Материалы для занятий по информатики в 10 классе

1. Алфавитный подход к определению количества информации

При определении количества информации на основе уменьшения неопределенности наших знаний мы рассматриваем информацию с точки зрения содержания, ее понятности и новизны для человека. С этой точки зрения в опыте по бросанию монеты одинаковое количество информации содержится и в зрительном образе упавшей монеты, и в коротком сообщении "Орел", и в длинной фразе "Монета упала на поверхность земли той стороной вверх, на которой изображен орел".

Однако при хранении и передаче информации с помощью технических устройств целесообразно отвлечься от содержания информации и рассматривать ее как последовательность знаков (букв, цифр, кодов цветов точек изображения и так далее).

Набор символов знаковой системы (алфавит) можно рассматривать как различные возможные состояния (события). Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле (2.1) можно рассчитать, какое количество информации несет каждый символ.

Так, в русском алфавите, если не использовать букву ё, количество событий (букв) будет равно 32. Тогда:

32 = 2I, откуда I = 5 битов.

Каждый символ несет 5 битов информации (его информационная емкость равна 5 битов). Количество информации в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации, которое несет один символ, на количество символов.

Количество информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несет один знак, умноженному на количество знаков.

Вопросы для размышления

1. Пусть две книги на русском и китайском языках содержат одинаковое количество знаков. В какой книге содержится большее количество информации с точки зрения алфавитного подхода?

Определение количества информации, представленной с помощью знаковых систем

1.81

Алфавит племени Мульти состоит из 8 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?

1.82

Сообщение, записанное буквами из 64-х символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

1.83

Племя Мульти имеет 32-х символьный алфавит. Племя Пульти использует 64-х символьный алфавит. Вожди племен обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержало 80 символов, а письмо племени Пульти - 70 символов. Сравните объемы информации, содержащейся в письмах.

1.84

Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

1.85

Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

1.86

Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-ти символьного алфавита, если объем его составил 1/16 часть Мбайта?

1.87

Сколько килобайтов составляет сообщение, содержащее 12288 битов?

1.88

Сколько килобайтов составит сообщение из 384 символов 16-ти символьного алфавита?

1.89

Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста?

1.90

Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

1.91

Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

1.92

Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?

1.93

Два сообщения содержат одинаковое количество символов. Количество информации в первом тексте в 1,5 раза больше, чем во втором. Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что число символов в каждом алфавите не превышает 10 и на каждый символ приходится целое число битов?

1.94

Два сообщения содержат одинаковое количество информации. Количество символов в первом тексте в 2,5 раза меньше, чем во втором. Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что размер каждого алфавита не превышает 32 символов и на каждый символ приходится целое число битов?

1.95

ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) содержит ДНК человека, содержащий примерно 1,5 х1023 нуклеотидов?

1.96

Выяснить, сколько бит информации несет каждое двузначное число (отвлекаясь от его конкретного числового значения).

1.97

Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение, содержащее 2048 символов, если его объем составляет 1/512 часть одного мегабайта?

1.98

Пользователь компьютера, хорошо владеющий навыками ввода информации с клавиатуры, может вводить в минуту 100 знаков. Мощность алфавита, используемого в компьютере, равна 256. Какое количество информации в байтах может ввести пользователь в компьютер за 1 минуту?

1.99

Система оптического распознавания символов позволяет преобразовывать отсканированные изображения страниц документа в текстовый формат со скоростью 4 страницы в минуту и использует алфавит мощностью 65536 символов. Какое количество информации будет нести текстовый документ после 5 минут работы приложения, страницы которого содержат 40 строк по 50 символов?

Язык как знаковая система

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и др.), то есть информация представляется с помощью естественных языков. В основе языка лежит алфавит, то есть набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского языка лежит кириллица, содержащая 33 знака, английский язык использует латиницу (26 знаков), китайский язык использует алфавит из десятков тысяч знаков (иероглифов).

Последовательности символов алфавита в соответствии с правилами грамматики образуют основные объекты языка - слова. Правила, согласно которым образуются предложения из слов данного языка, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, так как такие правила складывались исторически.

Наряду с естественными языками были разработаны формальные языки (системы счисления, язык алгебры, языки программирования и др.). Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса.

Например, системы счисления можно рассматривать как формальные языки, имеющие алфавит (цифры) и позволяющие не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

Некоторые языки используют в качестве знаков не буквы и цифры, а другие символы, например химические формулы, ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др.

Представление информации может осуществляться с помощью языков, которые являются знаковыми системами. Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операций над знаками.

Знаки могут иметь различную физическую природу. Например, для представления информации с использованием языка в письменной форме используются знаки, которые являются изображениями на бумаге или других носителях, в устной речи в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы), а при обработке текста на компьютере знаки представляются в форме последовательностей электрических импульсов (компьютерных кодов).

Вопросы для размышления

1. Чем различаются естественные и формальные языки?

2. Какова может быть физическая природа знаков?

Представление информации в живых организмах

Человек воспринимает информацию об окружающем мире с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса). Чувствительные нервные окончания органов чувств (рецепторы) воспринимают воздействие (например, на глазном дне колбочки и палочки реагируют на воздействие световых лучей) и передают его нейронам (нервным клеткам), цепи которых составляют нервную систему.

Нейрон может находиться в одном из двух состояний: невозбужденном и возбужденном. Возбужденный нейрон генерирует электрический импульс, который передается по нервной системе.

Состояния нейрона (нет импульса, есть импульс) можно рассматривать как знаки некоторого алфавита нервной системы, с помощью которого происходит передача информации.

Генетическая информация во многом определяет строение и развитие живых организмов и передается по наследству.

Хранится генетическая информация в клетках организмов в структуре молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) - рис. 1.3. Молекула ДНК состоит из двух скрученных друг с другом в спираль цепей, построенных из четырех нуклеотидов: A, G, Т и С, которые образуют генетический алфавит.

Молекула ДНК человека включает в себя около 3 миллиардов пар нуклеотидов и поэтому в ней закодирована вся информация об организме человека: его внешность, здоровье или предрасположенность к болезням, способности и пр.

В живых организмах информация передается и хранится с помощью объектов различной физической природы (состояния нейрона, нуклеотиды в молекуле ДНК), которые могут рассматриваться как знаки биологических алфавитов.

Вопросы для размышления

1. Какова физическая природа знака при представлении информации в нервной системе? В генетическом коде?

Кодирование информации

Представление информации происходит в различных формах в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, компьютером и компьютером и так далее. Преобразование информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую называется кодированием.

Средством кодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем. В дальнейшем будет приведена такая таблица, которая устанавливает соответствие между графическими изображениями знаков алфавита и их компьютерными кодами.

В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре происходит кодирование знака, то есть преобразование его в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора или принтер происходит обратный процесс - декодирование, когда из компьютерного кода знак преобразуется в его графическое изображение.

Кодирование - это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.

Рассмотрим в качестве примера кодирования соответствие цифрового и штрихового кодов товара. Такие коды имеются на каждом товаре и позволяют полностью идентифицировать товар (страну и фирму производителя, тип товара и др.).

Знакам цифрового кода (цифрам) соответствуют группы знаков штрихового кода (узкие и широкие штрихи, а также размеры промежутков между ними) - рис. 1.4. Для человека удобен цифровой код, а для автоматизированного учета -штриховой код, который считывается с помощью узкого светового луча и подвергается последующей обработке в компьютерных бухгалтерских системах учета.

Вопросы для размышления

1. Приведите примеры кодирования и декодирования информации.

Двоичное кодирование информации в компьютере

В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование, так как удалось создать надежно работающие технические устройства, которые могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать не более двух различных состояний (цифр):

• электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), широко использовались в конструкциях первых ЭВМ;
• участок поверхности магнитного носителя информации (намагничен/размагничен);
• участок поверхности лазерного диска (отражает/не отражает);
• триггер (см. п. 3.7.3), может устойчиво находиться в одном из двух состояний, широко используется в оперативной памяти компьютера.

Все виды информации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц - рис. 1.5.

Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1).

Цифры двоичного кода можно рассматривать как два равновероятных состояния (события). При записи двоичной цифры реализуется выбор одного из двух возможных состояний (одной из двух цифр) и, следовательно, она несет количество информации, равное 1 биту.

Даже сама единица измерения количества информации бит (bit) получила свое название от английского словосочетания Binary digiT (двоичная цифра).

Важно, что каждая цифра машинного двоичного кода несет информацию в 1 бит. Таким образом, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры - в 3 бита и так далее. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного машинного кода.

Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту.

1. Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний

Информация и знания. Человек получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, анализирует ее и выявляет существенные закономерности с помощью мышления, хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и так далее). Таким образом, с точки зрения процесса познания информация может рассматриваться как знания.

Процесс познания можно наглядно изобразить в виде расширяющегося круга знания (такой способ придумали еще древние греки). Вне этого круга лежит область незнания, а окружность является границей между знанием и незнанием. Парадокс состоит в том, что чем большим объемом знаний обладает человек (чем шире круг знаний), тем больше он ощущает недостаток знаний (тем больше граница нашего незнания. мерой которого в этой модели является длина окружности) - рис. 1.1.

Так, объем знаний выпускника школы гораздо больше, чем объем знаний первоклассника, однако и граница его незнания существенно больше. Действительно, первоклассник ничего не знает о законах физики и поэтому не осознает недостаточности своих знаний, тогда как выпускник школы при подготовке к экзаменам по физике может обнаружить, что существуют физические законы, которые он не знает или не понимает.

Информацию, которую получает человек, можно считать мерой уменьшения неопределенности знаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.

Например, после сдачи экзамена по информатике вы мучаетесь неопределенностью, вы не знаете какую оценку получили. Наконец, экзаменационная комиссия объявляет результаты экзамена, и вы получаете сообщение, которое приносит полную определенность, теперь вы знаете свою оценку. Происходит переход от незнания к полному знанию, значит, сообщение экзаменационной комиссии содержит информацию.

Уменьшение неопределенности знаний. Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно валено для информатики. Рассмотрим вопрос об определении количества информации более подробно на конкретных примерах.

Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий - монета окажется в одном из двух положений: "орел" или "решка".

Можно говорить, что события равновероятны, если при возрастающем числе опытов количества выпадений "орла" и "решки" постепенно сближаются. Например, если мы бросим монету 10 раз, то "орел" может выпасть 7 раз, а решка - 3 раза, если бросим монету 100 раз, то "орел" может выпасть 60 раз, а "решка" - 40 раз, если бросим монету 1000 раз, то "орел" может выпасть 520 раз, а "решка" - 480 и так далее.

В итоге при очень большой серии опытов количества выпадений "орла" и "решки" практически сравняются.

Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), и, как упадет монета, предсказать невозможно. После броска наступает полная определенность, так как мы видим (получаем зрительное сообщение), что монета в данный момент находится в определенном положении (например, "орел"). Это сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний в два раза, так как до броска мы имели два вероятных события, а после броска - только одно, то есть в два раза меньше (рис. 1.2).

В окружающей действительности достаточно часто встречаются ситуации, когда может произойти некоторое количество равновероятных событий. Так, при бросании равносторонней четырехгранной пирамиды существуют 4 равновероятных события, а при бросании шестигранного игрального кубика - 6 равновероятных событий.

Чем больше количество возможных событий, тем больше начальная неопределенность и соответственно тем большее количество информации будет содержать сообщение о результатах опыта.

Единицы измерения количества информации. Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы - килограмм и так далее. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения.

За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа "бит".

Если вернуться к опыту с бросанием монеты, то здесь неопределенность как раз уменьшается в два раза и, следовательно, полученное количество информации равно 1 биту.

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей является байт, причем

1 байт = 23 бит = 8 бит

В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10n, где п = 3, 6, 9 и так далее, что соответствует десятичным приставкам Кило (103), Мега (106), Гига (109) и так далее.

Компьютер оперирует числами не в десятичной, а в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n.

Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:

1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.

Количество возможных событий и количество информации. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I:

По этой формуле можно легко определить количество возможных событий, если известно количество информации. Например, если мы получили 4 бита информации, то количество возможных событий составляло:

N = 24 = 16.

Наоборот, для определения количества информации, если известно количество событий, необходимо решить показательное уравнение относительно /. Например, в игре "Крестики-нолики" на поле 8x8 перед первым ходом существует 64 возможных события (64 различных варианта расположения "крестика"), тогда уравнение принимает вид:

64 = 2I.

Так как 64 = 26, то получим:

26 = 2I.

Таким образом, I = 6 битов, то есть количество информации, полученное вторым игроком после первого хода первого игрока, составляет 6 битов.

Вопросы для размышления

1. Приведите примеры уменьшения неопределенности знаний после получения информации о произошедшем событии.

2. В чем состоит неопределенность знаний в опыте по бросанию монеты?

3. Как зависит количество информации от количества возможных событий?

Задания

1.1. Какое количество информации получит второй игрок после первого хода первого игрока в игре в "Крестики-нолики" на поле размером 4x4?

1.2. Каково было количество возможных событий, если после реализации одного из них мы получили количество информации, равное 3 битам? 7 битам?

1. Информация. Информационные процессы

Выберите правильный вариант ответа:

1. Информацию, изложенную на доступном для получателя языке называют:

а) полной;
б) актуальной;
в) полезной;
г) достоверной;
д) понятной.

2. Информацию, не зависящую от личного мнения или суждения, называют:

а) достоверной;
б) понятной;
в) объективной;
г) полной;
д) актуальной;

3. Информацию, отражающую истинное положение вещей, называют:

а) достоверной;
б) полезной;
в) понятной;
г) актуальной;
д) полной;

4. Информацию, существенную и важную в настоящий момент, называют:

а) актуальной;
б) достоверной;
в) полной;
г) понятной;
д) полезной;

5. Наибольший объем информации человек получает при помощи:

а) органов зрения;
б) органов обоняния;
в) вкусовых рецепторов;
г) органов осязания;
д) органов слуха;

6. Тактильную информацию человек получает посредством:

а) барометра;
б) органов осязания;
в) специальных приборов;
г) органов слуха;
д) термометра;

7. Сигнал называют аналоговым, если

а) он несет какую-либо информацию;
б) он может принимать конечное число конкретных значений;
в) это цифровой сигнал;
г) он несет текстовую информацию;
д) он непрерывно изменяется по амплитуде во времени;

8. Сигнал называют дискретным, если

а) он несет текстовую информацию;
б) он может принимать конечное число конкретных значений;
в) он несет какую-либо информацию;
г) это цифровой сигнал;
д) он непрерывно изменяется по амплитуде во времени;

9. Преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов называют -

а) декодированием;
б) кодированием;
в) дискретизацией;
г) информатизацией.

10. Измерение температуры представляет собой:

а) процесс получения информации;
б) процесс защиты информации;
в) процесс передачи информации;
г) процесс хранения информации;
д) процесс использования информации.

11. Перевод текста с английского языка на русский можно назвать:

а) процесс получения информации;
б) процесс защиты информации;
в) процесс хранения информации;
г) процесс передачи информации;
д) процесс обработки информации.

12. Обмен информацией - это:

а) разговор по телефону;
б) выполнение домашней работы;
в) просмотр телепрограммы;
г) наблюдение за поведением рыб в аквариуме;

13. К формальным языкам можно отнести:

а) китайский язык;
б) английский язык;
в) русский язык;
г) язык жестов;
д) язык программирования;

14. Основное отличие формальных языков от естественных:

а) каждое слово имеет только один смысл;
б) каждое слово имеет не более двух значений;
в) каждое слово имеет только один смысл и существуют строгие правил грамматики и синтаксиса;
г) количество знаков в каждом слове не превосходит некоторого фиксированного числа; д) в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса;

15. За единицу количества информации принимается:

а) бит
б) бод
в) байтов
г) байт

16. В какой из последовательностей единицы измерения указаны в порядке возрастания

а) мегабайт, килобайт, байт, гигабайт
б) байт, килобайт, мегабайт, гигабайт
в) гигабайт, мегабайт, килобайт, байт
г) гигабайт, килобайт, мегабайт, байт

1. Внешние (периферийные) устройства ЭВМ

1. Плоттер - это устройство для...

а) сканирования информации
б) считывания графической информации
в) вывода
г) ввода

2. Какое устройство ЭВМ относится к внешним? ...

а) арифметико-логическое устройство
б) центральный процессор
в) принтер
г) оперативная память

3. Устройство ввода предназначено для...

а) передачи информации от человека машине
б) обработки вводимых данных
в) реализации алгоритмов обработки, накопления и передачи информации

4. Устройством вывода является...

а) клавиатура
б) стример
в) факсмодем
г) дискета

5. Манипулятор "мышь"-это устройство...

а) сканирования информации
б) вывода
в) считывания информации
г) ввода

6. Устройством ввода является...

а) сканер
б) принтер
в) стриммер
г) дисплей

7. Устройство вывода предназначено для...

а) обучения, игры, расчетов и накопления информации
б) программного управления работой вычислительной машины
в) передачи информации от машины человеку

8. Какую функцию выполняют периферийные устройства? ...

а) управление работой ЭВМ по заданной программе
б) хранение информации
в) ввод и выдачу информации
г) обработку информации

Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний

1. Равновероятные события

1.44

"Вы выходите на следующей остановке?" - спросили человека в автобусе. "Нет", - ответил он. Сколько информации содержит ответ?

1.45

Какой объем информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 4 раза?

1.46

Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации вы при этом получили?

1.47

Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. После этого загорелся желтый свет. Сколько информации вы при этом получили?

1.48

Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?

1.49

В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?

1.50

Была получена телеграмма: "Встречайте, вагон 7". Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?

1.51

В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?

1.52

При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 7 бит информации. Чему равно N?

1.53

При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

1.54

Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

1.55

Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

1.56

В коробке лежат 7 разноцветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?

1.57

Какое количество информации несет сообщение: "Встреча назначена на сентябрь".

1.58

Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 15 число?

1.59

Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 23 октября в 15.00?

1.60

Какое количество информации несет в себе сообщение о том, что нужная вам программа находится на одной из восьми дискет?

1.61

Какое количество информации получит второй игрок при игре в крестики-нолики на поле 8x8, после первого хода первого игрока, играющего крестиками?

1.62

В рулетке общее количество лунок равно 128. Какое количество информации мы получаем в зрительном собщения об остановке шарика в одной из лунок?

1.63

Происходит выбор одной карты из колоды в 32 карты. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о выборе определенной карты?

Создание интерактивных кроссвордов в MS Power Point с использованием VBA

Данный ресурс поможет Вам научиться составлять и воплощать в презентациях интерактивные кроссворды (предметная область не имеет значения), которые очень удобно и интересно проводить с помощью проектора.

 Задавшись целью сделать такой кроссворд, где после ввода слова и нажатия кнопки «ПРОВЕРИТЬ» слово должно оставаться и как-то выделяться цветом, если оно верное, иначе стираться и снова можно вводить слово.

Для исполнения выбрана среда MS PPT, с ней умеют работать практически все учителя, кроме того, имеется встроенный редактор Visual Basic (VBA), который нам и будет нужен для обработки событий

I

Составляем кроссворд на бумаге, это не составляет труда: чертим на тетради в клетку слова. Для примера возьмем самый простой кроссворд из 3 слов (этого вполне достаточно для уяснения алгоритма )

Например, такой:

Нарисуем вторую точно такую же таблицу (кроссворд), где буквы заменим цифрами (это будут номера наших TextBox - ов

II

Открываем MS PPT и создаем там такую же таблицу ( с номерами)

Берем на панели ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ  элемент Textbox (там он называется ПОЛЕ) и помещаем его на слайд – у нас появился  Textbox № 1(дальше будем его звать «бокс»), помещаем, конечно же в то место таблицы, где № 1

( При необходимости, щелкнув правой кнопкой по боксу и выбрав СВОЙСТВА, можно изменить размер и цвет шрифта)

Дальше нам надо поместить на слайд еще 15 боксов – ведь в нашем кроссворде 16 букв

Удобнее всего ухватившись правой кнопкой за бокс № 1 перетащить его на место бокса  № 2 и выбрать копировать – появится бокс № 2 -  и так до бокса № 16

Итак, боксы под буквы созданы, и они находятся точно на своих местах согласно таблицы.

Сейчас таблицу можно убрать (выделить и вырезать), подобрать цвет фона слайда и оформление

 В результате у нас получится примерно так:

III

Сейчас создадим 3 кнопки

- проверить

- очистить

- выход

Их также берем с панели ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ  и помещаем на слайд

Щелкнув правой по каждой кнопке и выбрав СВОЙСТВА, зададим нужный размер и цвет шрифта  и фон кнопки

Изменим надписи на кнопках на нужные: Правой – Объект CommandButton – Edit

Получается так:

IV

Приступаем к написанию кода для кнопки ПРОВЕРИТЬ – это самая длительная часть работы по созданию кроссворда

 Начнем со слова  «провод»

Оно занимает боксы 9,8,2, 10,11,12 и пересекается со словом «колонка»

Делаем двойной щелчок по кнопке ПРОВЕРИТЬ  и мы оказываемся в редакторе VBA, где видим процедуру обработки события нажатия на кнопку, куда надо вставить необходимый код

Private Sub CommandButton1_Click()

{ Сюда надо вставить код}

End Sub

Давайте сначала разберем алгоритм проверки и действий, затем запишем код:

Надо проверить значения боксов 9, 8, 2, 10,11,12  и

- если слово внесено верно, то в боксе 9 должна быть буква «п», в 8 – «р», в 2 – «о», в 10 – «в», 11 – «о», в 12 – «д» тогда боксы покрасим

иначе (слово не угадано) может быть два случая:

если слово «колонки»  до этого угадано, то надо очищать боксы 9, 8,11,10,12 а бокс 2 не трогать – ведь там буква «о» от слова  «колонки», а его стирать нельзя – оно ведь угадано  

иначе (пересекающее слово «колонки» до этого не угадано), то надо очищать           боксы 9, 8, 2, 10,11,12  

Пишем код для слова «провод»:

Private Sub CommandButton1_Click()

'2 по горизонтали "провод"

If (TextBox9.Text = "п") And (TextBox8.Text = "р") And (TextBox2.Text = "о") And (TextBox10.Text = "в") And (TextBox11.Text = "о") And (TextBox12.Text = "д") Then

TextBox9.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox8.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox2.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox10.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox11.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox12.BackColor = RGB(0, 255, 255)

Else

If (TextBox1.Text = "к") Then

TextBox9.Text = ""

TextBox8.Text = ""

TextBox10.Text = ""

TextBox11.Text = ""

TextBox12.Text = ""

Else

TextBox9.Text = ""

TextBox8.Text = ""

TextBox2.Text = ""

TextBox10.Text = ""

TextBox11.Text = ""

TextBox12.Text = ""

End If

End If

Разъяснение кода:

If (TextBox9.Text = "п") And (TextBox8.Text = "р") And (TextBox2.Text = "о") And (TextBox10.Text = "в") And (TextBox11.Text = "о") And (TextBox12.Text = "д") Then

TextBox9.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox8.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox2.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox10.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox11.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox12.BackColor = RGB(0, 255, 255)

 Это проверка всех боксов:

Если бокс9 содержит текст «п» И бокс8 – «р» И бокс2 – «о» И бокс10 – «в» И бокс11 – «о» И бокс12 – «д» (т.е слово угадано), то делаем цвет фона  всех боксов голубым  (TextBox2.BackColor = RGB(0, 255, 255)) ...

Else

If (TextBox1.Text = "к") Then

TextBox9.Text = ""

TextBox8.Text = ""

TextBox10.Text = ""

TextBox11.Text = ""

TextBox12.Text = ""

Иначе, если слово «провод» не угадано и в боксе1 буква «к» (т.е слово «колонки» до этого угадано), то очищаем боксы 8,9,10,11,12 а бокс 4 не трогаем – в нем буква «о» от слова «провод»

Else

TextBox9.Text = ""

TextBox8.Text = ""

TextBox2.Text = ""

TextBox10.Text = ""

TextBox11.Text = ""

TextBox12.Text = ""

Иначе (слово «провод» не угадано и слово «колонки» тоже не угадано), то чистим все боксы 2,9,8,10,11,12

Здесь можно подумать, что это излишнее усложнение, но без рассмотрения всех этих вариантов не будут отрабатываться всевозможные возникающие ситуации и все будет стираться  - проверено.

Следующее слово «мышка», которое содержит тоже одно пересечение с другим словом

Алгоритм примерно такой же, только букв (и боксов) не 6 а 5

Посмотрите код и все поймете:

'3 по гортзонтали "мышка"

If (TextBox15.Text = "ы") And (TextBox14.Text = "ш") And (TextBox6.Text = "к") And (TextBox13.Text = "а") And (TextBox16.Text = "м") Then

TextBox16.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox15.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox14.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox13.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox6.BackColor = RGB(0, 255, 255)

Else

If (TextBox5.Text = "н") Then

TextBox16.Text = ""

TextBox15.Text = ""

TextBox14.Text = ""

TextBox13.Text = ""

Else

TextBox15.Text = ""

TextBox16.Text = ""

TextBox14.Text = ""

TextBox13.Text = ""

TextBox6.Text = ""

End If

End If

Конечно, снова набирать код нет смысла (тогда нам понадобится не 6,а 26 часов ), просто выделяем текст для слова «провод», копируем, затем вставляем ниже и подкорректируем по слову «мышка» и номерам ячеек

И, наконец слово «колонки»

Оно содержит два пересечения со словами провод и мышка

Кроссворд мы угадываем не по порядку - произвольно, поэтому могут быть такие случаи:

1. Слово «колонки» угадано – тогда его красим
2. Слово «колонки» не угадано – тогда, если слово провод и мышка до этого было угадано, то чистим все, кроме боксов 2 и 6 (там буквы от угаданных слов)
3. Слово «колонки» не угадано – тогда, если только слово провод было до этого угадано, то чистим все, кроме бокса  2
4. Слово «колонки» не угадано – тогда, если только слово мышка было до этого угадано, то чистим все, кроме бокса  6
5. Иначе ( ничего не угадано), то чистим все боксы 1,2,3,4,5,6,7

В этом случае код становится больше (больше вариантов)

'3 по Вертикали "колонки"

If (TextBox7.Text = "и") And (TextBox5.Text = "н") And (TextBox4.Text = "о") And (TextBox3.Text = "л") And (TextBox2.Text = "о") And (TextBox1.Text = "к") And (TextBox6.Text = "к") Then

TextBox1.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox2.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox3.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox4.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox5.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox6.BackColor = RGB(0, 255, 255)

TextBox7.BackColor = RGB(0, 255, 255)

Else

If (TextBox10.Text = "в") And (TextBox13.Text = "а") Then

TextBox1.Text = ""

TextBox3.Text = ""

TextBox4.Text = ""

TextBox5.Text = ""

TextBox7.Text = ""

Else

If (TextBox13.Text = "а") Then

TextBox1.Text = ""

TextBox3.Text = ""

TextBox2.Text = ""

TextBox4.Text = ""

TextBox5.Text = ""

TextBox7.Text = ""

Else

If (TextBox10.Text = "в") Then

TextBox1.Text = ""

TextBox3.Text = ""

TextBox4.Text = ""

TextBox5.Text = ""

TextBox6.Text = ""

TextBox7.Text = ""

Else

TextBox1.Text = ""

TextBox2.Text = ""

TextBox3.Text = ""

TextBox4.Text = ""

TextBox5.Text = ""

TextBox6.Text = ""

TextBox7.Text = ""

End If

End If

End If

End If

End Sub

Заметьте:

Если слово пересекается с одним словом  – то надо описывать 2 варианта кода (21=2)

Если с двумя – 4 варианта (22=4)

Если в тремя – 8 вариантов (23=8)

Если в четырьмя – 16 вариантов (24=16)

и так далее

V

Cледующий шаг – описание кода для кнопки ОЧИСТИТЬ

Он очень прост:

При нажатии на эту кнопку все боксы должны перекраситься в исходный цвет (белый RGB(255,255,255) и содержимое боксов очиститься  (TextBox1.Text = "")

Делаем двойной щелчок по кнопке ОЧИСТИТЬ и пишем код:

Private Sub CommandButton2_Click()

TextBox1.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox1.Text = ""

TextBox2.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox2.Text = ""

TextBox3.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox3.Text = ""

TextBox4.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox4.Text = ""

TextBox5.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox5.Text = ""

TextBox6.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox6.Text = ""

TextBox7.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox7.Text = ""

TextBox8.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox8.Text = ""

TextBox9.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox9.Text = ""

TextBox10.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox10.Text = ""

TextBox11.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox11.Text = ""

TextBox12.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox12.Text = ""

TextBox13.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox13.Text = ""

TextBox14.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox14.Text = ""

TextBox15.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox15.Text = ""

TextBox16.BackColor = RGB(255, 255, 255)

TextBox16.Text = ""

End Sub

VI

Наконец напишем код для кнопки ВЫХОД

Private Sub CommandButton3_Click()

Application.Quit

End Sub

Эта команда закрывает приложение. Лучше, если сюда добавить код, который висит на кнопке ОЧИСТИТЬ, тогда, если мы забыли очистить и нажали ВЫХОД, то все равно очистится, и при следующем запуске кроссворд опять чистый

VII

Вставляем в презентацию надпись, где описываем задания , номера слов, картинки для оформления, в результате получаем готовый кроссворд:

Таким образом надо написать код для всех слов кроссворда, а если их 15-20, то боксов получается около сотни и кода тоже много – соответственно и времени надо много

И еще:

-  очень важно! Кроссворд содержит команды (макросы), поэтому при его запуске кнопки могут не работать – система безопасности Вашего MS PPT блокирует запуск макросов  (исполнение кода)

Что сделать: открыть MS PPT, зайти МЕНЮ – СЕРВИС – МАКРОС – БЕЗОПАСНОСТЬ  и установить низкий уровень безопасности, затем закрыть PPT и запустить кроссворд – кнопки заработают

 - чтобы при случайном щелчке мыши по слайду не происходила смена слайда, снимите галочку смены слайда по щелчку

 - лучше сохраните кроссворд в виде демонстрации PPS (файл – сохранить как – тип файла -  демонстрация PPS – (это для учащихся они ничего не смогут испортить в коде, у Вас конечно останется еще и обычный файл презентации, где можно все править)

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

Сейчас можно запустить и проверить действие нашего «живого» кроссворда – все должно работать

 К ресурсу приложена эта презентация с кроссвордом (+ демонстрация), откройте ее и посмотрите функционирование, а также коды кнопок (делаете двойной щелчок по кнопке - и видите в редакторе ее код)