Конспект урока по информатике и ИКТ в 10 классе. Тема: Формула Шеннона.

Конспект урока по информатике и ИКТ в 10 классе. Профильный уровень.

Тема: Формула Шеннона.

Цели: 1. Закрепление умений определять количество информации

            2. Знакомство с  формулой Шеннона для не равновероятных событий.

Ход урока

1.      Организационный момент – сбор ИДЗ, объявление темы и целей урока – 5 мин;

2.      Актуализация знаний учащихся – 7 мин;

3.      Объяснение нового материала – 10 мин;

4.      Решение задач (самостоятельная работа)– 15 мин;

5.      Постановка домашнего задания – 3 мин;

6.      Подведение итогов урока – 5 мин.

Актуализация знаний учащихся

Письменно в тетрадях с самоконтролем:

а) 6 Кбайт = _ байт = _ бит;

б) _ Кбайт = _ байт = 12 288 бит;

в) _ Кбайт = _ байт = 2¹³ бит;

г) _ Гбайт = 1536 Мбайт = _ Кбайт;

д) 256 Кбайт = 2_ байт = 2_ бит.

Работа по карточкам.

Карточка 1. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 8 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

Карточка 2. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

Карточка 3. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 3 бита информации. Сколько этажей в доме?

Карточка 4. Сообщение, записанное буквами 128-символьного алфавита, содержит 30 символов. Какой объем информации оно несет?

Карточка 5. Информационное сообщение объемом 4 Кбайта содержит 4096 символов. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

Карточка 6. Сколько килобайтов составляет сообщение из 512 символов 16-символьного алфавита?

Устный опрос:

1.      Приведите примеры равновероятных (в коробке 12 карандашей разного цвета) и неравновероятных (на ферме 12 цыплят, 7 кур, 1 петух и 5 гусей) событий?

2.      Как определить вероятность выполнения определенного события? (нужно количество событий определенного типа разделить на общее количество событий.)

3.      Запишите (на доске) определение логарифма.

(Опр-е:             , такое, что )

4.      Объяснение нового материала

В 1948 году К. Шеннон предложил формулу для вычисления количества информации для неравновероятных событий в общем случае: , где I – количество информации, которое мы получим после реализации одного из возможных событий; N – количество видов возможных событий; Р_i- вероятность i–го события.

Решим задачу: Мама попросила дочку сходить  в магазин и купить фрукты. В магазине в наличии было 4 кг. яблок, 5 кг. груш и 10 кг. апельсинов. Определить количество информации, полученной мамой в зрительном сообщении о покупке, сделанной дочкой.

 Количество видов событий: N показывает сколько будет слагаемых. Речь идет о яблоках, грушах и апельсинах, поэтому N=3.

Определим вероятности покупки каждого вида фруктов: .

Тогда количество информации, которое получит мама после прихода дочки домой, можно рассчитать по формуле Шеннона:

бита.

Игра «Угадай число». Учебник: с.114 №2.3

Великие открытия Клода Шеннона. (выступления учеников)

Уже в подростковом возрасте Клод Шеннон начал конструировать. Он делал модели самолетов и радиоприборы, создал радиоуправляемую лодку, соединил свой дом и дом друга телеграфной линией, сконструировал управляемую механическую мышь, способную находить выход из лабиринта.

Самой известной работой Клода Шеннона является "Математическая теория связи", опубликованная в 1948 г., где представлены соображения, касающиеся созданной им новой науки - теории информации.

Одна из задач теории информации - поиск наиболее экономных методов кодирования, позволяющих передать необходимую информацию с помощью минимального количества символов.

Шеннон определил основную единицу количества информации (названную потом битом). Бит можно представить как  1 или 0, или как присутствие или отсутствие тока в цепи.

В 1948 году К.Шеннон опубликовал работу "Программирование компьютера для игры в шахматы", явившуюся первым достижением в области компьютерного интеллекта.

Сборник переведенных на русский язык трудов К.Шеннона по теории информации и кибернетике (1963 г.) сыграл важную роль в развитии информатики в России.

Решение задач (Компьютерный практикум):

Задача №1.       В непрозрачном мешочке хранятся 10 белых, 20 красных, 30 синих и 40 зеленых шариков. Какое количество информации будет содержать зрительное сообщение о цвете вынутого шарика?

Так как количество шариков различных цветов неодинаково, то вероятности зрительных сообщений о цвете вынутого из мешочка шарика также различаются и равны количеству шариков данного цвета, деленному на общее количество шариков: р_б = 0,1;    p_к = 0,2;   р_с = 0,3;   р_з = 0,4.

I = - (0,1·log₂ 0,1 + 0,2·log₂ 0,2 + 0,3·log₂ 0,3 + 0,4·log₂ 0,4) битов.

Задача №2.       Вероятность первого события составляет 0,5, а второго и третьего — 0,25. Какое количество информации мы получим после реализации одного из них?

Решение.

Р₁=0,5; Р₂=Р₃=0,25 Þ бита.

Ответ: 1,5 бита.

Задача №3.       За контрольную работу по информатике получено 8 пятерок, 13 четверок, 6 троек и 2 двойки. Какое количество информации получил Васечкин при получении тетради с оценкой?

Решение.

Краткая запись условия	Решение
К5=8 К4=13 К3=6 К2=2	Основная формула: , рк= . , , ,   Подставляем полученные вероятности:
I - ?

Ответ: 1,77 бита.

Задача №4.       Известно, что в ящике лежат 20 шаров. Из них 10 — черных, 4 — белых, 4 — желтых и 2 — красный. Какое количество информации несёт сообщения о цвете вынутого шара?

Задача №5.       Добрый экзаменатор никогда не ставит двоек по информатике. По причине своей доброты он заранее определил количество отметок каждого вида и произвольно расставил их абитуриентам. Количество информации, содержащееся в сообщении "Абитуриент Иванов не сдал экзамен на отлично", равно 3-log₂7 бит. Информационный объем сообщения "Абитуриент Сидоров получил четверку" равен двум битам. Определите информационный объем зрительного сообщения о полученной оценки абитуриентом Сидоровым.

Решение. Из условия видно, что количество оценок, распределенных экзаменатором различное и вопрос задачи указывает на одну из всех возможных оценок, поэтому воспользуемся подходом к определению количества информации для неравновероятных событий, а именно формулой Шеннона.

Обозначим i₄ – количество информации в сообщении "Абитуриент Сидоров получил четверку", i_4или3 – количество информации в сообщении "Абитуриент Иванов не сдал экзамен на отлично", I - информационный объем зрительного сообщения о полученной оценки абитуриентом Сидоровым, к – показатель определенной оценки, р₃, р₄, р₅ – вероятности выставления троек, четверок и пятерок соответственно, р_4или3 – вероятность выставления оценки не отлично

Краткая запись условия	Решение
i4или3=3-log27 бита i4=2 бита	Основные формулы: , , рк= , (*) . Найдем вероятности р5 и р4: 3-log27= Þ Þ Þ , аналогично  Þ . Подставляем полученные вероятности в формулу (*)
I - ?

Ответ: 1,3 бита.

Задача №6.       У скупого рыцаря в сундуке золотые, серебряные и медные монеты. Каждый вечер он извлекает из сундука одну из монет, любуется ею, и кладет обратно в сундук. Информационный объем сообщения "Из сундука извлечена золотая монета" равен трем битам. Количество информации, содержащееся в сообщении "Из сундука извлечена серебряная монета", равно двум битам. Определите информационный объем зрительного сообщения о достоинстве вынутой монеты.

Задача №7.       В сейфе банкира Богатеева лежат банкноты достоинством 1, 10 или 100 талеров каждая. Банкир раскрыл свой сейф и наугад вытащил из него одну банкноту. Информационный объем сообщения "Из сейфа взята банкнота достоинством в 10 талеров" равен 3 бита. Количество информации, содержащееся в сообщении "Из сейфа взята банкнота достоинством не в 100 талеров", равно 3-log25 бит. Определите информационный объем зрительного сообщения о достоинстве вынутой банкноты.

Домашнее задание (на этом этапе выдается задание на дом с пояснением его выполнения – 3 мин).

1.     Выучить теорию - § 2.4 ;

2.     Решить задачу с. 115 №2.3.

Подведение итогов урока

Вывод:

Как найти количество информации при совершении не равновероятных событий в общем случае? (общий случай – формула Шеннона -

8888

Разработка урока "Компьютерная память"

Кочнева Людмила Андреевна, учитель информатики

Статья отнесена к разделу: Преподавание информатики

---

Цели урока:

• Обучающая: дать понятие компьютерной памяти, рассмотреть виды памяти, устройства внутренней и внешней памяти.
• Развивающая: повторить компоненты компьютера, развивать логическое мышление у детей через логические задания подведения к теме, через задания на повторение.
• Воспитывающая: воспитывать у детей умение оценивать себя, честности при выставлении себе галочек, умению слушать и слышать учителя и своих товарищей.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент
Слова учителя	Предполагаемые ответы
– Здравствуйте, ребята! Перед каждым из вас лежит карточка успехаПодпишите ее. За правильный ответ на уроке не забывайте ставить галочку на эту карточку. В конце урока вы сдадите эти карточки и я вам по ним поставлю отметки. Ну об этом позже, а сейчас…тема нашего урока… Хотя нет, давайте вместе определим тему урока. (Приложение 1)
2. Подведение к теме урока через следующие вопросы: (Приложение 2, слайд 1)
– Нужно отгадать слова, при этом на месте лукавых мордочек должна стоять нужная нам буква. – Устройство обработки информации. _ _ _ _ _ _ _ _  – Универсальное устройство ввода, служащее для ручного ввода текстовой и числовой информации. _ _ _ _ _ _ _ _ _  – Устройство вывода на экран графической и текстовой информации. _ _ _ _ _ _  – Как по другому можно назвать знания человека. _ _ _ _ _ _ _ _ _ – Устройство вывода графической и текстовой информации на бумагу. _ _ _ _ _ _  – Какая система счисления, в которой записано число 320678 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  – А теперь соединим выделенные буквы, получилось слово ПАМЯТЬ. – Итак, тема нашего урока КОМПЬЮТЕРНАЯ ПАМЯТЬ. Цель урока: определим виды компьютерной памяти, основные ее характеристики. Какие устройства составляют компьютерную память. (Приложение 2, слайд 1)	– Процессор – клАвиатура – Монитор – информациЯ – принТер – восЬмиричная (Ставят галочки в карточку успеха за правильные ответы) (Дети записывают тему в тетрадь)
3. Повторение
– А, чтобы нам перейти к новой теме, давайте повторим из каких основных устройств состоит компьютер, чем они характеризуются, для чего необходимы. 1). – Назовите устройства ввода у компьютера, с помощью которых люди могут вводить информацию в память компьютера?  (Приложение 2, слайд 2) 2). – Назовите устройства вывода у компьютера, с помощью которых люди могут выводить информацию из памяти компьютера человеку?.) (Приложение 2, слайд 2) 3). – Какова устройства не хватает? (Приложение 2, слайд 2) – Чем занимается процессор? – Назовите характеристики процессора. – Что такое тактовая частота? – Назовите единицы измерения тактовой частоты. – Чему равен 1МГц, 1 ГГц? – Что называется разрядностью процессора? На что она влияет? 4). – Какой из двух процессоров вы бы установили на свой компьютер? Почему? (Приложение 2, слайд 3) 5). – Расположите единицы измерения информации в порядке возрастания… (Приложение 2, слайд 4) 6) – Определите, что на слайде лишнее. Если вы правильно определите, то слово с экрана убежит. А если нет, то оно попрыгает и останется на месте. (Приложение 2, слайд 5) – Итак, мы с вами повторили из каких устройств состоит компьютер, их характеристики. А теперь переходим к новой теме.	– Клавиатура, манипулятор «мышь», сканер, джойстик и т.д – Монитор, принтер, плоттер, колонки и т.д. – Процессора – Обработкой информации. – Тактовая частота и разрядность. – Это количество тактов процессора за 1 секунду. МГц, ГГц. 1МГц = 1 млн./сек, 1ГГц = 1 млрд./сек. – Это количество одновременно обрабатываемых битов за 1 операцию. Разрядность влияет на скорость обработки информации.  – Первый, так как скорость обработки информации первым процессором выше, чем вторым. – Бит, Байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт. – Лишнее – принтер, так как это устройство вывода информации, остальные – устройство ввода. (Ставят галочки в карточку успеха за правильные ответы)
4. Новая тема
– Вы знаете, что многие изобретения человек «подглядел» в природе. На кого же похож компьютер? – Давайте вместе разберемся, что такое память? Какая память есть у человека? Беседа о внутренней и внешней памяти человека: Внутренняя (оперативная) – быстрая, так как к ней человек обращается ни куда не подглядывая. Но информация со временем может стираться из памяти человека. Внешняя (долговременная), т.е. информация хранится в предметах вне человека, при этом не исчезает. (Приложение 2, слайд 6) – Так как у компьютер похож на человека, то у него тоже два вида памяти: внутренняя и внешняя. (Приложение 2, слайд 7) – Как и любое устройство у компьютера, память тоже имеет характеристики: энергозависимость и объем памяти. (Приложение 2, слайд 8) – Перед каждым из вас лежит схема (опорный конспект) материала про память. Вы можете делать на нем пометки, так как данную схему прикрепите в тетрадь. Далее ведется беседа про различные запоминающие устройства у компьютера, говорится о названии устройства, показывается на экспонатах или на видеоролике, обязательно говорится о характеристиках устройства.	– На человека. – Внутренняя и внешняя. (Беседа с детьми) (Ставят галочки в карточку успеха за правильные ответы) У детей на столах опорные конспекты. (Приложение 3)
5. Закрепление
– Мы с вами разобрали все основные устройства компьютера. А сейчас закрепим то, что вы усвоили, запомнили. На рабочих столах компьютера есть файл, созданный в электронной таблице Тест_Компоненты компьютера. Открываете его и выполняете задания. Не забудьте взять с собой карточки успеха и проставить в них количество правильных ответов. (Приложение 4)	Дети выполняют тест. (Приложение 4) (Тест хорош тем, что дети могут проверить свои знания и вернуться к вопросу на который дали неправильный ответ)
6. Итог урока
– Откройте дневники и запишите домашнее задание: §7, 8. Стр. 43-52. – Что на уроке мы сегодня разобрали? – Какие виды памяти есть у компьютера? – Назовите устройства компьютера, которые относятся к внешним запоминающим устройствам. – Сдаем свои карточки успеха. Оценки объявлю попозже. – Если вам урок понравился – поставьте на карточке успеха разноцветный кружок, если не очень, то белый кружок, а если совсем не понравился – черный. То есть, поставьте оценку за работу мне, себе и его величеству уроку. (Приложение 1)	Записывают домашнее задание – Дети оценивают урок, прописывают в чем были трудности.
Если время на уроке осталось, то можно дополнительно поразгадывать ребусы. (Приложение 2, слайды 12 – 15)

9999

Урок информатики в 8-м классе по теме "Кодирование текстовой информации"

Бордачева Любовь Николаевна, учитель информатики

Статья отнесена к разделу: Преподавание информатики

---

Класс: 8.

Цели урока:

• познакомить учащихся со способами кодирования информации в компьютере;
• научить определять числовые коды символов, вводить символы с помощью числовых кодов;
• воспитание аккуратности и умение вести записи в тетради, воспитание культуры поведения на уроке, умение слушать;
• развитие познавательных интересов, навыков работы с мышью и клавиатурой, умения конспектировать.

План урока:

Этапы урока	Время (мин.)	Приемы и методы
1. Организационный момент.	3	Сообщение учителя
2. Актуализация и систематизация знаний.	5	Фронтальный опрос
3. Изучение нового материала.	15	Сообщение учителя, записи на доске и в тетрадях, лекция в сопровождении презентации
4. Закрепление нового материала.	18	Работа за компьютером
5. Домашнее задание.	2	Запись в дневниках или в тетрадях
6. Итог урока.	2	Сообщение учителя

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: доска, интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор, рабочие места учеников (персональный компьютер).

Оформление доски: дата, тема урока, N = 2^I, домашнее задание § 3.1, стр.74, задание 3.1. стр.77.

Материал к уроку: карточки практической работы «Кодирование текстовой информации» (Приложение 1), презентация «Кодирование текстовой информации» (Приложение 2).

Ход урока

I. Организационный момент.

Приветствие, сообщение темы и цели урока, отметить присутствующих на уроке.

II. Актуализация и систематизация знаний.

(в скобках ответ на вопрос)

1. Что называется закодированной информацией? (информация, которая передается специальными значками (кодами));
2. Какими способами можно передавать одну и ту же информацию? (с помощью алфавита, с помощью цифр, с помощью нот, с помощью азбуки Морзе, на компьютере);
3. Что такое декодирование? (Декодирование – преобразование закодированной в виде условных обозначений информации в привычную для нас форму представления информации);
4. Что такое текстовая информация? (текстовая информация – всё, что напечатано или написано на любом из существующих языков);
5. Какие текстовые редакторы вы знаете? (Microsoft Word, Блокнот);
6. По какой формуле можно вычислить количество информации? (N=2^I , N –количество возможных информационных сообщений, I –количество информации).

III. Изучение нового материала.

(лекция в сопровождении презентации «Кодирование текстовой информации», см. Приложение 2) 

Двоичное кодирование текстовой информации в компьютере.

В процессах восприятия, передачи и хранения информации живыми организмами, человеком и техническими устройствами происходит ее кодирование. Человечество использует шифрование (кодировку) текста с того момента, когда появилась первая секретная информация. Текст – последовательность символов компьютерного алфавита.

Текстовая информация – это информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки и математические символы).

Для представления текстовой информации достаточно 256 различных знаков.

По формуле N=2^I можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать каждый знак:  N = 2^I =>   256 = 2^I  => 2⁸ = 2^I =>  I = 8 битов.

Для обработки текстовой информации на компьютере необходимо представить ее в двоичной знаковой системе (в виде 0 и 1). Для кодирования каждого знака требуется количество информации, равное 8 битам, т. е. длина двоичного кода знака составляет восемь двоичных знаков. Каждому знаку необходимо поставить в соответствие уникальный двоичный код из интервала от 00000000 до 11111111 (в десятичном коде от 0 до 255)

Человек различает знаки по их начертанию, а компьютер - по их двоичным кодам. При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение знака преобразуется в его двоичный код. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу со знаком, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код знака). Код знака хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает одну ячейку.

Рисунок 1. «Кодировки знаков»

В процессе вывода знака на экран компьютера производится обратное перекодирование, т. е. преобразование двоичного кода знака в его изображение.

Различные кодировки знаков.

При кодировании каждому символу алфавита ставиться в соответствие уникальный двоичный код.

Таблица кодировки – таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлена в соответствие порядковые номера (коды)

Присваивание знаку конкретного двоичного кода - это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.

В существующих кодовых таблицах:

• десятичные коды с 0 по 32 соответствуют не знакам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т. д.).
• десятичные коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют знакам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.
• десятичные коды с 128 по 255 являются национальными, т. е. в различных национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют разные знаки.

В настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (Windows, MS-DOS, КОИ-8, Mac, ISO) поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой. Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки. С распространением персональных компьютеров типа IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки под названием ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – американский стандартный код для информационного обмена.

Рисунок 2. Десятичные коды некоторых символов в различных кодировках

Например, в кодировке Windows последовательность числовых кодов 221, 194, 204 образует слово "ЭВМ", тогда как в других кодировках это будет бессмысленный набор символов.

К счастью, в большинстве случаев пользователь не должен заботиться о перекодировках текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы, встроенные в операционную систему и приложения. 

Понятие кодировки Unicode(UCS - 2)

В последние годы широкое распространение получил новый международный стандарт кодирования текстовых символов Unicode, который отводит на каждый символ 2 байта (16 битов). По формуле можно определить количество символов, которые можно закодировать согласно этому стандарту: N = 2^I = 2¹⁶ = 65 536.

Такого количества символов достаточно, чтобы закодировать не только русский и латинский алфавиты, цифры, знаки и математические символы, но и греческий, арабский, иврит и другие алфавиты.

IV. Закрепление нового материала.

Выполнение практической работы учащимися за компьютерами. (см. Приложение 1)

V. Домашнее задание.

Записать домашнее задание в дневник или тетрадь.

учебник Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса/ Н.Д. Угринович. § 3.1, стр.74 , задание для самостоятельного выполнения №3.1. стр.77.

VI. Итог урока.

Подведение итога урока. Ответить на вопросы учителя (в скобках ответ на вопрос).

1. Какой принцип кодирования текстовой информации используется в компьютере? (используется двоичный принцип кодирования информации, используют 0 и 1, для кодирования одного символа используется 1 байт информации = 8 битам);
2. Почему при кодировании текстовой информации в компьютере в большинстве кодировок используется 256 различных символов, хотя русский алфавит включает только 33 буквы? (Текстовая информация (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки и математические символы) содержит 256 различных знаков.);
3. Как называется международная таблица кодировки символов?( ASCII);
4. С какой целью ввели кодировку Unicode, которая позволяет закодировать 65 536 различных символов? (чтобы закодировать не только русский и латинский алфавиты, цифры, знаки и математические символы, но и греческий, арабский, иврит и другие алфавиты).

Выставление оценок за урок (за практическую работу за компьютером).

Урок № 4.

Тема: " Представление информации в ЭВМ. Кодирование информации."

Цель урока: Формирование первоначальных представлений о кодировке информации, познакомить учащихся с различными видами кодирования информации и видами представлении информации.

Оборудование:презентация “Кодирование”, компьютерный тест

План урока.

1. Актуализация опорных знаний.
2. Изложение нового материала.
3. Закрепление.
4. Домашнее задание.

Ход урока.

1. Актуализация опорных знаний.

Провести компьютерный тест по теме: "Информация. Информационные процессы". (Test-I). Оценка "5" -11 вопросов, "4" - 10, 9 правильных ответов 8, 7 - оценка "3", 6 и менее правильно отвеченных вопросов - оценка "2".

1. Вы прочитали параграф в учебнике по географии и отметили самые большие реки нашей страны. Какую работу с информацией вы проделали?

1. Только ввод;
2. Только вывод;
3. Ввод, обработку и вывод;
4. Ввод и вывод.

Ответ: 3).

1. Что из ниже перечисленного не является для вас информацией?

1. LIRO CAS
2. Сегодня на улице десять градусов мороза.
3. Основные виды информационных процессов – хранение, обработка, и обмен информацией.
4. 24*15=360
5. Лед – твердое состояние воды.

Ответ: 1)

1. Продолжите фразу "Информационный носитель – это … ".

1. устройство для передачи информации;
2. кто-то или что-то, хранящее информацию;
3. устройство для обработки информации;
4. устройство для вывода информации.

Ответ: 2).

1. На одной полке стояло 15 книг, а на другой – на 4 книги больше". Каков вид этой информации?

1. Текстовая;
2. Смесь текстовой и числовой;
3. Числовая;
4. Графическая;
5. Звуковая.

Ответ: 2).

1. Продолжите фразу "Человек воспринимает информацию …".

1. Только с помощью зрения;
2. Только с помощью слуха;
3. Только с помощью зрения и слуха;
4. Всеми пятью органами чувств;
5. Только с помощью вкуса и осязания.

Ответ: 4).

1. Продолжите фразу "Для человека "устройством" ввода информации является (являются) …".

1. Руки;
2. Глаза и уши;
3. Ноги;
4. Голова;
5. Мозг.

Ответ: 2).

1. Вставьте вместо многоточия нужные слова: "Основными формами представления информации являются …, потому что больше всего информации человек воспринимает …".

1. Графическая и числовая; органами зрения;
2. Звуковая; органами слуха;
3. Образная; органами осязания;
4. Текстовая; органами зрения;
5. Текстовая, числовая и графическая; органами зрения;

Ответ: 5).

1. Для облегчения поиска информации в книге есть

1. Картинки;
2. Страницы;
3. Название книги;
4. Оглавление и пронумерованные страницы;
5. Прописные и строчные буквы.

Ответ: 4).

1. Петя принес на телеграф текст "Буду пятницу поезд 25 вагон 12 Петя". Адресат получил телеграмму: " Буду пятницу поезд 25 вагон 1 Тетя". Что произошло?

1. Часть правильной информации была заменена на неверную;
2. часть информации пропала;
3. к передаваемой информации добавилась лишняя;
4. часть информации пропала и добавилась новая информация;
5. часть информации пропала и часть заменена на неверную.

Ответ: 5).

1. Петя прочитал в учебнике пример и записал в тетради его решение

(23 + 17) : 8=5. Что является здесь исходной информацией, а что результатом? (В вариантах ответов исходная информация отделена от результата знаком ® .)

1. 5 ® 23, 17,8;
2. 23, 17, 8 ® арифметические операции;
3. 23, 17, 8 и арифметические операции ® 5;
4. 23, 17, 8 и алгоритм решения ® 5;
5. алгоритм решения ® 5.

Ответ: 3).

1. Вы слушаете новости по радио. Что в этом случае является источником информации, а что приемником? (В вариантах ответов источник отделен от приемника знаком ® .)

1. диктор ® слушатель;
2. радиоприемник ® слушатель;
3. слушатель ® диктор;
4. слушатель ® радиоприемник;
5. диктор ® радиоприемник.

Ответ: 1).

1. Изложение нового материала.

Информация и языки. Информация хранится, передается, обрабатывается в символьной (знаковой) форме. Одна и та же информация может быть представлена в разной форме, с помощью различных знаковых систем.

Язык – это определенная знаковая система представления информации.

Существуют естественные (разговорные) языки и формальные языки. Естественные языки носят национальный характер. Формальные языки чаще всего относятся к специальной области человеческой деятельности. Примеры формальных языков: язык музыки (нотная грамота), язык математики (цифры и математические знаки) и др. В некоторых случаях разговорную речь может заменять язык мимики и жестов, язык специальных знаков (например, дорожные знаки).

Одно и то же сообщение можно закодировать разными способами, т.е. выразить на разных языках. В процессе развития человеческого общества люди выработали большое число языков. К ним относятся:

• разговорные языки (русский, английский, хинди и др. – всего более 2000);
• язык мимики и жестов;
• язык рисунков и чертежей;
• язык науки (математические, химические, биологические и другие символы);
• язык искусства (музыки, живописи, скульптуры и т. д.);
• специальные языки (эсперанто, морской семафор, азбука Морзе, азбука Брайля для слепых и др.).

В специальных языках особо выделим языки программирования. Программирование – кодирование информации на языке, “понятном” компьютеру.

Итак, одну и ту же информацию мы можем выразить разными способами.

Например, каким образом вы можете сообщить об опасности?

• Если на вас напали, вы можете просто крикнуть: Караул!!” (англичанин крикнет “Неlр me!”).
• Если прибор находится под высоким напряжением, то требуется оставить предупреждающий знак (рисунок).
• На оживленном перекрестке регулировщик помогает избежать аварии с помощью жестов.
• В театре пантомимы вся информация передается зрителю исключительно с помощью мимики и жестов.
• Если ваш корабль тонет, то вы передадите сигнал “SОS” (...– – –...).
• На флоте помимо азбуки Морзе используют также семафорную и флажковую сигнализацию.

В каждом из этих примеров мы должны знать правила, по которым можно отобразить информацию об опасности тем или иным способом. Такое правило назовем кодом.

Обычно каждый образ при кодировании (иногда говорят – шифровке) представлен отдельным знаком.

Знак – это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов. Знак вместе с его смыслом называют символом.

Набор знаков, в котором определен их порядок, называется алфавитом.

Существует множество алфавитов.

• алфавит кириллических букв (А, Б, В, Г, Д, Е, ...)
• алфавит латинских букв (А, В, С, D, Е, F, ...)
• алфавит десятичных цифр(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
• алфавит знаков зодиака (^ , _ , ` , a , b , c , d , e , f , g , h , i ) и др.

Имеются, однако, наборы знаков, для которых нет какого-то общепринятого порядка:

• набор знаков азбуки Брайля (для слепых);
• набор китайских идеограмм;
• набор знаков планет;
• набор знаков генетического кода (А, Ц, Г, Т).

Особенно важное значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков:

• пара знаков (+, – );
• пара знаков “точка”, “тире” (., – )
• пара цифр (0, 1).
• пара ответов (да, нет);

Как бы вы назвали такие наборы знаков?

Правильно вы подумали: их называют двоичными. Рассмотрим более подробно двоичный алфавит (0, 1). Чтобы отличить входящие в его состав знаки от привычных (десятичных) нуля и единицы, про каждый знак мы должны сказать: знак “0” из двоичного набора знаков; знак “1” из двоичного набора знаков. Удобнее было бы сказать: двоичный знак, но тогда нам безразлично – “0” это или “1”, главное, что это какой-то один из двух знаков двоичного алфавита. Двоичный знак (англ. binary digit) получил название “бит”.

Компьютер может обрабатывать числовую, текстовую, графическую видео- и звуковую информацию. Возникает вопрос: “Как, каким образом процессор обрабатывает столь различающиеся по восприятию человеком виды информации?”

Все эти виды информации кодируются в последовательности электрических импульсов: есть импульс (1), нет импульса (0), т. е. в последовательности нулей и единиц. Такое кодирование информации в компьютере называется двоичным кодированием, а логические последовательности нулей и единиц — машинным языком.

При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу сопоставляется его код - последовательность из фиксированного количества нулей и единиц. В большинстве современных ЭВМ каждому символу соответствует последовательность из 8 нулей и единиц, называемая "байтом" (англ. byte). Всего существует 256 разных последовательностей из 8 нулей и единиц - это позволяет закодировать 256 различных символов, например, большие и малые буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания и т. д. Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для каждого кода указывается соответствующий символ. Вот фрагмент такой таблицы для кодировки КОИ-8:

00100000	пробел	00110000	0	01000000	@	01010000	Р
00100001	!	00110001	1	01000001	А	01010001	Q
00100010	“	00110010	2	01000010	В	01010010	R
00100011	#	00110011	3	01000011	С	01010011	S
00100100	$	00110100	4	01000100	D	01010100	Т
00100101	%	00110101	5	01000101	Е	01010101	U
00100110	&	00110110	6	01000110	F	01010110	V
00100111	'	00110111	7	01000111	G	01010111	W
00101000	(	00111000	8	01001000	Н	01011000	Х
00101001	)	00111001	9	01001001	I	01011001	Y
00101010	*	00111010	:	01001010	J	01011010	Z
00101011	+	00111011	;	01001011	К	01011011	[
00101100	,	00111100	<	01001100	L	01011100	\
00101101	-	00111101	=	01001101	М	01011101	]
00101110	.	00111110	>	01001110	N	01011110
00101111	/	00111111	?	01001111	О	…

В вычислительной технике в настоящее время широко используется двоичное кодирование с алфавитом (0,1). Наиболее распространенными кодами являются АSCII (Аmerican standart code for information interchange – американский стандартный код для обмена информацией) и КОИ-8 (код обмена информации длиной 8 бит).

Кодовая таблица - это внутреннее представление символов в компьютере. Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение 0 или 1, количество их возможных сочетаний в байте равно 2⁸ = 256. Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Эти комбинации и составляют таблицу ASCII. Например, вы нажимаете на клавиатуре латинскую букву S. В этом случае в память компьютера записывается код 01010011. Для вывода буквы S на экран в компьютере происходит декодирование - по этому двоичному коду строится его изображение.

Коды ASCII по-русски произносят как а-эс-цэ-и или аски-коды.

Важнейшие технические коды возникли с появлением электрического телеграфа, например

• азбука Морзе;
• набор знаков второго международного телеграфного кода (телекс).

Код используется для представления информации в виде, удобном для хранения и передачи.

Кодировать можно и звуки, графическую информацию.

КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами — как растровое изображение или как векторное изображение. Для каждого типа изображения используется свой способ кодирования.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора. Объем растрового изображения определяется умножением количества точек на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен 1 биту, т.к. она может быть либо черной, либо белой, что можно закодировать двумя цифрами — 0 или 1.

Рассмотрим, сколько потребуется бит для отображения цветной точки: для 8 цветов — 3 бита; для 16 цветов — 4 бита; для 256 цветов — 8 битов (1 байт). В табл. 1.12 показано кодирование цветовой палитры из 16 цветов. Разные цвета и их оттенки получаются за счет наличия или отсутствия трех основных цветов (красного, синего, зеленого) и их яркости. Каждая точка на экране кодируется с помощью 4 битов.

Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из элементарных отрезков и дуг. Положение этих элементарных объектов определяется координатами точек и длиной радиуса. Для каждой линии указывается ее тип (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщина и цвет. Информация о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и обрабатывается специальными программами.

Таблица. Кодирование 16-пветной палитры

Цвет	Яркость	Красный	Зеленый	Синий
Черный	0	0	0	0
Синий	0	0	0	1
Зеленый	0	0	1	0
Голубой	0	0	1	1
Красный	0	1	0	0
Фиолетовый	0	1	0	1
Коричневый	0	1	1	0
Белый	0	1	1	1
Серый	1	0	0	0
Светло-синий	1	0	0	1
Светло-зеленый	1	0	1	0
Светло-голубой	1	0	1	1
Светло-красный	1	1	0	0
Светло-фиолетовый	1	1	0	1
Желтый	1	1	1	0
Ярко-белый	1	1	1	1

КОДИРОВАНИЕ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Звуковая информация может быть представлена последовательностью элементарных звуков (фонем) и пауз между ними. Каждый звук кодируется и хранится в памяти. Вывод звуков из компьютера осуществляется синтезатором речи, который считывает из памяти

Гораздо сложнее преобразовать речь человека в код, т. к. живая речь имеет большое разнообразие оттенков. Каждое произнесенное слово должно сравниваться с предварительно занесенным в память компьютера эталоном, и при их совпадении происходит его распознавание и запись.

1. 
2. Закрепление.

Задача № 2. Предположим, что на "марсианском" языке выражение lot do may означает кот съел мышу; may si – серая мышь; ro do – он съел. Как написать на "марсианском" языке серый кот?

Ответ: lot si.

3. Домашнее задание. Выучить опорный конспект, решить задачу 3,4.

Задача № 3. Закодируйте сообщение “MURMANSK”, используя КОИ-8.

Задача № 4. Раскодируйте сообщение, переданное с помощью азбуки Морзе:

.. .- .. - - - …- . - .- - - - - ..-