Презентация «Понятие информация»

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Понятие «информация»
  Свойства информации
  
  

• 

  2 слайд

  Информация.
  Информация- сведения, разъяснения, изложения.
  

• 

  3 слайд

  Информация-
  Общенаучное понятие.
  Используется в различных науках: информатике, физике, кибернетике, биологии, и т.д.
  

• 

  4 слайд

  В физике:
  Энтропия – хаос, отсутствие информации
  Антиэнтропия – мера упорядоченности и сложности системы.
  Увеличивается сложность системы – энтропия уменьшается, т.е. величина информации увеличивается.
  Пример: Открытые, обменивающиеся с окружающей средой системы живой природы.
  

• 

  5 слайд

  В биологии:
  Понятие связывается с поведением живых организмов, которое строится на основе получения использования организмом информации об окружающей среде.
  Генетическая информация передаётся по наследству и хранится во всех клетках живых организмов.
  Клонирование :
  
  

• 

  6 слайд

  В кибернетике:
  Понятие связано с процессами управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах).
  Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.
  

• 

  7 слайд

  ЧЕЛОВЕК И ИНФОРМАЦИЯ
  ОРГАНЫ ЧУВСТВ
  информационные
  каналы человека
  ( зрение, слух, вкус,
  осязание, обоняние )
  Восприятие
  информации
  Классификация
  з н а н и й
  Процедурные
  з н а н и я
  Декларативные
  з н а н и я
  Символьная
  ф о р м а
  ( я з ы к и )
  Формальные
  я з ы к и
  Естественные
  я з ы к и
  Графическая
  ф о р м а
  Мощность алфавита
  Информационный вес символа
  Информационный объем текста
  Единицы информации: бит, байт,
  килобайт, мегабайт, гигабайт
  Информация и знания
  Представление информации
  Информационные процессы
  Внутренняя
  п а м я т ь
  В н е ш н я я
  п а м я т ь
  Х р а н е н и е
  информации
  Источник информации
  Информационный канал
  Поиск информации
  Обработка информации
  Передача информации
  Приемник информации
  Измерение информации
  алфавитный подход
  

• 

  8 слайд

  
  ДЕКЛАРАТИВНЫЕ
  З Н А Н И Я
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  ПРОЦЕДУРНЫЕ
  З Н А Н И Я
  
  
  
  
  
  
  
  Знания:
  о явлениях
  о событиях
  о свойствах объектов
  о зависимостях
  Я знаю, как . . .
  
  
  ИНФОРМАЦИЯ И ЗНАНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗНАНИЙ
  ЗНАНИЯ
  Я знаю, что . . .
  Знания, определяющие действия для достижения какой-либо цели
  

• 

  9 слайд

  
  ВОСПРИЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ
  Человек воспринимает информацию из внешнего мира с помощью всех своих органов чувств, которые являются информационными каналами, связывающими человека с внешним миром.
  ЗРЕНИЕ
  зрительные образы
  ОБОНЯНИЕ
  запахи
  ВКУС
  вкусовые ощущения
  СЛУХ
  звуковые образы
  ОСЯЗАНИЕ
  тактильные ощущения
  

• 

  10 слайд

  
  ЗНАКОВАЯ И ОБРАЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Информация
  ОБРАЗНАЯ
  ОБРАЗЫ
  ЯЗЫКИ
  зрительные
  звуковые
  вкусовые
  обонятельные
  осязательные
  ЕСТЕСТВЕННЫЕ
  ФОРМАЛЬНЫЕ
  ЗНАКОВАЯ
  

• 

  11 слайд

  
  ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
  Формальные ЯЗЫКИ
  
  ЯЗЫК – это знаковый способ
  представления информации
  Естественные ЯЗЫКИ
  
  Мимика и жесты
  Графическая форма
  представления
  информации
         
  

• 

  12 слайд

  ЯЗЫК – это знаковый способ представления информации. Общение на языках - это процесс передачи информации в знаковой форме.
  ЕСТЕСТВЕННЫЕ
  ФОРМАЛЬНЫЕ
  ЯЗЫКИ
  Устная речь
  Письменность
  фонемы
  фонемы
  фонемы
  фонемы
  символы
  слова
  фразы
  Естественные (разговорные) языки имеют национальную принадлежность.
  Примеры естественных языков: русский, английский, китайский, французский и пр. . . .
  Формальный язык – это язык профессионального общения или определенной области знаний.
  
  ЯЗЫКИ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ФОРМАЛЬНЫЕ
  математическая символика
  нотная грамота (язык музыки)
  шахматная нотация
  языки программирования
  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  

• 

  13 слайд

  ХРАНЕНИЕ
  ИНФОРМАЦИИ
  ПЕРЕДАЧА
  ИНФОРМАЦИИ
  
  М О З Г человека
  носитель информации
  Внутренняя память
  
  Внешние носители
  информации
  Внешняя память
  Записные книжки
  Справочники
  Оптическая запись
  Магнитная запись
  Энциклопедии
  Математические
  вычисления
  Логические
  рассуждения
  Поиск информации
  КОДИРОВАНИЕ
  СТРУКТУРИРОВАНИЕ
  
  ИСТОЧНИК
  ИНФОРМАЦИИ
  К а н а л
  передачи
  информации
  ПРИЕМНИК
  ИНФОРМАЦИИ
  помехи
  КДУ
  Кодирующее
  устройство
  ДКДУ
  Декодирующее
  устройство
  
  ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
  О п е р и р о в а н и е
  исходной информацией
  по определенным
  правилам с целью
  получения новой
  и н ф о р м а ц и и
  ОБРАБОТКА
  ИНФОРМАЦИИ
  

• 

  14 слайд

  
  АНАЛОГИЯ МЕЖДУ КОМПЬЮТЕРОМ И ЧЕЛОВЕКОМ
  В памяти компьютера
  х р а н я т с я
  данные и программы
  Информационный обмен
  в к о м п ь ю т е р е
  Ввод
  Вывод
  ПАМЯТЬ
  ПРОЦЕССОР
  По своему назначению компьютер –
  универсальное техническое средство
  для работы человека с информацией
  

• 

  15 слайд

  
  ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ
  ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ происходит между источником и приемником по информационным каналам связи.
  Источник информации
  Приемник информации
  Канал связи
  Источник информации – это объект (субъект), который передает информацию приемнику
  Приемник информации – это объект (субъект), который принимает информацию от источника
  Канал связи – это среда, способ или техническое средство, позволяющее передать информацию от источника к приемнику
  Источник
  информации
  Приемник
  информации
  Защита от шума (технические способы защиты каналов связи + избыточный код)
  Шум (помехи)
  ДКДУ – декодирующее устройство
  КДУ – кодирующее устройство
  КДУ
  ДКДУ
  Канал связи
  

• 

  16 слайд

  Формы и способы передачи информации
  
  Жест
  Звук
  Огонь
  Бумага
  Цвет
  Осязание
  Обоняние
  
  
  

• 

  17 слайд

  ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ
  
  Математические вычисления
  Логические рассуждения
  Кодирование информации
  Сортировка информации
  Структурирование
  информации
  Поиск информации
  2  2 = 4
  3 2 + 5 - 4  3 = 2
  – • – – – – – • •
  Код
  г, б, е, а, д, в
  а, б, в, г, д, е
  

• 

  18 слайд

  Свойства информации
  

• 

  19 слайд

  Понятная - на определённом языке
  Полезная – практическая ценность
  Достоверная и актуальная – средства массовой информации
  Недостоверная – может стать причиной социальных потрясений.
  Полная и точная – чтобы ориенитроваться в окружающем мире.
  
  
  

• 

  20 слайд

  
  ИНФОРМАТИВНОСТЬ СООБЩЕНИЙ
  Получение любых знаний должно идти от известного к неизвестному (новому), от простого к сложному. И тогда каждое новое сообщение будет понятным, а значит, будет нести новую информацию для человека.
  НОВИЗНА
  Информативное сообщение содержит новые сведения, ранее не известные человеку.
  Пример неинформативного сообщения: «Дважды два – четыре»
  
  
  
  
  
  ПОНЯТНОСТЬ
  Принцип последовательности в обучении
  Сообщение несет информацию для человека (является информативным), если заключенные в сообщении сведения являются для этого человека новыми и понятными.
  Новые и понятные
  сведения
  
  Новые
  знания
  Логическая связь
  

• 

  21 слайд

  Знание
  Незнание
  Знание
  Чем большим объёмом познаний обладает человек,
  тем больше он ощущает недостаток знаний
  Увеличение границы незнания
  

• 

  22 слайд

  Уменьшение неопределённости знаний
  Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределённости знаний. То такое сообщение содержит информацию.
  Этот подход позволяет количественно измерить информацию.
  Рассмотрим пример с бросанием монеты.
  

• 

  23 слайд

  Монета может упасть в одно из двух положений, «орёл» или «решка»т.е. события равновероятны.
  Перед броском – существует неопределённость знаний.
  После броска – она уменьшается в два раза
  Чем больше количество возможных событий, тем больше начальная неопределённость и соответственно тем большее количество информации будет содержать сообщение о результатах опытов.
  

• 

  24 слайд

  Единицы измерения количества информации
  

• 

  25 слайд

  АЛФАВИТ. МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА
  АЛФАВИТ – набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и др. символов, используемых в тексте. также включает и пробел.
  МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – полное число символов в алфавите.
  МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА из русских букв и дополнительных символов равна 54: 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел.
  

• 

  26 слайд

  При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет определённый «информационный вес».
  Он зависит от мощности алфавита.
  Наименьшее число символов в алфавите использует компьютер.
  Это 0 и 1 – называют двоичным алфавитом.
  Достаточный алфавит – 256 символов или 28
  

• 

  27 слайд

  Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации.
  Такая единица названа 1 «БИТ».
  
  С увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символов этого алфавита.
  
  
  

• 

  28 слайд

  b – разрядность двоичного кода
  
  2 = 2 1
  4 = 2 2
  8 = 2 3
  16 = 2 4
  N = 2 i
  Разрядность двоичного кода –
  это и есть информационный вес символа i
  .
  

• 

  29 слайд

  
  АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
  МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА
  число символов в алфавите (его размер)
  N
  ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА
  количество информации в одном символе
  I = K  i
  i
  АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в некотором
  языке для представления информации
  МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в алфавите.
  2 i = N
  ЧИСЛО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ
  K
  КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ
  I
  N
  i
  I
  K
  

• 

  30 слайд

  
  Число
  равновероятных
  в о з м о ж н ы х
  с о б ы т и й
  N
  К о л и ч е с т в о
  и н ф о р м а ц и и
  в сообщении о том,
  что произошло одно из N
  равновероятных событий
  i
  N = 2
  i = 1 бит
  Число символов в алфавите
  (его размер) – МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА
  N
  ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА
  количество информации
  в одном символе
  2 i = N
  I = K  i
  K
  I
  Число символов
  в символьном сообщении
  Количество информации
  в символьном сообщении
  i
  i = 8 бит = 1 байт
  1 байт
  1 Кб
  1 Мб
  1 Гб
  1024
  1024
  1024
  ИНФОРМАЦИЯ
  N = 256
  
  КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ
  Содержательный подход
  Алфавитный подход
  ИЗМЕРЕНИЕ
  

• 

  31 слайд

  
  ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
  СИМВОЛЬНЫЙ АЛФАВИТ КОМПЬЮТЕРА
  русские (РУССКИЕ) буквы
  латинские (LAT) буквы
  цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0)
  математические знаки (+, -, *, /, ^, =)
  прочие символы («», №, %, <, >, :, ;, #, &)
  N = 2 i
  N = 256 = 2 8
  i = 8 бит = 1 байт
  1 байт - это информационный вес одного символа компьютерного алфавита
  1 килобайт
  1 мегабайт
  1 гигабайт
  1 Кб
  1 Мб
  1 Гб
  2 10 байт
  2 10 Кб
  2 10 Мб
  1024 байта
  1024 Кб
  1024 Мб
  =
  =
  =
  =
  =
  =
  =
  =
  =
  

• 

  32 слайд

  
  ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕМ ТЕКСТА
  ЗАДАЧА
  Книга, подготовленная с помощью компьютера, содержит 150 страниц. На каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов (включая пробелы между словами). Каков объем информации в книге?
  РЕШЕНИЕ
  Мощность компьютерного алфавита равна 256, поэтому один символ несет 1 байт информации. Значит, страница книги содержит 40  60 = 2400 байт информации.
  [кол-во символов в строке]  [кол-во строк] = [информационный объем страницы]
  Объем всей информации в книге (в разных единицах):
  [информационный объем страницы]  [кол-во страниц] = [информационный объем книги]
  2400  150 = 360 000 байт / 1024 = 351,5625 Кбайт / 1024 = 0,34332275 Мбайт
  

• 

  33 слайд

  За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределённость знаний в два раза.
  Такая единица названа «БИТ»
  

• 

  34 слайд

  При равновероятных событиях можно воспользоваться формулой Хартли, чтобы определить количество информации I или посчитать количество возможных событий N
  N = 2 i
  В случае, если события имеют различные вероятности реализации, то будем применять вероятностный подход, и воспользуемся формулой Шеннона:
  
  Н= P1log2(1/P1)+ P2log2(1/P2)+…+ PNlog2(1/PN)
  
  

• 

  35 слайд

  Для определения количество информации i, содержащейся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, нужно решить показательное уравнение:
  2 i = N или логарифмическую функцию: I = log2N – читается: логарифм от N по основанию 2.
  Смысл выражения: это степень в которую нужно возвести 2, чтобы получилось N.
  
  

• 

  36 слайд

  Например: вычислим количество информации в сообщении о том, ч то из колоды карт случайным образом достали даму пик (в колоде 36 карт):
  I = log236 = 5,16993 бит
  
  

• 

  37 слайд

  ПОКАЗАТЕЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ
  N
  i
  Определение количества информации, содержащейся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий
  N
  i
  Определение количества равновероятных событий N, если известно, сколько информации человек получил в сообщении о том, что произошло одно из этих событий.
  2 i = N
  

• 

  38 слайд

  КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ
  Задача 1. При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N
  было получено 6 бит информации . Чему равно N ?
  Решение задачи 1. Значение N определяется из формулы N = 2 i .
  После подстановки значения i = 6 получаем: N = 2 6 = 64.
  Задача 2. В корзине лежат 16 шаров разного цвета . Сколько информации несет сообщение о том , что из корзины достали красный шар ?
  Решение задачи 2: Вытаскивание из корзины любого из 16 шаров – события равновероятные. Поэтому для решения задачи применима формула 2 i = N. Здесь N = 16 – число шаров. Решая уравнение 2 I =16 получаем ответ: i = 4 бита
  2 i = N
  N
  i
  Количество равновероятных возможных событий
  Количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий.
  

• 

  39 слайд

  СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
  Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных (неопределенность знания уменьшилась в два раза), несет 1 бит информации.
  СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД к измерению информации заключается в том, что количество информации связывается с содержанием (смыслом) полученного человеком сообщения. Количество информации, заключенное в сообщении, тем больше, чем более оно пополняет наши знания (уменьшает неопределенность наших знаний).
  8 цветных шаров в корзине – 8 равновероятных событий
  Неопределенность знания о том, что из корзины может быть извлечен шар красного цвета, равна 8.
  

• 

  40 слайд

  Вероятность
  пусть при бросании несимметричной четырёхгранной пирамидки вероятность отдельных событий будет:
  Р1= 1/2 (0,5), Р2= 1/4(0,25), Р3= 1/8(0,125), Р4= 1/8(0,125)
  Тогда количество информации после реализации каждого можно рассчитать по:
  2 i = 1/Р – или через логарифмическую функцию: i = log2(1/Р)
  

• 

  41 слайд

  i 1= log2(1/0.5) = log22 = 1бит
  i 2= log2(1/0.25) = log24= 2бита
  i 3= log2(1/0.125) = log28= 3бита
  i 4= log2(1/0.125) = log28= 3бита
  Воспользуемся формулой Шеннона, чтобы посчитать среднюю информативность сообщения: Н= P1log2(1/P1)+ P2log2(1/P2)+…+ PNlog2(1/PN)
  Н= 0,5*1+0,25*2+0,125*3+0,125*3=1.75 бита
  Количество информации в сообщении зависит от вероятности этого события. Чем меньше вероятность, тем больше информации несёт сообщение о нём.
  
  

• 

  42 слайд

  При равновероятностных событиях формула Шеннона переходит в формулу Хартли: т.к. Р1=Р2=Р3…=1/N
  i = log2(1/N)= log24= 2 бита т.е.
  при бросании симметричной пирамидки. Когда события равновероятны, мы получаем большее количество информации(2 бита), чем при бросании несимметричной(1,75), когда события неравновероятны.
  

• 

  43 слайд

  
  МЕТОД БИНАРНОГО ПОИСКА
  Требуется угадать задуманное число из диапазона чисел от 1 до 8
  8 вариантов возможных событий  3 вопроса  3 бита информации
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  5
  6
  7
  8
  5
  6