Презентация по информатике Количество информации. Содержательный подход

• 1 слайд

  Количество информации
  
  Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний
  Автор: учитель информатики и ИКТ
  ГБОУ ЦО №1456 ЮЗОУО г.Москвы
  Кулешова Е.В
  

• 2 слайд

  1. В неживой природе понятие «информация» связывают:
  1) со сведениями об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемых человеком или специальными устройствами
  2) с сообщениями, передаваемыми в форме знаков или сигналов
  3) с понятием отражения, отображения мира
  4) с сообщениями, снимающими или уменьшающими
  существующую до их получения неопределенность
  
  

• 3 слайд

  2. В технике понятие «информация» связывают:
  1) со сведениями об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемых человеком или специальными устройствами
  2) с сообщениями, передаваемыми в форме знаков или сигналов
  3) с понятием отражения, отображения мира
  4) с сообщениями, снимающими или уменьшающими существующую до их получения неопределенность
  
  

• 4 слайд

  3. Информация, которая отражает истинное положение дел, называется:
  1) актуальной;
  2) полной;
  3) достоверной;
  4) понятной;
  5) полезной.
  
  

• 5 слайд

  4. Информацию, существенную и важную в настоящий момент, называют:
  1) актуальной; 
  2) достоверной; 
  3) полной; 
  4) понятной;
  5) полезной;
  
  

• 6 слайд

  5. Наибольший объем информации человек получает при помощи:
  1) слуха;
  2) зрения;
  3) осязания;
  4) обоняния;
  5) вкусовых рецепторов.
  
  

• 7 слайд

  6. Тактильную информацию человек получает посредством:
  барометра; 
  органов осязания; 
  3) специальных приборов; 
  4) органов слуха;
  5) термометра;
  
  

• 8 слайд

  7. К какой форме представления информации относится прогноз погоды, переданный по радио?
  1) текстовой
  2) числовой
  3) графической
  4) мультимедийной
  
  

• 9 слайд

  8. Измерение температуры представляет собой:
  1) процесс получения информации; 
  2) процесс защиты информации;
  3) процесс передачи информации; 
  4) процесс хранения информации; 
  5) процесс использования информации.
  
  

• 10 слайд

  9. Как называется двусторонний процесс, в котором участвуют источник, приемник
  Передача информации
  
  10. Как называется процесс, который происходит либо в собственной памяти (внутренняя память), либо на внешних носителях (внешняя память)?
  Хранение информации
  
  
  

• 11 слайд

  11. Языки, придуманные и разработанные человеком для определенных целей:
  1) естественные
  2) формальные
  3) генетические
  4) двоичные
  
  

• 12 слайд

  12. Как называются знаки, имеющие форму, похожую на отображаемый объект?
  Иконические
  
  13. Как называется операция преобразования символов одного кода в символы другого кода?
  Кодирование
  

• 13 слайд

  Содержание
  Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний
  
  Определение количества информации
  
  

• 14 слайд

  Информативность сообщения
  Если сведения «старые», то есть человек это уже знает, или содержание сообщения непонятно человеку, то для него это сообщение неинформативно.
  
  Информативно то сообщение, которое содержит новые и понятные сведения.
  

• 15 слайд

  Примеры
  Вопрос:
  - Какой город является столицей Франции?
  
  Ответ:
  - Столица Франции – Париж.
  
  Сообщение информативно?
  - Нет, так как известно.
  

• 16 слайд

  Примеры
  Вопрос:
  - Что изучает коллоидная химия?
  
  Ответ:
  - Коллоидная химия изучает дисперсионные состояния систем, обладающих высокой степенью раздробленности.
  
  Сообщение информативно?
  - Нет, так не понятно.
  

• 17 слайд

  Примеры
  Вопрос:
  - Какую высоту и вес имеет Эйфелева башня?
  
  Ответ:
  - Эйфелева башня имеет
  высоту 300 метров
  и вес 9000 тонн.
  
  Сообщение информативно:
  - Да.
  

• 18 слайд

  Информативность сообщения
  Если сообщение неинформативно для человека, то количество информации в нем с точки зрения этого человека равно нулю.
  
  Количество информации в информативном сообщении больше нуля.
  

• 19 слайд

  Информация и неопределенность
  Пример: вы услышали по телевизору, что завтра будет солнечная погода.
  
  Ваше состояние изменилось: вы стали обладателем информации, а неопределенность, которая до этого существовала, исчезла.
  

• 20 слайд

  После написания контрольной работы мы думаем какую оценку получили.
  После оглашения оценок мы уменьшили неопределенность знаний в 4 раза.
  2
  3
  4
  5
  Вариантов оценки – 4.
  

• 21 слайд

  Бросание монет
  У монеты, как известно, две стороны:
  «герб» «решка»
  
  Если бросить ее на стол, монета обязательно упадет вверх либо «гербом», либо «решкой».
  Таким образом, монету, лежащую на столе, можно рассматривать как простейшую систему, которая может находиться в одном из двух возможных состояний.
  

• 22 слайд

  Бросание кубика
  Игральный кубик — это кубик, грани которого пронумерованы от 1 до 6.
  Аналогично монете игральный кубик, лежащий на столе, — это система, находящаяся в одном из шести возможных состояний (по номерам граней, обращенных вверх).
  

• 23 слайд

  Неопределенность знаний
  Неопределенность знания о результате некоторого события – это число возможных вариантов результата.
  Для монеты – 2, для кубика – 6, для билетов – 30 (если на столе лежало 30 билетов).
  
  Чем больше равновозможных событий, тем больше неопределенность ситуации.
  

• 24 слайд

  Равновероятные события
  События равновероятны, если ни одно из них не имеет преимущества перед другими.
  
  С этой точки зрения выпадение «герба» или «решки» – равновероятно.
  

• 25 слайд

  Задания для закрепления
  Вероятность какого события больше:
  В коробке имеется 50 шаров.
  Из них 40 белых и 10 черных.
  Вероятность вытащить белый или черный шар.
  
  Сереже – лучший ученик в классе.
  Вероятность получения за контрольную по математике 5 или 2.
  
  В пруду живут 8000 карасей, 2000 щук и 400000 пескарей.
  Вероятнее наловить больше карасей, щук или пескарей.
  

• 26 слайд

  Определение количества информации
  

• 27 слайд

  Как же измерить количество информации?
  Да также, как мы измеряем длину или массу чего-нибудь: сравнить с соответствующим эталоном.
  Надо только выбрать эталон.
  
  Например, в мультфильме
  «38 попугаев» эталоном длины
  служит длина шага попугая.
  
  Каков же эталон для измерения информации?
  Давайте в этом разберемся.
  

• 28 слайд

  1 бит информации
  Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.
  
  Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза, несет 1 бит информации.
  Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет 1 бит информации.
  
  Бит - binary digit (двоичный знак).
  

• 29 слайд

  Определение информации
  Если «Ваньку-Встаньку» качнуть, то сколько различных вариантов его конечного состояния получим?
  - Один вариант («Ванька-Встанька» всегда встает).
  
  То есть вероятность события равна 1 (100% выполнение).
  И мы не получаем ни чего нового и неизвестного при этом, то есть информация равна 0.
  

• 30 слайд

  Определение информации
  Будем бросать монету.
  Сколько вариантов выпадения может быть? – 2
  
  
  
  Вероятность выпадения «герба» или «решки» - ½.
  Количество информации – 1 бит.
  

• 31 слайд

  Определение информации
  Будем бросать 2 монеты.
  Бросание 2 монет должно
  принести 2 бита информации, так как количество монет увеличилось в 2 раза.
  
  Количество различных вариантов выпадения по две монеты: 4.
  Вероятность появления 1 варианта – ¼
  
  
  

• 32 слайд

  Определение информации
  Будем бросать 3 монеты.
  При бросание 3 монет количество информации увеличится в 3 раза по сравнению с бросанием 1 монеты.
  
  Количество различных вариантов выпадения по 3 монеты: 8
  Вероятность выпадения 1 варианта: 1/8.
  

• 33 слайд

  Отгадывание чисел
  Допустим кто-то загадал число от 1 до 16.
  
  Сколько чисел можно загадать? - 16.
  Вероятность загадать любого числа из этого промежутка: 1/16.
  
  Отгадывание происходит по такому сценарию:
  Задается такой вопрос на который можно получить один из вариантов ответа: «да» или «нет».
  

• 34 слайд

  Сценарий отгадывания числа
  Пусть загадано число 5 (мы не знаем это).
  1 вопрос (даст 1 бит информации):
  - Больше 8? – Нет.
  2 вопрос (даст 2 бит информации):
  - Больше 4? – Да.
  3 вопрос (даст 3 бит информации):
  -Больше 6? – Нет.
  4 вопрос (даст 4 бит информации):
  -Больше 5? – Нет.
  Ответ: Задуманное число 5.
  Вывод:
  При отгадывании задуманного числа в диапазоне от 1 до 16, достаточно 4 вопроса (получение 4 бита информации).
  

• 35 слайд

  Определение информации
  А если мы будем бросать 6-гранный кубик?
  
  Количество вариантов выпадения одной из 6 сторон: 6.
  
  Вероятность выпадения одной из 6 сторон: 1/6.
  
  Сколько же будет получено
  информации при выпадении
  одной из 6 сторон?
  

• 36 слайд

  Определение информации
  Составим таблицу из предыдущих примеров:
  

• 37 слайд

  Определение информации
  Если посмотреть таблицу, то можно заметить закономерность.
  
  От частных примеров приходим к обобщенной формуле:
  Если ввести обозначения:
  N – число вариантов равновероятных событий (неопределенность знаний),
  i – количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N событий.
  N = 2i
  
  

• 38 слайд

  Определение информации
  Если N = 2 (2=21),
  то уравнение примет вид 2i = 21,
  отсюда i = 1.
  
  Если N = 4 (4=22),
  то уравнение примет вид 2i = 22,
  отсюда i = 2.
  
  Если N = 8 (8=23),
  то уравнение примет вид 2i = 23,
  отсюда i = 3.
  
  В общем случае, если N = 2k,
  где k- целое число,
  то уравнение примет вид 2i = 2k,
  отсюда i = k.
  

• 39 слайд

  Определение информации
  Для тех значений N, которые не являются целыми степенями двойки, решение уравнения можно получить из приведенной в учебнике таблицы.
  
  Например, желая определить, сколько же бит информации несет сообщение о результате бросания шестигранного кубика, нужно решить уравнение
  2i = 6.
  Поскольку 22 < 6 < 23, то получаем 2 < i < 3.
  Заглянув в таблицу, узнаем, что i=2,58496.
  

• 40 слайд

  
  Единицы измерения
  количества информации
  
  1 байт = 8 битов = 23 битов
  
  
  1 килобайт (Кбайт) = 210 байт = 1024 байт
  1 мегабайт (Мбайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт
  1 гигабайт (Гбайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт
  1 терабайт (Тбайт) = 210 Гбайт = 1024 Гбайт
  
  

• 41 слайд

  Задания для закрепления
  Пример 1.
  Сколько информации несет сообщение о том, что из колоды карт достали карту красной масти?
  Решение:
  1 бит, т. к. красных и черных карт одинаковое количество.
  

• 42 слайд

  Задания для закрепления
  Пример 2.
  Сколько информации несет сообщение о том, что из колоды карт достали карту бубновой масти?
  Решение:
  2 бита, так как всего в колоде 4 масти, и количество карт в них одинаковое.
  

• 43 слайд

  Задания для закрепления
  Пример 3.
  Проводятся две лотереи «4 из 32» и «5 из 64».
  Сообщение о результатах, какой из лотерей
  несет больше информации?
  

• 44 слайд

  Решение:
  Вытаскивание любого номера из лотерейного барабана – события равновероятные.
  Поэтому в первой лотерее количество информации в сообщении об одном номере равно 5 бит (25 = 32), а во втором – 6 бит (26 = 64).
  Сообщение о 4-х номерах в первой лотерее несет 5 * 4 = 20 бит.
  Сообщение о 5-ти номерах второй лотереи несет 6 * 5 = 30 бит.
  Следовательно, сообщение о результатах второй лотереи несет больше информации, чем первой.
  

• 45 слайд

  Задания для закрепления
  Пример 4.
  В течение четверти ученик получил 100 оценок.
  Сообщение о том, что он получил четверку, несет 2 бита информации.
  Сколько четверок ученик получил за четверть?
  
  

• 46 слайд

  Решение:
  
  Данный результат мог быть получен путем следующих рассуждений:
  2 бита информации несет сообщение об одном из четырех равновероятных событий (22 = 4).
  То есть вероятность получения четверок равна ¼.
  Тогда количество четверок определится как:
  100 / 4 = 25.
  Таким образом, в течение четверти ученик получил 25 четверок.
  
  

• 47 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 1.
  Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет.
  После этого загорелся зеленый.
  Какое количество информации вы при этом получили?
  

• 48 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 2.
  Сообщение о том, что ваш друг живет на 9 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?
  

• 49 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 3.
  В корзине 8 шаров.
  Все шары разного цвета.
  Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
  

• 50 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 4.
  Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали даму крести?
  

• 51 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 5.
  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?
  

• 52 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 6.
  При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит информации.
  Сколько чисел содержится в этом диапазоне?
  

• 53 слайд

  Самостоятельное решение
  Задача 7.
  Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации.
  Сколько подъездов в доме?
  

• 54 слайд

  Ответы
  Задача 1. 1 бит.
  Задача 2. 16 этажей
  Задача 3. 3 бита.
  Задача 4. 5 бит.
  Задача 5. 7 битов.
  Задача 6. 64 числа.
  Задача 7. 8 подъездов.
  

• 55 слайд

  Домашнее задание
  &1.3.1 – 1.3.2
  Задания на стр. 29-30 (1.5, 1.6, 1.7) – письменно в тетради
  

• 56 слайд

  Используемая литература
  И. Семакин. Информатика. Базовый курс. 7 – 9 классы. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 364 с.: ил.
  Информатика. Задачник-практикум в 2 т./Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера: Том 1. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 304 с.: ил.
  Урок: Определение количества информации 8 класс: http://netedu.ru/node/3986
  Решение задач на определение количества информации: http://uprobr.ucoz.ru/publ/informatika_i_ikt/reshenie_zadach_na_opredelenie_kolichestva_informacii/6-1-0-551
  Карта Франции: http://tgekb.ru/pics500/userimages/article/frantsiya880090938francemap1.jpg
  Коллоидная химия: http://www.char.ru/books/2066990_Kolloidnaya_himiya_Uchebnik_dlya_vuzov.jpg
  Эйфелева башня: http://mosaica.ru/sites/default/files/news/preview/2010/02/27/888888888888888.jpg
  
  

• 57 слайд

  Используемая литература
  Солнечная погода: http://www.sky-planets.ru/upload/iblock/d68/0_132cb_8b2493ff_xl.jpg
  Монета (решка): http://www.itacoins.ru/images/Monety_Rossii/400x400/10-rublej-1992-goda-vypuska.png
  Монета (орел) http://rucoin.ru/files/Coins_1991_1992_1993/10ruble-1992_mmd_2.jpg
  Бросание кубика: http://www.mlm-diary.ru/wp-content/uploads/2009/04/35000.jpg
  Мультфильм «38 попугаев»: http://ic.pics.livejournal.com/angelica62/39993662/1107022/1107022_original.jpg
  Ванька-встанька: http://milledi.ucoz.ru/_pu/43/31339363.jpg
  Кубик: http://www.sargona.ru/$joomla/components/com_virtuemart/shop_image/product/spot_neprozr%20krasnii.jpg
  Карты: http://bms.24open.ru/images/e181595aaeacfa81eb39d398445553f3
  Лотерея: http://img200.imageshack.us/img200/8369/lottob.jpg
  

Краткое описание документа:

Информа́тика (фр. Informatique; англ. Computer science) — наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений^[1].

Информатика включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например разработка языков программирования и протоколов передачи данных.