Презентация по информатике на тему "Измерение информации" (7 класс), углубленный уровень

• 1 слайд

  ИНФОРМАТИКА
  7 класс
  
  Выполнила: Учитель информатики, МБОУ «Гимназия №83»
  Привалова Марина Александровна
  
  

• 2 слайд

  Какая тема?
  Слово №1
  Слово №2
  

• 3 слайд

  Измерение информации
  

• 4 слайд

  Что узнаем
  
  - алфавитный подход к измерению информации;
  - алфавит, мощность алфавита;
  - информационный вес символа;
  - информационный объем текста;
  - единицы информации.
  

• 5 слайд

  Три кита на которых стоит мир
  Вещество
  
  Энергия
  
  Информация
  
  Можно ли измерить вещество?
  Например:
  длина (мм, см, дм, м,…
  вес (мг, г, кг,…
  объем (мм3, см3,…
  Можно ли измерить энергию?
  Например:
  тепловая энергия,
  электроэнергия (Дж)
  Как измерить количество информации?
  Какие единицы измерения?
  

• 6 слайд

  Информация - это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах.
  Информативным назовем сообщение, которое пополняет знания человека, т.е. несет для него информацию.
  «Старые» сведения  знания не пополнят, т. е. сообщение неинформативно
  (количество информации = 0)
  Новые сведения  пополнят знания, т. е. сообщение информативно
  (количество информации > 0)
  5*7=35
  Понятное/ новое  сообщение информативно
  (количество информации > 0)
  Непонятное  сообщение неинформативно
  (количество информации = 0)
  Logax+Logay= loga(xy)
  СООБЩЕНИЕ
  

• 7 слайд

  Сообщение несет информацию для человека (информативно), если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными.
  Вывод: 
  Зависит от человека (субъективно)
  

• 8 слайд

  Для того, чтобы измерить информацию объективно,
  нельзя опираться на её содержание
  

• 9 слайд

  Алфавитный (объёмный)
  
  
  Подходы к измерению информации
  Содержательный
  

• 10 слайд

  Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации
  
  
  

• 11 слайд

  Одним из основоположников алфавитного подхода к измерению информации является Андрей Николаевич Колмогоров, (1903-1987), великий российский ученый - математик. 
  

• 12 слайд

  Алфавитный подход
  Алфавитный подход позволяет измерять количество информации в тексте (символьном сообщении), составленном из символов некоторого алфавита.
  Информационный объём сообщения не зависит от содержания (объективный подход)
  Используется в технике
  

• 13 слайд

  Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого языка.
  Примеры:
  АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ
  
  ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
  
  - +
  
  0123456789
  
  
  Алфавит - ?
  Мощность алфавита – количество символов в алфавите (N).
  N=33
  N=26
  N=2
  N=10
  

• 14 слайд

  Алфавитный подход
  Каждый символ имеет свой информационный вес
  текст записан с помощью символов некоторого алфавита (различаются своей мощностью)  вес символа зависит от мощности алфавита
  
  Б
  

• 15 слайд

  Какова минимальная мощность алфавита, с помощью которого можно записывать (кодировать) информацию?
   0
  0 1
  - +
  Да нет
  Двоичный алфавит
  

• 16 слайд

  Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации – 1 бит
  Двоичный алфавит
  0
  1
  

• 17 слайд

  
  
  
  011 100 1
  010 011
  101
  011 001 101 111 01
  7 бит
  6 бит
  3 бита
  14 бит
  Информация, записанная на машинном языке, весит:
  

• 18 слайд

  Символ
  Двоичный код
  Информационный вес символа = длине двоичного кода
  Например: 11101000111011011111010011101110111100001110110011100000111101101110100011111111 содержит 40 бит информации
  

• 19 слайд

  Сколько символов можно закодировать двумя битами?
  0 0
  0 1
  1 0
  1 1
  Значит в алфавите мощностью 4 символа 
  информационный вес каждого символа - 2 бита.
  

• 20 слайд

  Сколько символов можно закодировать тремя битами?
  0 0 0
  0 0 1
  0 1 0
  0 1 1
  Значит в алфавите мощностью 8 символов
  информационный вес каждого символа - 3 бита.
  1 0 0
  1 0 1
  1 1 0
  1 1 1
  

• 21 слайд

  Единицы измерения информации
  КОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ
  русские буквы
  латинские буквы
  цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0)
  математические знаки (+, -, *, /, ^, =)
  прочие символы («», №, %, <, >, :, ;, #, &)
  Компьютерный алфавит содержит 256 символов. 256 = 28  i=8 битов
  1 байт - информационный вес символа
  алфавита мощностью 256.
  1 байт = 8 битов
  1 бит – минимальная единица измерения информации
  

• 22 слайд

  Термин бит был предложен знаменитым американским статистиком, профессором Джоном Туки в 1946.
  Термин байт предложил в 1964 доктор Вернер Бухгольц из фирмы IBM.
  

• 23 слайд

  Примеры объемов информации
  информатика
  

• 24 слайд

  Единицы измерения информационного объёма
  1 байт = 23бит = 8 бит
  1 Кбайт = 210байт = 1024 байт
  1 Мбайт = 210Кбайт = 1024 Кбайт
  1 Гбайт = 210Мбайт = 1024 Мбайт
  1 Тбайт = 210Гбайт = 1024 Гбайт
  

• 25 слайд

  1 байт (bytе) = 8 бит
  1 Кбайт (килобайт) = 1024 байт =210 байт
  1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт
  1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт
  1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт
  1 Пбайт (петабайт) = 1024 Тбайт
  Единицы измерения информации
  умножение
  деление
  

• 26 слайд

  КРУПНАЯ
  ЕДИНИЦА
  Перевод из крупных единиц в мелкие
  10 байт =
  МЕЛКАЯ
  ЕДИНИЦА
  *
  Переведите в биты:
  80 бит
  

• 27 слайд

  КРУПНАЯ
  ЕДИНИЦА
  32 бита =
  МЕЛКАЯ
  ЕДИНИЦА
  :
  Перевод из мелких единиц в крупные
  Переведите в байты:
  4 байта
  

• 28 слайд

  Перевод в другие единицы
  3 Кбайт =
  
  3 ·1024 байт = 3072 байта
  ? байт
  
  15 байт =
  ? бит
  15 · 8 бит = 120 бит
  1024 Mбайт =
  ? Гб
  1024 :1024 Гб=1Гб
  1Кбайт =
  ? бит
  1 · 1024 ·8 бит = 8192 бита
  байт
  

• 29 слайд

  Закрепление материала
  Объем информационного сообщения 12582912 битов выразить в килобайтах и мегабайтах. 
  
  Выберите вариант ответа, в котором объемы памяти расположены в порядке убывания
  1) 1010 байт, 2 байта, 1 Кбайт, 20 бит, 10 бит
  2) 1010 байт, 1 Кбайт, 20 бит, 2 байта, 10 бит
  3) 1010 байт, 1 Кбайт, 2 байта, 20 бит, 10 бит
  4) 1 Кбайт, 1010 байт, 20 бит, 2 байта, 10 бит
  
  
  
  

• 30 слайд

  Зависимость между мощностью алфавита N и информационным весом символа  i
  
  Заметим, что 2 = 21, 4 = 22, 8 = 23, 16 = 24.
  Информационный вес каждого символа, выраженный в битах (i), и мощность алфавита (N) связаны между собой формулой: 
  N = 2i
  

• 31 слайд

  Закрепление материала
  N = 2i
  №1
  N=2
  Найти i
  Решение:
  2=2i
  i=1 бит
  №2
  N=8
  Найти i
  Решение:
  8=2i
  i=3 бита
  №3
  N=32
  Найти i
  Решение:
  i=5 бит
  №4
  i=7 битов
  Найти N
  Решение:
  N=27
  N=128 символов
  

• 32 слайд

  Информационный объём сообщения
  I =
  
  К
  i
  Количество символов (знаков) в тексте
  Информационный вес одного символа (знака)
  Информационный объём сообщения
  

• 33 слайд

  Алгоритм вычисления информационного объема сообщения
  Определяем мощность алфавита N;
  Вычисляем информационный вес символа i (бит) :
  N = 2i
  3) Вычисляем информационный объем сообщения:
  
  
  
  где К – количество символов в сообщении.
  I = К·i
  

• 34 слайд

  Информационный объём текста
  Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 2000 символов. Какой объём информации оно несет?
  Дано: К=2000, N=64
  Найти: I - ?
  Решение:
  N=2i
  64=2i
  i=6 (бит) – информационный вес одного символа.
  I=К*i
  I=2000*6=12000 (бит)
  Ответ: 12000 бит.
  

• 35 слайд

  Сколько килобайтов составит сообщение из 2048 символов 16-ти символьного алфавита
  Дано: К=2048, N=16
  
  Найти: I - Кб?
  Задача №1
  Ответ: 1 Кбайт.
  16=2i
  i=4 (бита) – информационный вес одного символа.
  Решение:
  I=К*i
  N=2i
  2
  1
  1
  2
  1 Кбайт
  Закрепление материала
  

• 36 слайд

  Информационный объём сообщения равен 3 Кб. Информационный вес символа – 32 бита. Сколько символов содержит сообщение?
  Дано:  I=3 Kб,
  i= 32 бита
  
  Найти: К?
  
  Ответ: 768 символов
  Задача №2
  Решение:
  I=К*i
  К=I/i
  К
  Закрепление материала
  

• 37 слайд

  Повторим - Закрепим
  Алфавитный подход позволяет измерить объём
  информации не зависимо от её содержания.
  Каждый символ несёт некоторое количество информации и имеет информационный вес (i).
  Минимальная единица измерения информации – 1 бит.
  Мощность алфавита и информационный вес символа связаны отношением: N = 2i.
  Информационный объём сообщения вычисляется по формуле: I = К*i.
  1 байт = 8 бит
  Байты, килобайты (КБ), мегабайты (МБ),
  гигабайты (ГБ), терабайты (ТБ) – единицы измерения информации. Каждая в 1024 раза больше предыдущей.
  

• 38 слайд

  Содержательный подход к измерению информации
  
  
  

• 39 слайд

  
  
  Если получение новой информации приводит к расширению знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.
  
  Сообщение информативно если оно пополняет знания человека.
  
  Например, прогноз погоды на завтра — информативное сообщение, а сообщение о вчерашней погоде неинформативно, т.к. нам это уже известно. 
  Для человека информация — это знания
  

• 40 слайд

  Содержательный подход
  к измерению информации
  Клод Элвуд Шеннон
  Информация — уменьшение неопределенности наших знаний.
  Неопределенность знания некоторого события — это число возможных вариантов результата .
  Равновероятные события –
  ни одно из них не имеет преимущества перед другими.
  

• 41 слайд

  Единица измерения информации
  Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет 1 бит информации
  Книга лежит на одной из двух полок  неопределенность знаний равна 2
  
  Сообщение о том, что книга лежит на верхней полке уменьшает неопределенность в два раза  данное сообщение несет 1 бит информации
  При бросании монеты неопределенность равна 2  сообщение о том, что выпал «Орёл» несет 1 бит информации
  
  

• 42 слайд

  В ящике лежат 4 шара.
  Какое количество информации несет сообщение
  «Достали красный шар»
  ?
  

• 43 слайд

  43
  Формула Хартли
  (для равновероятных событий)
  2i = N
  N – неопределённость знаний, т.е. число возможных результатов (вариантов сообщения)
  
  i – количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий
  

• 44 слайд

  В ящике лежат 4 шара.
  Какое количество информации несет сообщение
  «Достали красный шар»
  N=4
  2i=4
  i=2 (бита)
  ?
  

• 45 слайд

  1.В классе 32 ученика. Какое количество информации содержится в сообщении о том, что к доске пойдет Коля Сидоров?
  N = 2i
  32 = 2i
  i = 5 бит
  N = 32
  
  i - ?
  2.Сообщение о том, что ваш друг живет на 5 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?
  i = 4 бита
  
  N - ?
  N = 2i
  N = 24
  N = 16 этажей
  Закрепляем материал
  

• 46 слайд

  Закрепляем материал
  1. В рулетке общее количество лунок равно 254. Какое количество информации мы получаем в сообщения об остановке шарика в одной из лунок?
  2. Сообщение «Алиса живет в доме № 23 на улице Вишневая» содержит 5 бит информации. Сколько всего домов на улице?
  3. Сколько информации несет сообщение о том, что было угадано число в диапазоне целых чисел от 684 до 811?
  

• 47 слайд

  Содержательный подход позволяет измерить объём информации в сообщении о том, что произошло одно из N событий.
  Сообщение о том, что произошло одно из двух равновероятных событий несет 1 бит информации.
  Для определения количества информации (i), содержащейся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, нужно решить показательное уравнение: N = 2i.
  Повторим - Закрепим
  

• 48 слайд

  Рефлексия
  Поставьте знак ( +) или ( - ) рядом с тем высказыванием, которое вы считаете более верным для себя.
  1. После урока стал(а) знать больше
  2. Углубил (а) знания по теме, могу применить их на практике.
  3. На уроке было над чем подумать
  4. На все вопросы, возникающие в ходе урока, я получил (а) ответы.
  5. На уроке я работал (а) добросовестно и цели урока достиг (ла)
  6. На уроке было интересно
  
  По окончании прошу поднять руки тех, кто поставил 6 плюсов, 5 плюсов, 4 плюса, 3 плюса…
  
  

• 49 слайд

  Не забывайте!!!
  После окончания работы нужно закрыть все активные программы. Рабочее место нужно оставить чистым.
  

• 50 слайд

  Домашнее задание:
  - Конспект в тетради: §4
  
  - Решить задачи
  - Ответить устно на вопросы после § §
  Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайт содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого записано это сообщение?
  Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайт. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
  Сколько килобайтов составит сообщение из 384 символов 16-ти символьного алфавита?
  В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами, на каждом – по 8 полок. Ученику сообщили, что нужный учебник находится на 2-ой полке 4-го стеллажа. Какое количество информации получил ученик?
  Поле для игры в крестики-нолики содержит 64 клетки. Первый игрок ставит крестик в любую клетку. Какое количество информации получит второй игрок при первом ходе первого игрока?
  
  
  

• 51 слайд

  СПАСИБО ЗА РАБОТУ
  НА УРОКЕ!
  

• 52 слайд

  Источники информации
  http://videouroki.net/view_post.php?id=248 – видеоролик
  
  http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a12b2b83-f353-4b69-88b8-b7eb29dfd642/9_36.swf - тест
  
  http://kpolyakov.narod.ru/download/ege13.doc - сайт К. Полякова
  
  https://ru.wikipedia.org/wiki/ - википедия, сведения об ученых
  
  http://school-collection.edu.ru/ - Единая коллекция ЦОР
  Интерактивный задачник. Раздел "Измерение информации" (N 119252)