Рабочая тетрадь по информатике на тему: 1.Кодирование информации; 2. Системы счисления; 3. Основы логики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КАРТАЛИНСКИЙ МНОГООТРАСЛЕВОЙ ТЕХНИКУМ»

Рабочая тетрадь

Карталы 2015 г.

ОДОБРЕНА на заседании предметно-цикловой комиссии общеобразовательных дисциплин протокол №  от                2015 г.	Составлена на основе Рекомендаций по организации получения среднего общего образования в пределах освоения образовательных программ СПО на базе основного общего образования с учетом требования ФГОС и получаемой специальности,  в соответствии с федеральным базисным учебным планом для профессий  технического профиля
Председатель ПЦК общеобразовательных дисциплин ____________________Н.Н. Гревцева
Составитель: Т.И.Веснина	Преподаватель ГБПОУ «КМТ»

Введение

В наше время уровень владения знаниям, или, более обобщено, информацией начинает определять политический и хозяйственный статус государств.

А для успешной работы в таких условиях государству нужны люди – высококвалифицированные специалисты, отвечающие  высокими требованиями современности. Поэтому образование превращается в один из источников самых ценных стратегических ресурсов  - человеческого капитала и знаний, что, в конечном счёте, определяет общий уровень развития общества. И главным ускорителем является информатизация. Информатизация общества, в свою очередь, практически невозможна без компьютерной системы образования.

Комплексная информатизация учебных заведений ориентируется теперь на формирование и развитие интеллектуального потенциала науки, совершенствования форм и содержания учебного процесса, внедрения компьютерных методов обучения. В связи свыше сказанным мною разработана рабочая тетрадь по информатике, которая соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта профессионального образования.

Рабочая тетрадь по информатике предназначена для обучающихся 1 курса.

В ней рассмотрены темы:

1.      Информация. Количество информации.

2.      Системы счисления.

3.      Основы логики.

Содержание.

          Ведение.

1.      Рекомендации по выполнению ВСР ----------------------------------------   2.

Количество информации ------------------------------------------------------   3.

Скорость передачи информации.

Практическая часть-------------------------------------------------------------   4.

2.      Системы счисления.-------------------------------------------------------------- 6.

Основные понятия.

Практическая часть.-------------------------------------------------------------- 7.

3.      Основы логики.-------------------------------------------------------------------  8.

Основные понятия.

Практическая часть.-------------------------------------------------------------- 10.

4.      Критерии оценки результатов выполнения заданий.--------------------- 12.

5.      Литература . ----------------------------------------------------------------------- 13.

Рекомендации по выполнению ВСР.

1.       Прочитайте основные понятия по теме.

2.       Обратите внимание на время, которое отводится на задания.

3.       Задания выполняются письменно.

4.       Работа должна быть выполнена к следующему занятию.

5.       Если возникли затруднения, обратитесь за помощью к преподавателю.

6.       Ознакомьтесь с перечнем литературы.

Методические указания работы с напоминаниями:

- внимательно прочитать не менее двух раз.

- прочитайте по частям и выделите главное.

- изучите тщательно таблицы.

- внесите в тетрадь определения,  термины, названия.

2

1.Количество информации.

Скорость передачи информации.

Основные понятия.

Информация – первичное понятие, не имеющее общепринятого, классического определения. Одно из возможных определений: сведения об окружающем нас мире.

Для измерения информации используются специальные единицы: бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт и т.д.

Бит – количество информации, которое уменьшает неопределённость в два раза.

Восемь бит составляет один байт.

Для обозначения больших единиц измерения информации используются перефиксы кило-, мега-, гига-, и другие. Однако в отличии от общепризнанных значений (« кило-»  = 103, «мега-» = 106, «гига-» = 109.) при использовании их применительно к битам и байтам они обозначают близкие степени «двойки»: «кило-» = 210, «мега-» = 220, «гига-» = 230. То есть

1024 байт = 1килобайт.

1024 килобайт = 1 мегабайт.

1024 мегабайт = 1 гигабайт.

Для вычисления количества информации применяют несколько различных способов, в зависимости от ситуации.

·         Для вычисления количества информации в сообщении об одном из равновероятных событий, общее количество которых равно N, используйте формулу:

                                                   2i = N

Где I – количество информации.

·         Для вычисления количества информации в сообщении об одном из невероятных событий , вероятность которого равна p, используйте формулу:                             

                                                    I = {- log2p}

Где I – количество информации в сообщении

·         Для вычисления количества информации в сообщении из K символов некоторого алфавита, в котором N различных знаков используйте формулу:

                                                                    I = Ki

Где  количество информации в сообщении, I – найти из формулы 2i =N

·         Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду и вычисляется формуле:

                                                     V = i/t

Где V – скорость передачи информации, I – количество передачи в сообщении, t – время передачи сообщения.

                                                        3

Практическая часть.

1.       Выберете правильное определение термина «бит»( обведите буквы, соответствующие правильным определением.

а) бит – минимальная единица количества информации.

б) бит равен одной восьмой части байта.

в) бит – это количество информации , которое уменьшает неопределённость в два раза.

г) бит – основная единица количества информации.

           2. Подбрасывая монетку. Она может упасть орлом или решкой , какое количество                                                              информации в сообщении о том, что выпал орёл ( в битах).

Ответ:_________________________________________________________________________

3.Загадали число от 1 до 8. Какое количество информации в сообщении о том , какое число загадано в битах.

Ответ: _________________________________________________________________________

Замечание : если ответ не целый, выберите следующие целое число (пример: если получается

2,16 бит, ответ: 3 бита). Обычно (на всякий случай) в задании это специально оговаривается. Если это не указано, надо выбирать ближайшее целое сверху.  Другими словами, основную формулу для расчета количества информации (2i=N). Правильнее было бы записать так: наименьшее целое  I такое , что 2i≥N).

4.Бросили шестигранный игральный кубик. Какое количество информации в сообщении о том, какое число выпало на кубике (в битах).

Ответ:_________________________________________________________________________

5.загадано число от 1 до 100. Загадавший на все вопросы отвечает «да» или  «нет». Какое  наименьшее число вопросов нужно задать, чтобы гарантированно угадать число.

Ответ: _________________________________________________________________________

6. Для обмена сообщения используют последовательности символов одинаковой длинны, состоящие только из символов «А» и «В». Какова должна быть минимальная длинна этих последовательностей чтобы каждая из них кодировала любое из 50 различных сообщений?

Ответ:_________________________________________________________________________

7. Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находится в двух состояниях («включено» или «выключено»). Какое наименьшее количество Лампочек должно находится на табло, чтобы с его помощью можно было передать 200 различных сигналов?

Напоминание: Если имеется сообщение, состоящие из символов некоего алфавита ( и все символы алфавита равновероятны), то количество информации в сообщении I вычисляется по формуле:

                                                                          I = ki

Где I – количество информации в сообщении, i- найти из формулы 2i = N.

8. Через канал связи со скоростью 50 кбит/с передают файл объемом 3 072 000 байт. Сколько минут будет передаваться файл?

Ответ: _________________________________________________________________________         

                                                                                                                                                                       4

9. Для записи результатов детской игры «Зарница» используется таблица, в каждой клетке которой записано либо количество баллов, полученных командой в соответствующим виде состязаний (1,2,3,), либо прочерк (если команда в этом виде соревнований не участвовала). В «Зарнице соревнуются 30 команд в 10 видах соревнований. Какое количество информации в битах содержит таблица?

Ответ: __________________________________________________________________________

Напоминание: Для вычисления скорости передачи информации нужно поделить количество передаваемой информации (в битах) на время передачи информации 9в секундах). То есть скорость передачи информации измеряется в битах в секунду.

                                                                                 V = I/T

Где V- скорость передачи информации, I – количество информации в сообщении, t- время передачи сообщения.

10. Флажковый сигнальщик использует для передачи информации 36 различных жестов (комбинаций флажков). Сообщение, состоящие из 50 жестов, сигнальщик передаёт за полминуты. Какова скорость передачи сообщения (бит в секунду).

Ответ:____________________________________________________________________________

Напоминание: Более крупными единицами измерения информации являются:

1 байт = 8бит

1 килобайт = т1024 байт = 210 байт

1 мегабайт= 1024 килобайт = 220 байт

1 гигабайт = 1024 мегабайт =  230 байт

                                                                                                                                                                       5

                                                      2.Системы счисления.

                                           Основные понятия.

Система счисления (ССч) – набор знаков, используемых для записи чисел и правила записи чисел. Эти знаки называются цифрами.

Набор этих цифр называется алфавитом системы счисления.

Количество цифр в алфавите называется мощностью алфавита.

Различают позиционные и непозиционные системы счисления.

Если для каждого числа системы счисления выполняются правило: вес цифры (её значение)зависит от положения цифры в том числе, такая система счисления называется позиционной. Если хотя бы для одного число это правило не выполняется, система счисления называется непозиционной.

Пример непозиционной системы счисления – римская. В ней числа II вес каждой цифры одинаков (равен единицы).

Количество цифр позиционной системы счисления называется основанием системы счисления.  

Именно во сколько раз вес каждого разряда больше веса соседнего.

Основание – основная характеристика позиционной системы счисления.

Система счисления, которой мы пользуемся в повседневной жизни и которую изучаем – десятичная позиционная. Десятичная  – потому что в ней используется 10 цифр для записи чисел ( от «0» до «9») и именно в десять раз вес каждого разряда отличается от соседнего (вес сотен в десять раз больше веса десятков).

Самое маленькое основание позиционной системы счисления – 2.

Эта самая простая система счисления для записи чисел, в ней всего два знака – «0» и «1».

По этому именно двоичная система счисления используется для хранения чисел в компьютере.

Если нужно записывать числа в системе счисления. Основание которой больше 10, привычных арабских цифр (от 0 до 9) не хватает и принято использовать буквы латинского алфавита десять – А, одиннадцать – В и т. д.

Обычно используется 16-теричная система счисления.

При записи чисел в различных системах счисления принято записывать основание системы счисления справа в низу возле числа. Например, число 6 в восмеричной системе счисления записывают: 68. Если основание системы счисления справа внизу не указано , читается, что это десятичная система счисления.

Для перевода числа из какой – либо системы счисления в десятичную не обходимо:

1)      Пронумеровать разряды числа с право на лево.

2)      Умножить каждую цифру на основание системы счисления, возведенного в степени номера этого разряда;

3)      Сложить получение цифры.

Для перевода десятичного числа в другую систему счисления необходимо:

1)      Делить нацело с остатками число на нужное основание системы счисления;

2)      Получившиеся частное тоже делить нацело с остатком на это основание

3)      Продолжать деление до тех пор, пока частное не получится равно нулю;

4)      Выписать остатки в порядке, обратном их получению.

                                                                                                                                   6                                                                                                                                                                 

                                            Практическая  часть.

1.       Чем отличается позиционная система  счисления от непозиционной ?

Ответ:____________________________________________________________________________

2.       В позиционной системе счисления во сколько раз вес (значение) каждого разряда больше предыдущего?

Ответ:_____________________________________________________________________________

3.       В N- ичной системе счисления для записи чисел используется___________ различных цифр. Самая маленькая цифра равна  ___________. Самая большая цифра равна ________, записывается как _____________________.

4.       Сколько единиц в двоичной системе счисления записи числа?

Ответ:_____________________________________________________________________________

Сколько единиц в двоичной записи числа 67,5?

Ответ: ____________________________________________________________________________

Напоминание:  для перевода дробных чисел в другую систему счисления нужно: отдельно перевести целую часть по обычным правилам. Дробную часть числа умножить на основание системы счисления. Из получившегося целого числа: целая часть(цифра) – записать её как очередной разряд (дробный) результирующего числа отбросить. Действия 2- 3 повторять до тех пор, пока дробная часть станет равна нулю или пока не будет достигнуто требуемого количества разрядов (точность).

5.       Чему равна сумма чисел1101101102 и 11101112 (в двоичной системе счисления)?

Ответ: ____________________________________________________________________________

6.       Чему равна сумма чисел 1324 и 2334 ( в четверичной системе счисления)?

Ответ: ____________________________________________________________________________

7.       Чему равна сумма чисел 438 и 5616?

1)      1218

2)      1718

3)      6916

4)      10000012

8.       Сколько значащих нулей в двоичной записи числа 19,125?

Ответ: ___________________________________________________________________________

9.       23 делить на 5, получится ___________ целых и ___________ в остатке.

10.   7 делить на 9, получится ____________ целых и ___________ в остатке.

                                                                                                                                                                7

                                                     Основы логики.

                                         Основные понятия.

В алгебре логики изучаются логические операции, производимые над высказываниями. Высказывания могут быть истинными или ложными. Применяя к простым высказываниям логические операции, можно строить составные высказывания.

Основными логическими операциями являются:

Отрицание (инверсия не)

Обозначение: -

Таблица истинности:

А	-А
0	1
1	0

Логическое сложение (дизъюнкция «или»).

Обозначение: V

Таблица истинности:

А	В	А v В
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

Логическое умножение ( конъюнкция «и»).

Обозначение:  V

Таблица истинности:

А	В	А V В
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	1

                                                                                                                                                                 8

Кроме основных логических операций используются так же дополнительные, которые можно выразить через основные . пример такой операции – импликация. Обозначение: → таблица истинности:

А	В	А→В
0	0	1
1	0	0
0	1	1
1	1	1

 При вычислении логического выражения операции выполняются в следующем порядке: отрицательные, логическое умножение, логическое сложение, импликация. Как и в обычной алгебре, для изменения порядка операций используются скобки.

Основные свойства конъюнкции, дизъюнкции и импликации.

А^A = A

A ^  0 = 0

A V  A = 1

A V  1 = 1

A V 0 = A

A ^ 1 = A

0 → A = 1

                                          Основные законы алгебры и логики.

Название закона	Формулировка
Переместительный закон	A V B = B V A
Сочетательный закон	A ^ B = B ^ A
Распределительный закон	(A V B) V C = A V (B V C) (A ^ B) ^ C = A ^ (B ^ C)
Закон не противоречия.	A ^ → A = 0
Закон исключённого третьего.	A V → A = 1
Закон двойного отрицания.	→(-A) = A
Закон де Моргана	→(A V B) = -A ^ -B →(A ^ B) = -A V -B

                                                                                                                                                         9

                                                                Практическая часть.

1.       Расставьте над символами логических операций их номера в порядке выполнения операций при вычислении выражения.

а) -А V (В V -С)

б) А V В ^ С

в) А ^ →(В V С) ^ D

г) →(А V В) → С

2. Заполните таблицу логических выражений ,

А	В	А ^ В	→( А ^ В)

3  Для какого слова истинно высказывание:

-(первая буква согласная →∙(вторая буква гласная ˅ последняя буква слова гласная)?

1) ГОРА

2) БРИКЕТ

3) ТРУБКА

4) ПАРАД

4. Для какого слова ложно высказывание:

Первая буква согласная →(вторая буква гласная ˄ последняя буква слова гласная)?

1)      ЖАРА

2)      ОРДА

3)      ОГОРОД

4)      ПАРАД

          5.В ответе напишите первую букву имени учителя немецкого языка и через запятую, первую      букву имени русского языка.

Ответ: __________________________________________________________________

6. какое логическое выражение равносильно выражению –(А V В) V С?

1) (-А^ -В) V С

2) –А V -В V -С

3) А V В^ С

4) (А ^ В) V С

                                                                                                                                                 10

Напоминание: логическое выражение называется равносильным, если при любых значениях. Входящих в них переменных, значение этих выражений равны. Преобразуем выражение –(А V В) в соответствии с законом  де Морган                        -(А V В) = (-А ^ - В), поэтому правилен ответ 1.

                  7. Какое логическое выражение равносильно выражению – (- А V В) V -С?

                     1) (А^ -В) V -С

                     2) – А V В V - С

                     3) А V -В V С

                     4) ( -А V В) V С

                 8. Найдите все пары значений А и В, при которых указанное выражение принимает        ложное значение.

а) –А V - В

ответ: ___________________________________________________________________________

б) – А → - В

ответ: ___________________________________________________________________________

9. найдите все тройки значения L,  M  и N, при которых указанное выражение принимает истинное значение:

а) (L → M) ^  N

ответ: ___________________________________________________________________________

б) –( (L → V) →(L ^  N))

ответ: ___________________________________________________________________________

10     Найдите все целые числа X, для которых истинно высказывание

а) (X > 5)  ^ (X + 3 < 11)

Ответ: ___________________________________________________________________________

                                                                                                                                                                      11

                                        Временные режимы.

Объём выполнения ВСР : каждая практическая часть содержит 10 заданий, задания выполняются письменно на них отводится 20 минут.

Критерии оценки результатов выполнения заданий самостоятельной работы .

1. Оценка выполнения работы. Каждое верно выполненное задание оценивается в один балл (максимальное число баллов – 10 ).

2. Критерии оценивания.

При подведении итогов ВСР  следует ориентироваться на следующие критерии:

Оценка :    «5» -  10 баллов ( отл.)         

                   «4» -  7-9 балла   (хорош.)  

                   «3» -  5-6 балл    (удовлетв.)   

                   «2» -  менее 5 баллов (не удовлетв.)

Обучающимся, набравшим менее 5 баллов, необходимо повторно выполнить внеаудиторную работу.               

Литература:

1.       Информатика : Базовый курс/С.В. Симонович и др. – СПБ: Питер,2012 – 6040с:

2.       Информатика. КН. Для учителя : Метод. Рекомендации к учеб. 10-11 кл./ А.Г. Гейн, Н.А. Юнерман – м Просвещение, 2010 с.

3.       Фриланд А.Я. Информатика: процессы, системы, ресурсы / А.Я. Фридланд. – м: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011- 232 с.

13