Тема урока: «Понятие количества информации: различные подходы.
Единицы измерения количества информации»
Конспект урока.
1. Организационная часть:
А) Проверка явки учащихся;
Б) Проверка готовности учащихся к уроку.
2. Подготовка учащихся к изучению нового материала: (фронтальный опрос учащихся)
На последних уроках мы с вами говорили о том, что такое информация, классифицировали её. Давайте вспомним:
1. Что такое «информация»?
Ответ: сообщения - знания, получаемые из окружающего нас мира.
2. Перечислите органы чувств человека, через которые он получает информацию.
Ответ: зрение, слух, обоняние (запах), осязание (тактильные ощущения), вкус.
3. Перечислите источники информации.
Ответ: газеты, радио, книги, школа, журналы, телевидение, беседы, общения и т. п.
4. Какие действия можно производить с информацией?
Ответ: передавать, обрабатывать, искать, хранить.
5. Как можно хранить информацию?
Ответ: запомнить, записать, зарисовать.
6. На какие группы делятся языки при помощи, которых записывается информация?
Ответ: естественный – имеет письменную и устную формы; формальный – записывается при помощи знаков (математические, ноты, дорожные знаки)
Мы повторили:
что такое информация;
органы, через, которые мы получаем её;
действия, которые можно производить с информацией;
языки при помощи, которых можно записывать информацию.
3. Объяснение нового учебного материала: (лекция)
А теперь давайте подумаем, можно ли измерить информацию, например, как длину, время или вес? Если эталонная величина единицы измерения информации?
Ответ: (различные варианты ответов от учащихся)
Вот сегодня на уроке мы с вами и изучим:
· Как можно измерить информацию
· Единицы её измерения
· Формула, по которой можно вычислить объём информации.
Запишите в тетради число и тему урока: «Понятие количество информации, различные подходы. Единицы измерения количества информации»
Измерение информации делится на две группы: алфавитный и содержательный.
Зарисуйте схему в тетради:
Способы
измерения
информации
Алфавитный Содержательный
Сейчас мы разберём алфавитный подход к измерению информации.
I. Алфавитный подход к измерению информации:
а. Алфавит, мощность алфавита;
Прежде всего, давайте разберёмся, что понимается под словом «алфавит».
Запишите в тетради: Под алфавитом понимается набор букв, знаков препинания, цифры, скобки и др. символы, используемые в тексте, в том числе пробелы между словами.
Существует такое понятие, как «мощность алфавита»
Запишите в тетради: Полное число символов в алфавите принято называть мощностью алфавита, которая обозначается буквой N
Рассмотрим пример: мощность русского алфавита равна 54, она складывается из 33 букв + 10 цифр +11 знаков препинания, скобок, пробелов.
б. Информационный вес символа, формула Хартли;
При алфавитном подходе считается, что каждый символ имеет определённый информационный вес.
Запишите в тетради: При алфавитном подходе каждый символ имеет определённый информационный вес.
Мы с вами говорили 5-6 классах, что вся информация в компьютере кодируется при помощи двух цифр «0» и «1», тоже самое происходит и при кодировании информации т. е.
Запишите в тетради: С помощью двух символов «0» и «1» можно представить любую информацию, это называется двоичный алфавит.
Информационный вес символа двоичного алфавита равен 1му биту обозначается буквой b .
Вес символа называют разрядностью двоичного алфавита.
С увеличением мощности алфавита увеличивается вес символа.
Откройте учебник на стр. 23, рассмотрим таблицы двузначного двоичного и трехзначного двоичного кодов, где мы видим, как кодируются символы.
Давайте посмотрим, что у нас получается:
1. информационный вес символ (b) равен 1му биту.
2. мощностью алфавита N
3. двоичный алфавит
Всё это можно объединить между собой и найти зависимость между ними:
Запишите в тетради:
| Формула Хартли- Американский ученый | ||||
На стендах кабинета есть информация об этом учёном, кто заинтересовался, может прочитать об этом учёном.
Слайд, ЦОР: «Алфавитный подход к измерению информации»
Мощность алфавита зависит от двоичного алфавита в степени b.
в. Информационный объём текста и единицы информации.
Зная вес символа можно вычислить информационный объём текста по формуле:
Запишите в тетради:
I= k х b |
I – информационный объём текста;
k – количество символов в тексте, шт.;
b – вес символа, бит.
Если единицы измерения поставить в формулу, можно определить единицу измерения информационного объёма: I=шт.хбит=бит
I – информационный объём текста, бит.
Печатный текст на компьютере состоит из 256 символов. В её состав входят все необходимые символы: строчные, прописные, английские и русские буквы, цифры, знаки препинания, скобки.
Слайд, ЦОР: «Единицы измерению информации»
Т. е. мощность компьютерного алфавита равна 256. Исходя их формулы Хартли, вес одного символа в компьютере равен 256=2b, b=8 бит.
Запишите в тетради: мощность компьютерного алфавита равна 256, вес одного символа в компьютере равен 256=2b, b=8 бит.
8 бит, присвоено название байт, т. е. 8бит=1 байт – это вес компьютерного символа. Для измерения больших информационных объёмов используют более крупные единицы:
1килобайт=1Кб=210байтов=1024байт
1Мегабайт=1Мб=210кб=1024Кб
1Гигабайт=1Гб=210Мб=1024Мб
На стендах кабинета эта справочная информация есть.
Рассмотрим задачу на информационный объём текста.
Слайд, ЦОР: «Информационный объём текста»
Решаем задачу, переводим ответ в байтах в более крупные единицы измерения информации
II. Содержательный подход к измерению информации:
а. Содержательный подход к измерению информации;
Слайд, ЦОР: 9-114 «Содержательный подход к измерению информации»
Запишите в тетради: Содержательный подход к измерению информации заключается в том, что количество информации связывается с содержанием(смыслом)полученного человеком сообщения. Количество информации заключённое в сообщении, тем больше, чем более оно пополняет наши знания.
Рассмотрим сообщение:
В корзине 8 цветных шаров -8 равновероятных событий. Можно достать любой шар 1 из 8. То что это будет красный шар вероятность этого равна 8 т. е. мы можем до 8 раз доставать шар и только на 8ой раз можем достать красный. Может такое быть?
Ответ: может.
Запишите в тетради: Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных несёт 1 бит информации.
б. Метод бинарного поиска;
Слайд, ЦОР: 9-115 «Метод бинарного поиска»
Что из себя представляет бинарный поиск, рассмотрим на примере игры:
Правила игры следующие: требуется угадать задуманное число из данного диапазона целых чисел. Игрок, отгадывающий число, задаёт вопросы, на которые можно ответить только «да» или «нет». Если каждый ответ отсекает половину вариантов( уменьшает выбор в 2 раза), то он несёт 1 бит информации. Тогда общее количество информации (в битах), полученной при угадывании числа, равна количеству заданный вопросов.
Задача: требуется угадать задуманное число из диапазона чисел от 1 до 8.
Задаём три вопроса, каждый вопрос отсекает половину не нужных вариантов и находим правильный ответ, т. е. 8 вариантов возможных событий
3 вопроса
3 бита информации.
в. Количество информации в сообщении.
Слайд, ЦОР: 9-117 «Количество информации в сообщении»
Запишите в тетради: Формула нахождения равновероятных событий
N= | 2 | i |
N – количество равновероятных возможных событий
I – количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий.
Рассмотрим две задачи на слайде.
4. Закрепление изложенного материала:
Слайд, ЦОР: «Количество информации в сообщении»
Сегодня на уроке мы рассмотрели два вида измерения количества информации: алфавитный и содержательный. Узнали, от чего зависит количество информации, в каких единицах измеряется.
Сейчас про решаем задачи на эту тему. (При решении задач применяем дифференцированный подход: задачи 1,2,4 для слабых и среднеуспевающих учеников; задачи 3,5 для сильных учеников)
Слайд, ЦОР: д/з №4; 16
а. Решение задач на «Измерение информации»;
1. N=32=25; b=5бит.
2. N=16=24; k=50 сим. I=k*b; 50*4=200бит=40байт.
3. N=16=24; b=4=22; 1/16Мб=1/16*220; 1/24*220=216/22=214=16384сим. K=16384сим.
4. N=16=24; b=4; (384*4)*1024=1,5Кб;
5. ….
б. Решение задач на «Содержательный подход к измерению информации».
1. N=32=25; b=5бит.
2. N=х=24=16.
3. ….
4. N=128=27;b=7;I=140бит; 140/7=20 учеников
5. 4*16=64; N=64=26; b=6.
5. Поведение итогов, выставление оценок за урок:
1. Работа на уроке;
2. Работа у доски;
3. Работа в тетрадях.
6. Домашнее задание:
1. Конспект
2. §4;
3. Ответить на вопросы в конце параграфа;
4. Решить в тетради задачи.
