Образовательный минимум по «Информатике и ИКТ»
для учащихся 10-го класса (профильный уровень)
по итогам I-го полугодия 2013-2014 учебного года
учитель
При выполнении проверочной работы учащиеся 10-го профильного класса должны продемонстрировать знания по следующим разделам курса «Информатика и ИКТ»
«Теоретические основы информатики»
Теоретическая часть
I. Измерение информации
- Содержательный подход к измерению информации.
- Вероятностный подход к измерению информации (равновероятные и неравновероятные события).
- Алфавитный подход к измерению информации.
II. Системы счисления
- Основные понятия систем счисления
- Перевод десятичных чисел в другие системы счисления
- Автоматизация перевода чисел из системы в систему
- Смешанные системы счисления
- Арифметика в позиционных системах счисления
III. Кодирование
- Кодирование текстовой информации.
- Кодирование изображения.
- Кодирование звука.
IV. Логические основы обработки информации
- Логика и логические операции
- Логические формулы и функции
- Логические формулы и логические схемы
- Методы решения логических задач
- Логические функции на области числовых значений
Практическая часть
I. Измерение информации
Для изучения и закрепления материала по теме «Измерение информации» можно использовать следующие источники:
o учебник и др. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 10 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011 (§1.2)
o разработки к урокам, подготовленные учителем информатики
Блок задач №1 (равновероятные события)
1. В соревновании участвуют 215 атлетов. Какое минимальное количество бит необходимо, чтобы закодировать номер каждого атлета?
1) 7 | 3) 27 |
2) 8 | 4) 215 |
2. Пульт управления может посылать 15 различных сигналов. Для кодирования любого сигнала используется k битов (среди различных возможных значений k выбирается минимальное). Чему равно k?
3. Ледокол может посылать 12 различных сигналов о ледовой обстановке. Для кодирования любого сигнала используется k битов (среди возможных значений выбирают k минимальное). Требуется принять информационное сообщение о 25 сигналах ледокола. Количество байтов, требующееся для приема этого сообщения, составит
1) 12 | 3) 25 |
2) 13 | 4) 100 |
4. В олимпиаде по информатике участвуют 450 учащихся. Какое минимальное количество бит необходимо, чтобы кодировать номер каждого участника?
1) 450 | 3) 50 |
2) 8 | 4) 9 |
5. Электронный датчик может посылать 29 различных сигналов о состоянии атомного реактора. Для кодирования любого сигнала используется k битов (среди возможных значений выбирают k минимальное). Требуется принять информационное сообщение о
42 сигналах датчика. Количество байтов, требующееся для приема этого сообщения, составит:
1) 29 | 3) 420 |
2) 26 | 4) 27 |
HELP
Измерение количества информации
В основе нашего мира лежат три составляющие – вещество, энергия и информация. А как много в мире вещества, энергии и информации.
§ Можно ли измерить количество вещества и как именно? (Вещество можно взвесить (в килограммах, граммах и т. д.) на весах, определить его длину (в сантиметрах, в метрах и т. д.) с помощью линейки, найти его объем, применив соответствующие измерения и т. д.)
§ Можно ли определить количество энергии? (Можно, например, найти количество тепловой энергии в Дж, электроэнергии в кВт/ч, и т. д.)
§ Можно ли измерить количество информации и как это сделать?
Упражнение №1 (устно).
Определить количество информации в следующих сообщениях:
1. Столица России – Москва.
2. Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.
3. Эйфелева башня имеет высоту 300 метров и вес 9000 тонн.
4. Площадь Тихого океана — 179 млн. кв. км.
5. Вчера весь день шел дождь.
6. Завтра ожидается солнечная погода.
7. Дивергенция однородного векторного поля равна нулю.
8. Dog — собака (по-английски).
9. 2x2 = 4.
При ответе на вопрос о количестве информации в данных информационных сообщениях применяется содержательный подход.
Количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который несет это сообщение получающему его человеку. Сообщение содержит информацию для человека, если заключенные в нем сведения являются для этого человека новыми и понятными и, следовательно, пополняют его знания. Такое сообщение называется информативным.
При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, безразличная, важная, вредная¼
Одну и ту же информацию разные люди могут оценить по-разному.
Содержит ли информацию учебник по физике за 8 класс. (Да.) Он будет информативным для ученика 8 класса, так как в нем содержится новая и понятная ему информация, а для ученика 1 класса она информативной не будет, так как информация для него непонятна.
Но информативность сообщения сама по себе не дает точного определения количества информации. По информативности можно судить только о том, много информации или мало.
Упражнение №2 (устно).
Дайте следующим сообщениям оценки «важная», «полезная», «безразличная», «вредная» информация.
§ Сейчас идет дождь.
§ Занятия факультатива по информатике проводятся каждый вторник.
§ IBM — это первые буквы английских слов, которые звучат как «интернешнел бизнес мэшинз», что по-русски означает «машины для международного бизнеса».
§ Завтра будет контрольная работа по химии.
§ Чтобы родители не узнали про двойку, надо вырвать страницу из дневника.
§ Лед — это твердое состояние воды.
§ Первым человеком, полетевшим в космос, был Юрий Гагарин.
§ Номер телефона скорой помощи 02.
Вероятностный подход в измерении информации.
Рассмотрим понятие информативности с другой стороны. Если некоторое сообщение является информативным, следовательно, оно пополняет нас знаниями или уменьшает неопределенность наших знаний. Другими словами сообщение содержит информацию, если оно приводит к уменьшению неопределенности наших знаний.
Рассмотрим пример. (Пример можно продемонстрировать практически.)
Мы бросаем монету и пытаемся угадать, какой стороной она упадет на поверхность. Возможен один результат из двух: монета окажется в положении «орел» или «решка». Каждое из этих двух событий окажется равновероятным, то есть ни одно из них не имеет преимущества перед другим. Перед броском монеты мы точно не знает, как она упадет. Это событие предсказать невозможно, т. е. перед броском существует неопределенность его знания (возможно одно событие из двух). После броска наступает иная определенность знания, т. к. мы получаем зрительное сообщение о положении монеты. Это зрительное сообщение уменьшает неопределенность нашего знания в два раза, т. к. из двух равновероятных событий произошло одно.
Если мы кидаем шестигранный кубик, то мы также не знаем перед броском, какой стороной он упадет на поверхность. В этом случае возможно получить один результат из шести равновероятных. Неопределенность знаний равна шести, т. к. именно шесть равновероятных событий может произойти. Когда после броска кубика мы получаем зрительное сообщение о результате, то неопределенность наших знаний уменьшается в шесть раз.
Упражнение № 3 (устно).
На экзамен приготовлено 30 билетов.
§ Чему равно количество событий, которые могут произойти при вытягивании билета? (30)
§ Равновероятны эти события или нет? (Равновероятны.)
§ Чему равна неопределенность знаний ученика перед тем, как он вытянет билет? (30)
§ Во сколько раз уменьшится неопределенность знаний после того как ученик билет вытянул? (В 30 раз.)
§ Зависит ли этот показатель от номера вытянутого билета? (Нет, т. к. события равновероятны.)
Приведите свои примеры равновероятных событий с указанием величины неопределенности знаний.
Из всех рассмотренных примеров можно сделать следующий вывод:
Чем больше начальное число возможных равновероятных событий, тем в большее количество раз уменьшается неопределенность наших знаний, и тем большее количество информации будет содержать сообщение о результатах опыта.
А каким может быть самое маленькое количество информации? Вернемся к примеру с монетой. Предположим, что у монеты обе стороны «орел».
§ Существует ли неопределенность знаний перед броском в этом случае? Почему? (Нет, так как мы заранее знаем, что выпадет в любом случае «орел».)
§ Получите вы новую информацию после броска? (Нет, так как ответ мы уже знала заранее.)
§ Будет ли информативным сообщение о результате броска? (Нет, так оно не принесло новых и полезных знаний.)
§ Чему равно количество информации в этом случае? (Нулю, т. к. оно неинформативно.)
Вывод: мы не получаем информации в ситуации, когда происходит одно событие из одного возможного. Количество информации в этом случае равно нулю.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
