Ответы на первые вопросы экзаменационных билетов по информатике и ИКТ (стр. 1 )

В 2011 году выпускникам девятых классов сохранили возможность сдавать экзамены по выбору в традиционной форме. Имеющиеся в Интернете ответы зачастую страдают излишне подробным изложением материала, что затрудняет понимание сути. Предлагаю свой вариант ответов на первые вопросы экзаменационных билетов по информатике и ИКТ. Текст отмеченный курсивом не относится к вопросу билета, но делает ответ логически завершенным.

Билет 1

1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Ответ:

Понятие информации

Информатика - научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы; в которой осуществляются исследования и изобретаются новые средства и методы для работы с информацией. Её изучение начинается с договоренности о том, что же следует понимать под термином "информация". Дело в том, что понятие информации обычно связывают с теми сведениями, данными, знаниями, которые человек получает из окружающего мира. На самом деле понятие информации намного шире и сложнее. Оно принадлежит к числу фундаментальных общенаучных понятий. В этом контексте окружающий нас мир - взаимосвязанные и взаимодействующие вещество, энергия и информация. Последняя может существовать в разнообразных видах и формах, в том числе, никак не связанных с человеком. Таким образом, информация является контекстным понятием, то есть значение термина зависит от того, какой смысл мы в него вкладываем и от содержания разговора (контекста), в котором он используется. В информатике под "информацией" чаще всего понимают используемые человеком или техническим устройством данные. Данные могут храниться на материальных носителях и передаваться с помощью сигналов различной физической природы. Данные становятся информацией только тогда, когда мы начинаем их использовать.

Виды информации

Общая классификация видов информации скорее всего невозможна. Когда речь идет о видах информации подразумевается какая-то отдельная область знаний, раздел науки, техники и т. д. Приведем примеры таких частных классификаций:

аналоговая и дискретная зрительная, слуховая, обонятельная, осязательная, вкусовая текстовая, числовая, графическая, звуковая

Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Целесообразное поведение живых существ строится на основе получения, накопления, преобразования и использования информации об окружающей среде. Биологи образно говорят, что «живое питается информацией». Кроме того понятие информации используется в связи с исследованиями механизмов наследственности (генетики). Оказалось, что каждая клетка организма содержит гены (сложные молекулярные структуры), в которых хранится информация о всём организме.

Информация для человека – это знания, которые он получает из различных источников. Все знания можно разделить на две группы:декларативные (знания об явлениях, событиях, свойствах объектов начинающиеся со слов «Я знаю что…») и процедурные (определяют действия, необходимые для достижения какой либо цели; начинаются со слов «Я знаю как…»).

Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами. Выделяют три основных вида информационных процессов: обмен, хранение и обработка информации.

Человек непрерывно воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих органов чувств: зрения, обоняния, осязания, вкуса и слуха (она называется органолептической). Большая часть (картины природы, звуки, запахи, вкусовые и осязательные ощущения) воспринимается в образной форме. Информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной форме, называется знаковой(символьной). Человеческая речь и письменность связаны с понятием языка. Различают естественные языки (русский, английский, французский и т. д.) и формальные языки - языки профессий или областей знаний (к числу формальных языков можно отнести язык математических формул, ноты, языки программирования и т. п.). Язык – это знаковая система представления информации. Обмен информацией может происходить как при непосредственном общении между людьми, так и с помощью технических средств связи: телефона, радио, телевидения, компьютерных сетей и т. д. Отметим, что без помощи технических средств люди способны обмениваться информацией только голосом, жестами, мимикой на небольшом расстоянии. Развитие человечества было бы невозможно без обмена информацией. С древнейших времен человек изобретал способы передачи информации. Наши предки умели передавать сигналы дымом костра, звуками колокола и т. д. За последние два века появились телеграф, телефон, радио, телевидение. В последние годы бурно развивается мобильная связь и компьютерные коммуникации. Несмотря на все многообразие средств передачи информации сам процесс описывается общей схемой:

Человек хранит информацию либо в собственной памяти, либо на каких-то внешних носителях (на бумаге, аудио и видеокассетах и т. д.). Сведения, которые мы помним (т. е. храним во внутренней памяти), всегда доступны и мы можем оперативно (быстро) ими воспользоваться. Внутреннюю память, поэтому, часто называют оперативной. К сожалению, ёмкость нашей памяти ограничена, к тому же часть сведений со временем человек забывает. Информация на внешних носителях хранится надежнее, но чтобы использовать такую информацию, её сначала нужно сделать оперативной (например, чтобы набрать номер телефона, необходимо сначала найти его в телефонной книге и прочитать).

Человеку почти непрерывно приходится заниматься обработкой информации. Приведем несколько примеров обработки:

получение новой информации из данной путем вычислений или логических рассуждений (решение математической задачи); изменение формы представления информации (перевод текста с одного языка на другой); поиск информации в информационном массиве (поиск номера телефона в телефонной книге); сортировка информации (упорядочение списка учеников класса в алфавитном порядке).

Процесс обработки информации вручную ведется очень медленно, при этом нам свойственно допускать ошибки, уставать, а иногда обработка невозможна. Попробуйте перемножить в уме два семизначных числа. Получилось?

Очевидно, что человеку необходимы технические средства и методы сбора, приема, передачи, хранения и обработки информации - информационные технологии. Их роль всегда была чрезвычайно важна и будет еще более возрастать по мере перехода человечества к жизни в информационном обществе.

Билет 2

1. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации.

Ответ:

Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы

Вопрос «как измерить информацию?» очень непростой. Понятие "информация" является контекстным, а значит и способы её измерения могут быть различны. Если рассматривать информацию как знания, то сообщение несёт информацию только в том случае, когда пополняет знания. Такой подход позволяет рассматривать информацию как меру уменьшения неопределенности знаний. В этом случае, количество информации в одном и том же сообщении для разных получателей может быть различно, так как для одного из них информация может быть новой, а для другого - уже известной. Таким образом, количество информации в сообщении будет зависеть от степени неопределенности знаний получателя. Такой подход к измерению количества информации называется содержательным.

Существует и другой подход – алфавитный. Он позволяет определять количество информации в сообщении независимо от человеческого восприятия. В этом случае не рассматриваются социально значимые свойства информации, содержащейся в сообщении, а толькообщее количество символов и мощность алфавита с помощью которого оно записано. Такой подход тесно связан с теорией вероятностей.

Пример 1. Предположим, что мы подбрасываем монету. Есть два равновероятных исхода – выпадет орел или решка. Узнав результат бросания монеты, Вы получаете 1 бит информации.

Сообщение о том, что произошло одно из двух равновероятных событий, содержит один бит информации (говорят, также, что 1 бит информации уменьшает неопределенность знаний в два раза).

Можно обозначить (закодировать) возможные варианты:

Равновероятные события	Их обозначение (код)
Решка	0
Орёл	1

Преобразование информации из одной формы представления в другую называют кодированием. Для кодирования используют определенную систему знаков – алфавит. Количество знаков в алфавите может быть различным. Самый короткий алфавит состоит из двух знаков. Если для кодирования информации используется только два знака - 0 и 1, то кодирование называют двоичным. Таблица, представленная выше, называется таблицей двоичной кодировки, а один бит информации, таким образом, представляет собой один двоичный знак.

Заметим теперь, что записать результаты многократного бросания монет можно по-разному:

Орёл, решка, решка, орёл, решка, орёл, орёл...... 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, ........

Пример 2. На уроке информатики проводится тестовая работа, состоящая из трёх заданий. Составим таблицу двоичной кодировки возможных результатов выполнения работы одним из учеников: