Алфавитный подход к определению количества информации

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Внешний вид доски

1.     Организационный момент

Задачи:  привлечь внимание учащихся и проверить их готовность к уроку и познакомить с темой занятия.

Ожидаемый результат: учащиеся настроены на занятие, внимательно слушают учителя

Учитель входит в класс и приветствует учащихся: Сегодня 15 апреля и темой сегодняшнего нашего занятия будет  «Алфавитный подход к определению количества информации». Запишите ее в тетрадь. Зрительно проверяет готовность учащихся к уроку.

Внимательно слушают учителя, записывают дату и тему урока в тетрадь.

Слайд 1.

2.     Повторение

Задачи: вспомнить, что такое знаковая система и привести примеры, что такое бит и какие еще есть единицы измерения информации

Ожидаемый результат: учащиеся правильно отвечают на вопросы, выполняют задания

На прошлом уроке мы с вами узнали, что такое знаковая система. Кто мне сможет дать определение? Хорошо. А теперь приведите примеры таких систем.

Какая единица принимается за количество информации? Какие единицы измерения вы еще знаете?

А сейчас возьмите, пожалуйста, карточки и выполните предложенные вам задания.

Внимательно слушают учителя и отвечают на вопросы, выполняют задания на карточках

3.     Основная часть урока

Задачи этапа: учащиеся знакомятся с алфавитным подходом, понятием алфавит, количество информации

Ожидаемый результат: учащиеся внимательно слушают учителя, отвечают на вопросы, выполняют задания

3.1. Объяснение нового материала

Сегодня мы познакомимся еще с одним способом определения информации – алфавитным подходом.

При алфавитном подходе рассматривается запись сообщения с помощью какой-либо знаковой системы. Пусть алфавит знаковой системы состоит из N символов. Представим, что передать нужно всего один символ (это может быть один из N символов). Опять возникает неопределённость. Значит, количество информации, которое несёт сообщение, равное одному знаку, определяется соотношением:

N = 2ⁱ, где N – мощность алфавита;

алфавит – набор всех допустимых символов знаковой системы.

       С помощью этой формулы можно определить количество информации, которое несёт знак в знаковой системе.

Вопросы классу:

1.     Какое количество информации несет 1 знак арифметического выражения? (4 бит)

2.     Какое количество информации несет 1 знак русского алфавита? (5 бит)

3.     Какое количество информации несет 1 знак двоичной знаковой системы? (1 бит)

Сообщение состоит не из одного знака, а из последовательности знаков. Допустим, что сообщение содержит kзнаков. Каждый знак несёт определённое количество информации i. Количество информации во всём сообщении: I=i•k.

Алфавит – набор всех допустимых символов знаковой системы.

N = 2ⁱ, I = i * k

где N – мощность алфавита;

i – количество информации, которое несёт каждый символ алфавита;

I – Количество информации в сообщении при алфавитном подходе.

Пример 1. Подсчитайте, какое количество информации несет сообщение «ПРИВЕТВАСЯ».

Решение: сообщение записано на русском языке, алфавит = 32 буквы (i=5 бит, N=32, 32=2ⁱ, 2⁵=2ⁱ ), количество символов k = 10, тогда все сообщение несет количество информации  I = 5 бит * 10 = 50 бит.

Ответ: 50 бит

Пример 2. Подсчитайте, какое количество информации несет выражение «4+5=9».

Решение: выражение записано с помощью арифметических знаков (N = 16, 2⁴ = 2ⁱ, i= 4 бит), количество знаков k= 5, тогда все сообщение I = 4 бит * 5 = 20 бит.

Ответ: 20 бит.

Внимательно слушают учителя

Отвечают на вопросы

Выполняют упражнения вместе с учителем

Слайд 2.

Слайд 3.

Слайд 4.

Слайд 5.

Слайд 6.

Слайд 7.

3.2.Физкультминутка

Задачи этапа: после умственного напряжения расслабить учащихся, сменить вид деятельности.

Ожидаемый результат: учащиеся отдохнули, размялись и готовы к практической работе за компьютерами

Учитель проводит физкультминутку, громко произнося слова и показывая движения:

Упражнение 1:

Руки на пояс поставьте вначале

Влево и вправо качайте плечами.

Выполнить по 5 наклонов в каждую сторону.

Упражнение 2:

Вы дотянитесь мизинцем до пятки,

Если достали – все в полном порядке.

Выполнить по три раза.

Выполняют упражнения

Слайд 8.

4.     Закрепление материала

Задачи этапа: учащиеся задачи на нахождение информационного объема сообщения на доске, выполняют практическую работу

Ожидаемый результат: учащиеся представляют выполненные практические задания.

        Задача1. Определите, какое количество информации несет сообщение 00011001

        Решение: N = 2, i = 1 бит, k = 8, I = i*k = 8*1бит = 8 бит.

       Ответ: 8 бит.

        Задача 2. Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 140 символов. Какое количество информации оно несет?

        Решение: N = 32, 32= 2ⁱ, 2⁵ = 2ⁱ, i = 5 бит, k = 140, I = 140*5 = 700 бит.

       Ответ: 700 бит.

Теперь давайте выполним практическую работу (получают карточки с заданиями для практической работы).

Учащиеся решают задачи по теме «Алфавитный подход к определению количества информации» вместе с учителем

Выполняют практическую работу

Слайд 9.

Слайд 10.

Слайд 11.

5.     Вопросы учеников, ДЗ, подведение итогов урока

Ответы на вопросы учащихся, домашнее задание, выставление оценок за урок.

Итак, сегодня мы с вами узнали что такое алфавит и алфавитный подход, научились решать задачи на нахождение информационного объема, научились переводить единицы измерения информации с помощью приложения Калькулятор. На следующем уроке мы научимся решать более сложные задачи.

Благодарю всех за внимание.

Задают вопросы, записывают домашнее задание.

Слайд 12.

Слайд 13.