Презентация по информатике 7 класс

Введение в курс информатики

Учитель информатики Балтамахинской СОШ Сурхаев Магомед Багомедович

Информатика

• 50-е гг XX в : дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации;
• 60-е гг XX в: калька с французского « informatique » - наука о компьютерах и их применении, « computer sience »
• 70-е гг XX в : название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации

Истоки информатики: кибернетика

Первоисточником научной области информатики принято считать кибернетику, рождение которой связывается с выходом в 1948 г. книги Норберта Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине».

Истоки информатики: теория информации

К первоисточникам современной информатики относится теория информации, зародившаяся в 1930-х гг. в работах Ральфа Хартли и Клода Шеннона

Истоки информатики: теория алгоритмов

К первоисточникам современной информатики относится теория алгоритмов, основоположниками которой являются Алан Тьюринг, Эмиль Пост, Андрей Андреевич Марков.

Истоки информатики: архитектура ЭВМ

К первоисточникам современной информатики относится работы Джона фон Неймана по архитектуре ЭВМ.

Наука информатика

Информатика – это естественнонаучная дисциплина о закономерности протекания информационных процессов в системах различной природы, а также о методах и средствах их автоматизации.

Этапы информационного развития человечества

IV тыс. до н.э. - изобретение письменности, позволившее накапливать и распространять знания. Цивилизации, освоившие письменность, развивались быстрее других, достигали более высокого культурного и экономического уровня.

Этапы информационного развития человечества

XVI в. - изобретение книгопечатания , обеспечившее возможность не только сохранять информацию, но и сделать ее массово-доступной.

Этапы информационного развития человечества

Конец XIX в. – появление средств связи (телеграф, телефон, радио), позволивших оперативно передавать информацию на любые расстояния.

Этапы информационного развития человечества

70-е гг. XX в. - появление микропроцессорной техники и персональных компьютеров; возникновение компьютерных телекоммуникаций, радикальное изменение систем хранения и поиска информации. 

Информационное общество

новая историческая фаза развития цивилизации, в которой главными продуктами производства являются информация и знания.

Информатика в школе

Как самостоятельный предмет изучается в школе с 1985 г.

Андрей Петрович Ершов (1931-1988)

Изучение информатики позволит:

• освоить систему знаний, отражающих вклад информатики в формирование целостной научной картины мира

Изучение информатики позволит:

• уверенно оперировать понятиями и методами информатики для объяснения фактов, явлений и процессов в различных предметных областях

Изучение информатики позволит:

• эффективно работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств ИКТ

Изучение информатики позволит:

• создавать и поддерживать индивидуальную информационную среду, обеспечивать защиту значимой информации и личную информационную безопасность

ИНФОРМАЦИЯ И ЕЁ СВОЙСТВА

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

• информация
• сигнал
• непрерывный сигнал
• дискретный сигнал
• виды информации
• свойства информации

Информация и сигнал

Информация для человека - это содержание сигналов (сообщения), воспринимаемых человеком непосредственно или с помощью специальных устройств, расширяющее его знания об окружающем мире и протекающих в нём процессах.

В обыденной жизни под информацией понимают сообщения, сведения о чём-либо, которые получают и передают люди.

в показаниях часов и других приборов

Информация содержится

в текстах книг

в речи людей

в звуках и видах природы

Каждый материальный объект, с которым происходят изменения, становится источником информации. Эту информацию мы получаем в виде сигналов.

Различают сигналы

световые

звуковые

тепловые

механические

электрические

Непрерывный сигнал принимает бесконечное множество значений из некоторого диапазона. Между значениями, которые он принимает, нет разрывов.

Дискретный сигнал принимает конечное число значений. Все значения дискретного сигнала можно пронумеровать целыми числами.

Речь человека

Виды информации

По способу восприятия человеком информация может быть разделена на следующие виды:

визуальная

аудиальная

обонятельная

тактильная

вкусовая

Полнота

Понятность

Актуальность

Свойства информации

Полезность

Достоверность

Объективность

Самое главное

Информация для человека — это содержание сигналов (сообщения), которые он получает из различных источников.

Сигналы могут быть:

• непрерывными - они принимают бесконечное множество значений из некоторого диапазона;
• дискретными – они принимают конечное число значений, которые можно пронумеровать.

По способу восприятия человеком выделяют визуальную, аудиальную, обонятельную, вкусовую, тактильную информацию .

Объективность, достоверность, полноту, актуальность, полезность и понятность называют свойствами информации .

Одна и та же информация может обладать разными свойствами для разных людей.

Вопросы и задания

Выберите правильный ответ.

е) Об устройстве двигателя каждый водитель автомобиля:

1) должен обладать полной информацией;

2) может иметь неполную информацию.

Выберите правильный ответ.

г) Информация о том, как с помощью подручных средств добыть огонь, будет для вас наиболее полезной:

1) если вы попадёте на необитаемый остров;

2) в нашей повседневной жизни.

Что такое информация для человека? Перечислите источники, из которых вы получаете информацию.

Выберите правильный ответ.

в) Слухи, вымыслы, непроверенные гипотезы — это:

1) достоверная информация;

2) недостоверная информация.

Выберите правильный ответ.

д) О правилах дорожного движения каждый водитель автомобиля:

1) должен обладать полной информацией;

2) может иметь неполную информацию.

Приведите примеры непрерывных и дискретных сигналов.

Перечислите основные виды информации по способу её восприятия человеком.

Выберите правильный ответ.

a) Если вы собираетесь провести выходной день на природе, то своевременной информацией для вас будет:

1) сведения о погоде в такой же день прошлого года;

2) прогноз погоды на выходной день

Выберите правильный ответ.

б) Волга впадает в Каспийское море — это:

1) достоверная информация;

2) недостоверная информация.

Задания

Укажите тип сигнала (дискретный или непрерывный), соответствующий графическим изображениям

F

F

t

t

Задание

Установите соответствие между свойствами информации и их описаниями

Объективность

Достоверность

Актуальность

Полезность

Понятность

Полнота

Опорный конспект

Информация для человека — это содержание сигналов

(сообщения), которые он получает из различных источников

Дискретные

Виды

информации

Сигналы

Непрерывные

Визуальная

Объективность

Вкусовая

Полнота

Тактильная

Понятность

Свойства

информации

Аудиальная

Актуальность

Обонятельная

Достоверность

Полезность

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

• информационные процессы
• информационная деятельность
• сбор информации
• обработка информации
• хранение информации, носитель информации
• передача информации, источник, канал связи, приёмник

Понятие информационного процесса

Информационными процессами называют процессы, связанные с изменением информации или действиями с использованием информации.

Основные информационные процессы : сбор информации, обработка информации, хранение информации, передача информации.

Информационной деятельностью человека называют деятельность, связанную с процессами сбора, представления, обработки, хранения и передачи информации .

Передача

информации

Хранение

информации

Обработка

информации

Сбор

информации

Чтение книг

Запись в блокноте

Разговор по телефону

Просмотр телепередач

Сбор информации

Решение практически любой задачи начинается со сбора информации.

Сбор информации в лаборатории

Сбор информации в библиотеке

Сбор информации на метеостанции

Сбор информации в музее

Обработка информации

Изменение формы представления

Получение новой информации

Вычисление

по формулам

Кодирование

Отбор

информации

Логические

рассуждения

Структурирование

Исследование

модели

Задача (логические рассуждения)

• .

Имя победителя

Олимпиада

Аня

физика

математика

Саша

информа-тика

Лена

литература

Вася

Миша

география

+

-

-

-

-

-

+

-

-

-

-

-

-

-

+

-

+

-

-

-

-

-

-

+

-

Хранение информации

Сохранить информацию - это значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Внешняя память

(на внешних носителях)

Внутренняя

память

человека

Записные книжки

Адрес

Справочники

Магнитные

диски

Правила

Энциклопедии

Оптические

диски

Имена

Электронные

носители

Телефоны

Флэш-карты

Формулы

Передача информации

Информация передаётся от источника к приёмнику по каналу связи.

Источник

информации

Кодирующее

устройство

Канал

связи

Декодирующее

устройство

Приемник

информации

Схема передачи информации

Сказка о царе Салтане

И царица над ребенком,

Как орлица над орленком;

Шлет с письмом она гонца ,

Чтоб обрадовать отца.

А ткачиха с поварихой ,

С сватьей бабой Бабарихой

Извести ее хотят,

Перенять гонца велят;

Сами шлют гонца другого

Вот с чем от слова до слова...

…

Как услышал царь-отец ,

Что донес ему гонец...

Информационные процессы в живой природе и технике

Информационные процессы - необходимое условие жизнедеятельности любого организма.

Информационные процессы характерны и для технических устройств.

Самое главное

Информационные процессы – это процессы, связанные с изменением информации или действиями с использованием информации.

Со сбора информации начинается решение любой задачи.

Обработка информации - это целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.

Сохранить информацию - это значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Передача информации осуществляется по схеме: источник информации - кодирующее устройство - канал связи – декодирующее устройство – приёмник информации.

Информационная деятельность связанна с процессами сбора, представления, обработки, хранения и передачи информации.

Вопросы и задания

Квадрат, круг, ромб и треугольник вырезаны из белой, синей, красной и зелёной бумаги. Известно, что круг не белый и не зелёный; синяя фигура лежит между ромбом и красной фигурой; треугольник не синий и не зелёный; квадрат лежит между треугольником и белой фигурой. Из бумаги какого цвета вырезаны фигуры?

Приведите примеры информационной деятельности человека.

Приведите примеры профессий, в которых основным видом деятельности является работа с информацией.

Подберите примеры ситуаций, в которых информация:

собирается

копируется

обрабатывается

передаётся

упрощается

создаётся

разрушается

делится на части

ищется

принимается

запоминается

измеряется

квадрат

белая

круг

синяя

ромб

красная

зелёная

треугольник

-

-

-

+

-

-

-

+

-

+

-

-

-

-

-

+

Задания

Вы отправляете товарищу SMS -сообщение с домашним заданием по математике. Рассмотрите эту ситуацию с информационной точки зрения, указав источник информации, кодирующее устройство, канал связи, декодирующее устройство и приёмник информации.

Источник информации

Кодирующее устройство

Канал связи

Декодирующее устройство

Приёмник информации

Опорный конспект

Информационными процессами называют процессы, связанные

с изменением информации или действиями с использованием

информации.

Информационные процессы

Сбор

информации

Обработка

информации

Изменение формы

представления

Получение

новой информации

Хранение

информации

Внешняя

память

Внутренняя

память

Передача

информации

Декодирующее

устройство

Приемник

информации

Кодирующее

устройство

Источник

информации

Канал

связи

ВСЕМИРНАЯ ПАУТИНА

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

• WWW - Всемирная паутина
• Web-страница, Web-сайт
• браузер
• поисковая система
• поисковый запрос

Что такое WWW

World Wide Web (WWW, Web) - всемирное хранилище информации, существующее на технической базе сети Интернет.

• WWW – единое целое множество информационных ресурсов;
• WWW – объединение многочисленных ресурсов, распределённых по всему миру;
• WWW – нелинейная организация информационных ресурсов, снабжённых гиперссылками.

WWW содержит информацию самого разного характера. Там можно найти

самые свежие новости:

политические

экономические

культурные

спортивные

техническую информацию

ресурсы для досуга и развлечений - книги, музыку, фильмы, игры

справочную информацию

научную информацию

рекламу разнообразных товаров и услуг

образовательную информацию

Web- страница

• Информация в WWW организована в виде Web -страниц .
• Web -сайт – это несколько Web- страниц, связанных между собой по содержанию.
• Гиперссылки – ключевые слова или изображения от которых идут гиперсвязи. Они выделяются цветом или подчёркиванием.

Адрес сайта

Каждый сайт, и каждая страница имеют свой адрес, по которому к ним можно обратиться.

Web- браузеры

Mozilla Firefox

Internet Explorer

Opera

Google Chrome

Поисковые системы

Все системы поиска информации во Всемирной паутине располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи.

Действие поисковых систем основано на постоянном, последовательном изучении всех страниц всех сайтов Всемирной паутины.

Адрес: www.google.com

Адрес: www.yandex.ru

Адрес: http://www.rambler.ru

Поисковые запросы

Поиск по

любому из слов

Поиск по

всем словам

Поиск точно

по фразе

Логические связки

Логическая связка

Пример поискового

запроса

& – логическое «И»

Комментарий

канарейки & щеглы

| – логическое «ИЛИ»

Поиск по всем словам

канарейки | щеглы

~ – логическое «НЕ»

Поиск по любому из слов

~ канарейки & щеглы

Будут отобраны все страницы, где упоминаются щеглы, но не упоминаются канарейки.

~ (канарейки | щеглы)

Будут отобраны все страницы, где нет упоминаний ни о щеглах, ни о канарейках.

Круги Эйлера

канарейки & щеглы

канарейки | щеглы

~ (канарейки | щеглы)

~ канарейки & щеглы

Полезные адреса Всемирной паутины

Рекомендуем вам посетить эти сайты, предназначенные для школьников Российской Федерации:

Адрес

www.uznay-prezidenta.ru

Содержание

e-parta.ru/

Президент России – школьникам

Блог школьного всезнайки

http://school-collection.edu.ru

Единая коллекция цифровых

образовательных ресурсов

Самое главное

WWW - всемирное информационное хранилище, существующее на технической базе сети Интернет.

Браузер - специальная программа, которая помогает перемещаться пользователю по «паутине».

Поиск нужного документа в WWW может происходить:

• путём указания адреса документа;
• путём перемещения по паутине гиперсвязей;
• путём использования поисковых систем.

Три основных типа поиска: по любому из слов; по всем словам; точно по фразе.

Вопросы и задания

В таблице приведены запросы к поисковой системе. Представьте результаты выполнения этих запросов графически с помощью кругов Эйлера. Укажите обозначения запросов в порядке возрастания количества документов, которые найдёт поисковая система по каждому запросу.

Что обеспечивают гиперссылки в плане навигации по информационным ресурсам Всемирной паутины?

Какие элементы нелинейной навигации вы встречали в книгах, справочниках, словарях?

Какие поисковые системы вам известны?

Перечислите основные типы поисковых запросов.

а)

б)

чемпионы | (бег & плавание)

в)

чемпионы & плавание

чемпионы | бег | плавание

г)

чемпионы & Европа & бег & плавание

а)чемпионы | (бег & плавание)

б)чемпионы & плавание

в)чемпионы | бег | плавание

г)чемпионы & Европа & бег & плавание

Ответ: г б а в

Задача

Решение

Приведены запросы к поисковой системе:

1)

2)

бульдог | доберман | уход

бульдог | доберман | уход | питомник

3)

4)

доберман | бульдог

(доберман | бульдог) & уход

2) бульдог | доберман | уход | питомник

1) бульдог | доберман | уход

Представьте результаты запросов графически с помощью кругов Эйлера. Укажите номера запросов в порядке возрастания количества документов, которые найдёт поисковая система по каждому запросу.

4) (доберман | бульдог) & уход

3) доберман | бульдог

Ответ: 2, 1, 4, 3

Опорный конспект

World Wide Web (WWW, W eb, Всемирная паутина ) – всемирное

информационное хранилище, существующее на технической базе

сети Интернет

Web -сайт

Web -страница

Web -страница

Web -страница

…

Поисковые системы

…

Rambler

Яндекс

Google

Поисковый запрос

Поиск по

любому из слов

Поиск по

всем словам

Поиск точно

по фразе

Найдите ответы

• Кто такой Норберт Винер и какова его роль в исследовании информационных процессов?
• Кто такой Клод Шеннон и чем он знаменит?
• Кем и когда был введен термин «гипертекст»?
• Кого считают изобретателем WWW ? Когда это произошло?
• Кто такой Эйлер, в честь кого названа графическая схема, обозначающая отношения между множествами?

Запишите ответы в рабочие тетради!

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

• знак
• знаковая система
• естественные языки
• формальные языки
• формы представления информации

Знаки и их виды

• Знак представляет собой заменитель объекта.

• Знак (набор знаков) позволяет передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта.

Знаки и их виды

Знак - это явное или неявное соглашение о приписывании некоторому чувственно воспринимаемому объекту определённого смысла.

Пиктограмма

Форма знака позволяет догадаться о его смысле.

Символ

Связь между формой знака и его смыслом устанавливается по договорённости.

Знаки и знаковые системы

Люди используют отдельные знаки и знаковые системы.

Знаковая система определяется множеством всех входящих в неё знаков (алфавитом) и правилами оперирования этими знаками.

Язык как знаковая система

Общение между людьми может проходить в устной или письменной форме с использованием соответствующих звуковых или зрительных знаков.

Язык — знаковая система, используемая человеком

для выражения своих мыслей, общения с другими людьми

Естественный

язык

Формальный

язык :

одинаковые

сочетания

знаков имеют

одинаковый смысл

Письменность

Устная речь

Фонема

Символ

• азбука Морзе
• ноты
• система счисления
• язык программирования

Слог

Буквенно-знаковая

Слово

Слоговая

Фраза

Идеографическая

Формы представления информации

Человек может представить информацию в знаковой или образной форме:

• знаковое представление информации дискретно;
• образное представление информации непрерывно.

Кодирование - представление информации в той или иной форме.

Самое главное

Человек для сохранения и передачи информации другому человеку фиксирует её с помощью знаков.

Знак (набор знаков) - заменитель объекта, позволяющий передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта.

Язык - знаковая система, используемая человеком для выражения своих мыслей, общения с другими людьми :

• естественные языки используются для общения между людьми;
• формальные языки применяются специалистами в профессиональной деятельности.

Человек может представить информацию на естественных языках, на формальных языках, в различных образных формах.

Кодирование - п редставление информации в той или иной форме.

Вопросы и задания

К какой разновидности языков (естественных или формальных) может быть отнесена морская флажковая азбука?

Что такое знаковая система? Попытайтесь описать русский язык как знаковую систему. Опишите десятичную систему счисления как знаковую систему.

Что такое знак? Приведите примеры знаков, используемых в общении людей.

В каких случаях можно знаки формальных языков включать в тексты на естественном языке? Где вы с этим встречались?

Задания

Укажите, какой смысл имеет пиктограмма:

Опорный конспект

Формы представления информации

Знаковая

Образная

информация

на естественном

языке

информация

на формальном

языке

изображение

звук

языки,

используемые

для общения

между людьми,

называются

естественными

языками

ax2 + bx + c2 = 0

d = b2 - 4ac

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

• дискретизация
• алфавит
• мощность алфавита
• двоичный алфавит
• двоичное кодирование
• разрядность двоичного кода

Преобразование информации из непрерывной формы в дискретную

Дискретизация информации - процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Информацию, представленную в дискретной форме, значительно проще передавать, хранить и обрабатывать.

Пример

Барограф – прибор для автоматической непрерывной записи изменений атмосферного давления.

P 4

P

P 3

P 1

P 5

P 6

P 2

P 7

P 0

Барограмма

t

t

P

0

1

P 0

P 1

2

3

P 2

P 3

4

5

P 4

6

P 5

7

P 6

P 7

Таблица, построенная по барограмме

Двоичное кодирование

0/1

Алфавит - набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации.

Мощность алфавита - количество входящих в него символов (знаков).

Двоичный алфавит - алфавит, содержащий два символа.

Двоичное кодирование - представление информации с помощью двоичного алфавита.

истина/

ложь

+/-

Двоичный

алфавит

да/нет

хорошо/

плохо

А/Б

Примеры символов двоичного алфавита

Двоичное кодирование символов

Символ

Порядковый

номер

Двоичный

код

Схема перевода символа произвольного алфавита в двоичный код

Двоичное кодирование символов

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодировки символа этого алфавита потребуется несколько двоичных символов.

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

Схематическое представление получения двоичных кодов

Двоичные символы (0, 1) берутся в заданном алфавитном порядке и размещаются слева направо. Двоичные коды читаются сверху вниз.

Цепочки из двух двоичных символов  четыре различных символа произвольного алфавита:

Порядковый номер символа

Двузначный двоичный код

1

2

00

3

01

4

10

11

Цепочки из трех двоичных символов  восемь различных символов произвольного алфавита.

Порядковый номер символа

1

Трехзначный двоичный код

2

000

3

001

4

010

5

011

6

100

7

101

8

110

111

Разрядность двоичного кода – количество символов в двоичном коде (длина двоичной цепочки).

Разрядность двоичного кода

1

Количество кодовых комбинаций

2

2

3

4

4

8

5

16

6

32

7

64

128

8

256

Закономерность : 2=2 1 , 4=2 2 , 8=2 3 , 16=2 4 и т.д.

В общем виде: N = 2 i , где

N – количество кодовых комбинаций ,

i – разрядность двоичного кода

Универсальность двоичного кодирования

С помощью двоичного кода может быть представлена любая информация.

ax 2 + bx+ c = 0

d 2 = b 2 – 4ac

d = 0

X = -b/2/a

Двоичное кодирование

универсально,

так как с его помощью

может быть представлена

любая информация

0111101000101010010101111000000101001110100101010100

1000101010101010010001111101001010010100111010010100

Вопрос : Почему используются и равномерные, и неравномерные коды?

Самое главное

Дискретизация информации - процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Алфавит языка - набор отличных друг от друга символов, используемых для представления информации.

Мощность алфавита - это количество входящих в него символов.

Двоичный алфавит содержит два символа.

Двоичное кодирование - представление информации с помощью двоичного алфавита.

Двоичное кодирование универсально .

Вопросы и задания

От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе:

- · · - · · - - · · - - - - ·

При передаче радиограммы было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались только следующие буквы:

Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию.

Достаточно ли пятиразрядного двоичного кода, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 26 символов?

С какой целью человек осуществляет преобразование информации из одной формы представления в другую? Приведите примеры таких преобразований.

В чём суть процесса дискретизации информации?

Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус» длиной ровно пять символов?

Что такое алфавит языка?

Что такое мощность алфавита?

Может ли алфавит состоять из одного символа?

Какие символы могут входить в двоичный алфавит?

Почему двоичное кодирование является универсальным?

Как связаны мощность алфавита и разрядность двоичного кода, достаточного для кодирования всех символов этого алфавита?

И

··

А

Н

·-

Г

-·

Ч

--·

---·

Определите текст радиограммы.

Вопросы и задания

Какой из непрерывных сигналов 1) – 3) более всего соответствует данному дискретному сигналу

Какой из имеющихся непрерывных сигналов 1) – 3) может быть представлен таблицей

Слово АРКА закодировано числовой последовательностью 0100100010, причем код согласных и гласных букв имеет различную длину. Какое слово по этому коду соответствует последовательности 0001001 ?

1) КАРА 2) РАК 3) АКР 4) КАР

Подсказка! Сначала заполните таблицу:

А

Р

К

1)

2)

3)

t

F

0

1

0

2

2

4

3

3

4

2

5

2

6

7

3

5

8

4

9

3

Опорный конспект

Дискретизация информации

Двоичное

кодирование

Универсальность

двоичного кодирования

Двоичный алфавит: 0, 1

текст

звук

Мощность алфавита - 2

формула

изображение

Двоичный код

Равномерные и неравномерные коды

ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

• бит
• информационный вес символа
• информационный объём сообщения
• единицы измерения информации

Алфавитный подход к измерению информации

Каждый символ некоторого сообщения имеет определённый информационный вес – несёт фиксированное количество информации .

Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит ( bit )».

Информационный вес символа произвольного алфавита

Задача 1

Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Краткая запись условия задачи

Решение:

N =8

i – ?

8 = 2 i .

i = 3.

N = 2 i

Вычисления

Соотношение, связывающее величины i и N

Ответ : 3 бита.

Информационный объем сообщения

Информационный объём I сообщения равен произведению количества K символов в сообщении на информационный вес i символа алфавита:

Количество символов

в сообщении

K

I = K i



i

Информационный вес символа алфавита

Задача 2

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

Решение:

N = 32,

K = 140

I – ?

I = K i ,

N = 2 i



32 = 2 i , i = 5, I = 140 5 = 700 (битов)



Ответ: 700 битов.

Задача 3

Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?

Решение:

I = 720;

K = 180;

N – ?

N = 2 i ,

I = K i ,

i = I/K

i = 720/180 = 4 (бита);

N = 2 4 = 16 (символов)



Ответ: 16 символов.

, :, ;, #, &) Алфавит содержит 256 символов. 256 = 2 8  i=8 1 байт - информационный вес символа алфавита мощностью 256. 1 байт = 8 битов" width="640"

Единицы измерения информации

КОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ

• русские (РУС) буквы
• латинские ( LAT ) буквы
• цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0)
• математические знаки (+, -, *, / , ^, =)
• прочие символы («», №, %, , , :, ;, #, &)

Алфавит содержит 256 символов.

256 = 2 8  i=8

1 байт - информационный вес символа алфавита мощностью 256.

1 байт = 8 битов

Задача 4

Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков информационный вес символа этого сообщения? Сколько символов содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение?

Решение:

I = 4 Кб,

K = 4096;

i – ? N – ?

N = 2 i , I = K i , i = I/K



I = 4 (Кб) = 4 1024 8 (битов)





i = 4 1024 8/4096 = 8 (битов)





N = 2 8 = 256 (символов)

Ответ : информационный вес символа = 8,

алфавит содержит 256 символов.

Самое главное

1 бит - минимальная единица измерения информации.

Информационный вес i символа алфавита и мощность N алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Информационный объём I сообщения равен произведению количества K символов в сообщении на информационный вес i символа алфавита: I = K  i .

1 байт = 8 битов.

Бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт - единицы измерения информации. Каждая следующая единица больше предыдущей в 1024 (2 10 ) раза.

Вопросы и задания

Что нужно знать для определения информационного веса символа алфавита некоторого естественного или формального языка?

Как определить информационный объём сообщения, представленного символами некоторого естественного или формального языка?

Что принято за минимальную единицу измерения информации?

Определите информационный вес i символа алфавита мощностью N , заполняя таблицу:

В чем суть алфавитного подхода к измерению информации?

N

8

N=2 i

i ( битов)

32

64

128

256

3

2 3

2 5

5

2 6

6

2 7

7

2 8

8

Племя Мульти пишет письма, пользуясь 1 6 -символьным алфавитом. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом.

Вожди племён обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержит 1 0 0 символов, а письмо племени Пульти - 50 . Сравните информационные объёмы сообщений, содержащихся в письмах.

Определите количество информации в сообщении из К символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу:

N

N=2 i

8

i ( битов)

16

K

64

I=K  i ( битов)

400

128

200

256

100

100

100

2 3

3

1200

Решение:

N М = 16, K М =100. i М =4, I М = 400

N П = 32 , K П =50. i П =5, I П = 250

2 5

5

1000

6 00

2 6

6

7

7 00

2 7

Ответ:

Информационный объём письма племени Пульти больше чем объём письма племени Мульти.

8

8 00

2 8

Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 10 страниц текста, если на каждой странице расположено 32 строки по 64 символа в строке?

Решение:

N = 6 4 , i =6, K =10  32  64= 20 480 ( символов)

I = K  i / 8 = 20480  6 / 8 = 15360 (байтов)

Ответ: 15360 байтов.

Опорный конспект

АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в

некотором языке для представления информации.

МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в

алфавите

МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА

N

N = 2 i

i

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА

количество информации в одном символе

K

КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ

I = K  i

I

КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

В СООБЩЕНИИ

1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 2 10 байтов

1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 2 10 Кб = 2 20 байтов

1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 2 10 Мб = 2 20 Кб = 2 30 байтов

1 терабайт = 1 Тб = 1024 Гб = 2 10 Гб = 2 20 Мб = 2 30 Кб = 2 40 байтов