Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний 10 класс. - презентация

1 Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний 10 класс

2 Информация для человека - это знания, которые он получает из различных источников. это знания, которые он получает из различных источников.

3 Древнегреческий способ изображения процесса познания Вне круга – незнание, круг – знание, окружность – граница между знанием и незнанием. Парадокс: Чем большим объемом знаний обладает человек, тем больше он ощущает недостаток знаний – тем больше граница нашего незнания, мерой которого в данной модели является длина окружности.

4 Например: Объем знаний выпускника школы гораздо больше, чем объем знаний первоклассника, однако и граница его незнания значительно больше. К примеру, первоклассник ничего не знает о законах физики и поэтому не осознает недостаточность своих знаний, тогда как выпускник школы при подготовке к экзамену по физике может обнаружить, что существуют физические законы, которые он не знает и не понимает. Объем знаний выпускника школы гораздо больше, чем объем знаний первоклассника, однако и граница его незнания значительно больше. К примеру, первоклассник ничего не знает о законах физики и поэтому не осознает недостаточность своих знаний, тогда как выпускник школы при подготовке к экзамену по физике может обнаружить, что существуют физические законы, которые он не знает и не понимает.

5 Информация, которую получает человек, считается мерой уменьшения неопределенности знаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.

6 Например: Проснувшись зимним утром, вы не знаете какая температура воздуха на улице – будет ли сегодня в школе актированный день или же придется идти на учебу? Вы мучаетесь неопределенностью, пока на телеканале не появится сводка, в которой сообщается о температуре воздуха и есть ли отмена занятий в школах поселка. Проснувшись зимним утром, вы не знаете какая температура воздуха на улице – будет ли сегодня в школе актированный день или же придется идти на учебу? Вы мучаетесь неопределенностью, пока на телеканале не появится сводка, в которой сообщается о температуре воздуха и есть ли отмена занятий в школах поселка. Происходит переход от незнания к полному знанию, значит, сообщение в температурной сводке содержит для вас информацию. Происходит переход от незнания к полному знанию, значит, сообщение в температурной сводке содержит для вас информацию.

7 Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.

8 Классический пример «Бросание монеты»: Бросаем монету на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий – выпадет решка или выпадет орел. Бросаем монету на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий – выпадет решка или выпадет орел. Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), как упадет монета предсказать невозможно. Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), как упадет монета предсказать невозможно.

9 После броска наступает полная определенность, так как получаем зрительное сообщение, что монета находится в определенном положении, например, «решка». После броска наступает полная определенность, так как получаем зрительное сообщение, что монета находится в определенном положении, например, «решка». Это событие приводит к уменьшению неопределенности наших знаний в 2 раза, так как до броска мы имели 2 вероятных события, а после броска – только одно, то есть в 2 раза меньше. Это событие приводит к уменьшению неопределенности наших знаний в 2 раза, так как до броска мы имели 2 вероятных события, а после броска – только одно, то есть в 2 раза меньше.

10 Очень часто встречаются ситуации, когда может произойти некоторое количество равновероятных событий. Очень часто встречаются ситуации, когда может произойти некоторое количество равновероятных событий. Например: Вы решаете контрольную работу по алгебре. У вас до проверки работы учителем существует 4 равновероятных события – получите вы отметку «5», «4», «3» или «2». Например: Вы решаете контрольную работу по алгебре. У вас до проверки работы учителем существует 4 равновероятных события – получите вы отметку «5», «4», «3» или «2». Или когда бросаете шестигранный кубик – 6 равновероятных событий. Или когда бросаете шестигранный кубик – 6 равновероятных событий. Или при сдаче устного экзамена по любому предмету вытягиваете один билет из 25 возможных – 25 равновероятных событий. Или при сдаче устного экзамена по любому предмету вытягиваете один билет из 25 возможных – 25 равновероятных событий.

11 Чем больше количество возможных событий, тем больше начальная неопределенность и соответственно тем большее количество информации будет содержать сообщение о результатах опыта. Чем больше количество возможных событий, тем больше начальная неопределенность и соответственно тем большее количество информации будет содержать сообщение о результатах опыта.

12 Единицы измерения Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. За единицу измерения количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в 2 раза. Такая единица названа «бит» За единицу измерения количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в 2 раза. Такая единица названа «бит» Вам известно, что 8 бит = 2 3 бит = 1 байт. Вам известно, что 8 бит = 2 3 бит = 1 байт.

13 Компьютер оперирует числами в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n. Компьютер оперирует числами в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n. 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт. 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт. 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт. 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт. 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт. 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.

14 Количество возможных событий и количество информации Связь количества возможных событий N и количества информации I: Связь количества возможных событий N и количества информации I: N = 2 I

15 Например: Определим количество возможных событий, если количество информации = 5 битов. Определим количество возможных событий, если количество информации = 5 битов. N = 2 5 = 32 Ответ: 32 возможных события.

16 Пример Определим количество информации, если известно количество событий. Определим количество информации, если известно количество событий. Задача: в рулетке общее количество лунок равно 128. какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении об остановке шарика в одной из лунок? Задача: в рулетке общее количество лунок равно 128. какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении об остановке шарика в одной из лунок?Решение: 128 = 2 I 2 7 = 2 I I = 7. Ответ: количество информации, которое мы получаем об остановке шарика составляет 7 битов.

17 Выполните упражнения: Какое количество информации несет в себе сообщение о том, что нужная вам программа находится на одной из восьми дискет? Какое количество информации несет в себе сообщение о том, что нужная вам программа находится на одной из восьми дискет? Какое количество информации получит второй игрок при игре в крестики-нолики на поле 8Х8, после первого хода первого игрока, играющего крестиками? Какое количество информации получит второй игрок при игре в крестики-нолики на поле 8Х8, после первого хода первого игрока, играющего крестиками? Происходит выбор одной карты из колоды в 32 карты. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о выборе определенной карты? Происходит выбор одной карты из колоды в 32 карты. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о выборе определенной карты?

18