Определение количества информации Тема: Определение количества информации Цель: 1) рассмотреть два подхода к измерению информации 2) научиться решать задачи. - презентация

1 Определение количества информации Тема: Определение количества информации Цель: 1) рассмотреть два подхода к измерению информации 2) научиться решать задачи на определение количества информации © Кошля Л.Н. учитель информатики

2 Информация для человека - это

3 Самостоятельная работа 1.Выполнить перевод: а) 5 Кбайт = __ байт = __ бит, б) __ Кбайт = __ байт = бит; в) __Гбайт =1536 Мбайт = __ Кбайт; г) 512 Кбайт = __ байт = __ бит. 2. Найти x из следующих соотношений: а) 16 x бит = 32 Мбайт; б) 8 x Кбайт = 16 Гбайт.

4 Знания Хранение В памяти человека На внешних носителях Внутренняя память Внешняя «память» мозг как носитель информации книги, магнитные носители и т.д. Передача Источник информации Канал связи Приемник информации Обработка Оперирование информацией по определенным правилам Логические рассуждения Вычисления Кодирование Структурирование Поиск Человек и информация

5 Язык Язык – символьная система представления и обмена информацией Естественные языки Формальные языки язык математики язык музыки (нотная грамота) язык химии и другие Языки и информация русский, английский, китайский и другие Языки, используемые в информатике языки программирования языки представления данных командные языки операционных систем

6 Информация ЧеловекАлфавитный Измерение информации Через неопределенность знаний с учетом вероятности событий Подходы к измерению информации Содержательный Через количество символов с учетом информационного веса символов Техническое устройство Знания Последо- вательность символов, сигналов

7 Содержательный подход Количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который несет это сообщение получающему его человеку. Сообщение содержит информацию для этого человека, если заключенные в нем сведения являются для этого человека новыми и понятными и, следовательно, пополняют его знания. При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, безразличная, важная, вредная... Единица измерения количества информации называется бит. Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в два раза, несет для него 1 бит информации. Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, - i бит и число N связаны формулой: 2 i =N Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте. Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита N. Мощность алфавита вычисляется по формуле: 2 i =N Для представления текстов в компьютере используется алфавит из 256 символов, определим объем одного символа: 2 i =256, следовательно информационный вес одного символа i=8 бит. 1 байт=8 бит Для измерения информации используются и более крупные единицы: 1 Кбайт (килобайт) =2 10 байт =1024 байта 1 Мбайт (мегабайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайта 1 Гбайт (гигабайт) = 210 Мбайт =1024 Мбайта

8 Алфавитный подход Основан на подсчете числа символов в сообщении. Сообщение - Сообщение - это информационный поток, который в процессе передачи информации, поступает к принимающему его субъекту. Информативно то сообщение которое содержит и сведения. Информативно то сообщение которое содержит новые и понятные сведения. Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, выражается следующей формулой: Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, выражается следующей формулой:

9 Пример1: При бросании монеты сообщение о результате жребия (например, выпал орел) несет 1 бит информации, поскольку количество возможных вариантов равно двум (орел или решка).Оба эти варианта равновероятны. Ответ может быть получен из решения уравнения: Пример 2: В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере? Поскольку вытаскивание любого из 32 шаров равновероятны, то количество информации, содержащееся в сообщении о первом выпавшем шаре находится следующим образом: Поскольку вытаскивание любого из 32 шаров равновероятны, то количество информации, содержащееся в сообщении о первом выпавшем шаре находится следующим образом:

10 Вместе на доске 1.В школьной библиотеке 16 полок с книгами. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная книга находится на пятой полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете? 2.Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме? 3.В книге 500 страниц, на каждой странице по 46 строк, в каждой строке по 70 символов. Сколько таких учебников поместится на дискете ёмкостью 1,44 Мбайта, на CD-ROM диск 650 Мбайт?

11 Решить задачи в тетради: 1.Дискета размером 3,5 дюйма содержит 1,44 Мбайт информации. Перевести в байты и Кбайты. 2.Размер оперативной памяти вашего компьютера 16 Мбайт. Перевести в байты и Кбайты. 3.Во сколько раз размер винчестера учительского компьютера (16 Гбайт) больше, чем размер оперативной памяти (128 Мбайт)? 4.Размер кэш-памяти 256 Кбайт. Перевести в байты и Мбайты. 5.Можно ли записать на дискету 3,5 дюйма (1,44 Мбайт) программу, которая занимает Кбайт? 6.Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на третьей дорожке. Сколько информации получили школьники из этого сообщения? 7.Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме? 8.Алфавит племени Мульти состоит из 8 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита? Каков информационный объем сообщения «ТРИКЛИ», записанного на языке племени Мульти? 9.Сколько существует различных последовательностей из 4 нулей и единиц?

12 Контрольные вопросы: 1.В каком виде представлена информация в компьютере? 2.Что называется битом? 3.Что называется байтом? 4.1 Гб = ? КБ 1 МБ = ? КБ 1 КБ = ? МБ 5.Сколько символов содержит алфавит, используемый в компьютере? 6.Как измеряют информационный объём текста?

13 Задачи: 1.В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар? 2.Была получена телеграмма: Встречайте, вагон 7. Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено? 3.При угадывание целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 7 бит информации. Чему равно N? 4.При угадывание целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 6 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон? 5.Сколько дискет с объёмом памяти 360 Кбайт необходимо для хранения учебника объемом 120 страниц, на каждой из которых 60 строк по 65 знаков? 6.Придумайте эксперимент, позволяющий узнать, сколько символов в секунду вы читаете, пишете. Проведите этот эксперимент. В тетради зафиксируйте результаты.

14 Единицы измерения количества информации. 1 Запустить программу Versaverter (Преобразование единиц измерения). 2На открывшейся диалоговой панели выбрать вкладку Data. 3В левом окне диалоговой панели выбрать исходную единицу измерения (например, megabyte) и в текстовом окне ввести числовое значение (например, 1). После выбора в правом окне конечной единицы измерения (например, byte), в тестовом окне появится числовое значение (в данном случае, ).

15 1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия: Певец Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа! 1) 400 бит 2) 50 бит 3) 400 байт 4) 5 байт 2. Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус», длиной ровно в пять символов? 1) 64 2) 50 3) 32 4) Обычный дорожный светофор без дополнительных секций подает шесть видов сигналов (непрерывные красный, желтый и зеленый, мигающие желтый и зеленый, красный и желтый одновременно). Электронное устройство управления светофором последовательно воспроизводит записанные сигналы. Подряд записано 100 сигналов светофора. В байтах данный информационный объем составляет 1) 37 2) 38 3) 50 4) Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего текста: «Мой дядя самых честных правил, Когда не в шутку занемог, Он уважать себя заставил И лучше выдумать не мог». 1) 108 бит 2) 864 бит 3) 108 Кбайт 4) 864 Кбайт

16 5. Шахматная доска состоит из 64 полей: 8 столбцов на 8 строк. Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования координат одного шахматного поля? 1) 4 2) 5 3) 6 4) 7 6. Получено сообщение, информационный объём которого равен 32 битам. Чему равен этот объём в байтах? 1) 5 2) 2 3) 3 4) 4