Ученики на Учителя.com


Алфавитный подход к определению количества информации

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №5 города Буйнакска»
ОТКРЫТЫЙ УРОК
на тему:
«Алфавитный подход
к определению количества
информации»
Подготовила и провела:
учитель информатики
Магомедгаджиева
Аминат
Насруллаевна
г. Буйнакск
Тема урока: «Алфавитный подход к определению количества информации»
Метод обучения: объяснительно-иллюстративный.
Тип урока: комбинированный.
Формы учебной работы учащихся:
• фронтальная работа,
• работав группах,
• индивидуальная работа.
Цели урока:
• познакомить учащихся с методом измерения информации в символьном
сообщении;
• повторить понятие алфавита, ввести понятие мощности алфавита;
• научиться вычислять количество информации в тексте, составленном из
символов определенного алфавита;
• ввести понятие минимального и достаточного алфавита, скорости
информационного потока.
Оборудование: нетбуки, интерактивная доска, проектор, ПК.
ХОД УРОКА
1. Орг. момент
Приветствие, проверка присутствующих.
- Здравствуйте, ребята! Пожалуйста, садитесь. (класс предварительно разделён на 3
группы, на столах групп стоят нетбуки)
Сегодня мы с вами отправившимся в увлекательное путешествие по Стране
«Информация» и для этого мы должны проехать по её дорогам, останавливаясь на её
станциях, чтобы лучше её изучить.
2. Актуализация знаний.
И так, первая станция «Содержательная».
Посмотрите на доску (плакат)
6
32
7
6
5
8
128
16
3
10
4
1
64
2
1
64
Чтобы проехать станцию нам необходимо ответить на некоторые вопросы. Ответы на
вопросы позволят вам открыть скрытый текст, который в свою очередь даст нам
информацию. А какую, мы узнаем в ходе мозгового штурма.
И так приступим.
➢ (5бит) Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды в 32
карты достали «даму пик»
➢ (1 бит) Чему равно 2
0
?
➢ (6 бит) Какое количество информации потребуется для кодирования одного
шахматного поля (64 клетки)?
➢ (8 бит ) Чему равен 1 байт?
➢ (10) В какую степень надо возвести 2 чтобы получить 1024?
➢ (2 байта) Сколько байт содержатся в 16 бит
➢ (32 бита) 4 байта это сколько бит?
➢ (4 бит) В коробке лежат 16 цветных карандашей. Какое количество
информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?
➢ (16) Телеграмма: "Встречайте, вагон 7" несет 4 бита информации. Сколько
вагонов в составе поезда?
➢ (128) Сообщение о том, что ваш друг живет на 25 этаже, несет 7 бита
информации. Сколько этажей в доме?
➢ (64) При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит
информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
➢ (3 бит) Известно что полок на книжном стеллаже 8. Сколько несёт
информации сообщение о том, что интересующая Вас книга находится на 5
полке?
➢ (7 бит) Какое количество информации несет в себе сообщение о том, что
нужная Вам программа находится в одной из 128 дискет?
6
32
7
6
5
8
128
16
3
10
4
1
64
2
1
64
А
Л
Ф
А
В
И
Т
Н
Ы
Й
П
О
Д
Х
О
Д
Молодцы! Как видите у нас получилось словосочетание «Алфавитный подход». -
Знакомо ли оно вам?
Правильно мы о нём говорили на прошлом уроке когда перечисляли способы
измерения информации. Так вот темой нашего урока сегодня является: «Алфавитный
подход к определению количества информации».
Запишите тему урока в тетрадь.
3. Объяснение нового материала
И вот мы подошли к станции «Алфавитной» Давайте задержимся здесь и
познакомимся с ней поближе.
Содержательный подход рассматривает информацию с позиции человека
(субъективно). Количество информации зависит от ее содержания, понятности и
новизны.
Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации позволяет определить
количество информации, заключенной в тексте, записанном с помощью некоторого
алфавита.
- Что мы называем Алфавитом?
Алфавит - множество используемых символов в языке.(кириллица, латиница,
китайский, Морзе, Брайля и т.д.)
Обычно под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания и
пробел.
Мощность алфавита (N) - количество символов, используемых в алфавите.
Например, мощность алфавита из русских букв равна 32 (буква ё обычно не
используется).
Формула Хартли задает связь между количеством возможных событий N и
количеством информации I:
N=2
I
где N - мощность алфавита.
I – информационная емкость одного символа (количество информации которое несёт
один символ)
В памяти компьютера любой текст представляется последовательностью кодов
символов, т. е. вместо самой буквы хранится ее номер в кодовой таблице.
Изображение же букв и символов сформируется только в момент их вывода на экран
или бумагу. Для двоичного представления текстов в компьютере чаще всего
используется равномерный восьмиразрядный код. С его помощью можно
закодировать алфавит из 256 символов, поскольку 256=2
8
. (по формуле Хартли)
В стандартную кодовую таблицу помещаются все необходимые символы: английские
и русские прописные и строчные буквы, цифры, знаки препинания, знаки
арифметических операций, всевозможные скобки и пр.
Здесь также необходимо сказать о кодировке Unicode которая способна закодировать
65536 символов, а значит по вышесказанной формуле информационный объём
одного символа в ней равен 16 битам или 2 байтам.
Следующая формула А.Н. Колмогорова.
Идея измерения количества информации в сообщении через длину двоичного кода
этого сообщения принадлежит выдающемуся российскому математику Андрею
Николаевичу Колмогорову. Согласно Колмогорову, количество информации,
содержащееся в тексте, определяется возможной длиной двоичного кода,
необходимого для представления этого текста.
По ней можно вычислить информационный объём текста (сообщения)
I
с
= K*I,
где I
c
- информационный объем сообщения
K- количество символов в тексте
I- информационный вес одного символа
А теперь применим формулы изученные на уроке для решения задачи И так, давайте
посмотрим на доску: (один из учеников читает условие)
Задача 1:
Считая, что каждый символ кодируется 2 байтами, оцените объем следующего
предложения в кодировке Unicode:
ПК – персональный компьютер.
(28 символов) 28*2=56 байтов (28*16=448бит)
Задача2:
Племя Мумбу-Юмбу использует алфавит из букв: α β γ δ ε ζ η θ λ μ ξ σ φ ψ, точки и
для разделения слов используется пробел. Сколько информации несет свод законов
племени, если в нем1 страница, 12 строк и в каждой строке по 20 символов?
N=2
I
I
C
=k*I
16=2
4
=4 I=4 бит
I
C
=1*12*20*4=960 бит / 8 = 120 байт
Ответ: инф. объём текста равен 120 байт
4. Физминутка (упражнение для глаз)
Станция «Спортивная»
5. Закрепление темы решением задач в группах
Станция «Измерительная»
(на нетбуках и на интерактивной доске)
Задание 1:
Найдём информационный объём любимых фраз учеников:
1. Ура, скоро каникулы!
2. Ура, скоро Новый год!
3. Ура, скоро воскресенье!
Задание 2:
1. Алфавит племени Мульти состоит из 8 букв. Какое количество информации
несет 1 буква этого алфавита?
2. Информационный объем одного символа некоторого сообщения из алфавита
племени Пульти равен 6 битам. Сколько символов входит в алфавит этого
племени?
3. Алфавит племени Вульти состоит из 32 букв. Какое количество информации
несет 1 буква этого алфавита?
Задание 3:
1. Сообщение, записанное буквами из 128 – символьного алфавита, содержит 30
символов. Какой объем информации оно несет?
2. Сообщение, составленное с помощью 32 – символьного алфавита, содержит 80
символов. Какой объем информации оно несет?
3. Сообщение составлено с использованием 64 – символьного алфавита и
содержит 70 символов. Какой объем информации оно несет?
6. Этап рефлексии учебной деятельности на уроке
Станция «Итогов и рефлексии»
1. Что называется алфавитным подходом? (это способ измерения информационного
объема текста, не связанного с его содержанием)
2. Что такое мощность алфавита? (полное число символов алфавита)
3. Как определяется информационный объем текста при использовании алфавитного
подхода? (I=K*i, I– количество информации в сообщении, i– количество информации
которое несет один знак, К – количество знаков в сообщении)
7. Домашнее задание
· Выучить формулы
· Решить задачу:
Определи количество информации в книге, набранной на компьютере. Книга
содержит 1500 страниц. На каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60
символов. Запиши ответ в наиболее подходящих единицах.
- Выставление оценок за урок.
Рефлексия:
- Как бы вы оценили свою работу? Понравился ли вам урок? Выразите свою оценку
через смайлик.
Использованы при подготовке к уроку:
1. Информатика и ИКТ Учебник 8 кл. Угринович Н.Д. М.: Бином.
Лаборатория знаний.
2. Интернет ресурсы
Скачать материал

Информатика - еще материалы к урокам: