Единицы измерения информации
презентация к уроку

Слайд 1

Измерение информации Алфавитный подход Единицы измерения информации Содержательный подход

Слайд 2

Три кита на которых стоит мир Вещество Энергия Информация Можно ли измерить вещество? Например: длина (мм, см, дм, м,… вес (мг, г, кг,… объем (мм 3 , см 3 ,… Можно ли измерить энергию? Например: тепловая энергия, электроэнергия (Дж) Как измерить количество информации? Какие единицы измерения?

Слайд 3

Информация - это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах . Информативным назовем сообщение, которое пополняет знания человека , т.е. несет для него информацию. «Старые» сведения  знания не пополнят, т. е. сообщение неинформативно (количество информации = 0) Новые сведения  пополнят знания, т. е. сообщение информативно (количество информации > 0) 5*7=35 Понятное / новое  сообщение информативно (количество информации > 0) Непонятное  сообщение неинформативно (количество информации = 0) Log a x+Log a y= log a ( xy ) СООБЩЕНИЕ

Слайд 4

Сообщение несет информацию для человека ( информативно ), если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными . Вывод: Зависит от человека (субъективно)

Слайд 5

Для того, чтобы измерить информацию объективно , нельзя опираться на её содержание

Слайд 6

Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации

Слайд 7

Алфавитный подход Алфавитный подход позволяет измерять количество информации в тексте (символьном сообщении) , составленном из символов некоторого алфавита. Информационный объём сообщения не зависит от содержания ( объективный подход) Используется в технике

Слайд 8

Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого языка. Примеры: АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРС Т УФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ - + 0123456789 Алфавит - ? Мощность алфавита – количество символов в алфавите ( N) . N= 33 N= 26 N= 2 N=10

Слайд 9

Алфавитный подход Каждый символ имеет свой информационный вес текст записан с помощью символов некоторого алфавита (различаются своей мощностью)  вес символа зависит от мощности алфавита Б

Слайд 10

Какова минимальная мощность алфавита , с помощью которого можно записывать (кодировать) информацию?  0 0 1 - + Да нет Двоичный алфавит

Слайд 11

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации – 1 бит Двоичный алфавит 0 1

Слайд 12

Информация, записанная на машинном языке, весит: 011 100 1 010 011 101 011 001 101 111 01 7 бит 6 бит 3 бита 14 бит

Слайд 14

Информационный вес символа = длине двоичного кода Например: 11101000111011011111010011101110111100001110110011100000111101101110100011111111 содержит 40 бит информации

Слайд 15

Сколько символов можно закодировать двумя битами? 0 0 0 1 1 0 1 1 Значит в алфавите мощностью 4 символа информационный вес каждого символа - 2 бита .

Слайд 16

Сколько символов можно закодировать тремя битами? 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 Значит в алфавите мощностью 8 символов информационный вес каждого символа - 3 бита . 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Слайд 17

Единицы измерения информации КОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ русские буквы латинские буквы цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0) математические знаки (+, -, *, / , ^, =) прочие символы («», №, %, < , > , :, ;, #, &) Компьютерный алфавит содержит 256 символов. 256 = 2 8  i =8 битов 1 байт - информационный вес символа алфавита мощностью 256. 1 байт = 8 битов 1 бит – минимальная единица измерения информации

Слайд 18

Единицы измерения информационного объёма 1 байт = 2 3 бит = 8 бит 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт 1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 1024 Гбайт

Слайд 19

1 байт ( byt е) = 8 бит 1 Кбайт (килобайт) = 1024 байт =2 10 байт 1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт 1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт 1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт 1 Пбайт (петабайт) = 1024 Тбайт Единицы измерения информации умножение деление

Слайд 20

КРУПНАЯ ЕДИНИЦА Перевод из крупных единиц в мелкие 10 байт = МЕЛКАЯ ЕДИНИЦА * Переведите в биты: 80 бит

Слайд 21

КРУПНАЯ ЕДИНИЦА 32 бита = МЕЛКАЯ ЕДИНИЦА : Перевод из мелких единиц в крупные Переведите в байты: 4 байта

Слайд 22

Перевод в другие единицы 3 Кбайта = 3 · 1024 байт = 3072 байта ? байт 1 5 байт = ? бит 15 · 8 бит = 120 бит 2048 Кбайт = ? Мбайт 2048 :1024Мбайт = 2 Мб 1024 M байт = ? Гб 1024 :1024 Гб=1Гб 1Кбайт = ? бит 1 · 1024 · 8 бит = 8192 бита байт

Слайд 23

Зависимость между мощностью алфавита N и информационным весом символа i N 2 4 8 16 i 1 бит 2 бита 3 бита 4 бита Заметим, что 2 = 2 1 , 4 = 2 2 , 8 = 2 3 , 16 = 2 4 . Информационный вес каждого символа, выраженный в битах ( i ), и мощность алфавита ( N ) связаны между собой формулой: N = 2 i

Слайд 24

Задачи N = 2 i №1 N=2 Найти i Решение: 2= 2 i i =1 бит №2 N= 8 Найти i Решение: 8= 2 i i = 3 бита №3 N= 32 Найти i Решение: i = 5 бит № 4 i =7 битов Найти N Решение: N = 2 7 N=128 символов

Слайд 25

Информационный объём сообщения I =  К i Количество символов (знаков) в тексте Информационный вес одного символа (знака) Информационный объём сообщения

Слайд 26

Алгоритм вычисления информационного объема сообщения Определяем мощность алфавита N ; Вычисляем информационный вес символа i (бит) : N = 2 i 3) Вычисляем информационный объем сообщения : где К – количество символов в сообщении. I = К · i

Слайд 27

Информационный объём текста Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 2000 символов. Какой объём информации оно несет? Дано: К=2000, N= 64 Найти: I - ? Решение: N=2 i 64 =2 i i = 6 (бит) – информационный вес одного символа. I=К* i I=2000* 6= 1 2 000 (бит) Ответ: 1 2 000 бит.

Слайд 28

Сколько килобайтов составит сообщение из 2048 символов 16-ти символьного алфавита Дано: К =2048, N =16 Найти: I - Кб? Задача №1 Ответ: 1 Кбайт. 16=2 i i =4 (бита) – информационный вес одного символа. Решение: I=К* i N=2 i 2 1 1 2 1 Кбайт

Слайд 29

Информационный объём сообщения равен 3 Кб. Информационный вес символа – 32 бита. Сколько символов содержит сообщение? Дано: I =3 K б, i = 32 бита Найти: К? Ответ: 768 символов Задача №2 Решение: I=К* i К= I / i К

Слайд 30

Основные понятия Алфавитный подход позволяет измерить объём информации не зависимо от её содержания. Каждый символ несёт некоторое количество информации и имеет информационный вес ( i ) . Минимальная единица измерения информации – 1 бит . Мощность алфавита и информационный вес символа связаны отношением: N = 2 i . Информационный объём сообщения вычисляется по формуле: I = К * i . 1 байт = 8 бит Байты, килобайты (КБ), мегабайты (МБ), гигабайты (ГБ), терабайты (ТБ) – единицы измерения информации. Каждая в 1024 раза больше предыдущей.

Слайд 31

Содержательный подход к измерению информации

Слайд 32

Содержательный подход к измерению информации Клод Элвуд Шеннон Информация — уменьшение неопределенности наших знаний . Неопределенность знания некоторого события — это число возможных вариантов результата . Равновероятные события – ни одно из них не имеет преимущества перед другими.

Слайд 33

Единица измерения информации Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет 1 бит информации Книга лежит на одной из двух полок  неопределенность знаний равна 2 Сообщение о том, что книга лежит на верхней полке уменьшает неопределенность в два раза  данное сообщение несет 1 бит информации При бросании монеты неопределенность равна 2  сообщение о том, что выпал «Орёл » несет 1 бит информации

Слайд 34

В ящике лежат 4 шара. Какое количество информации несет сообщение « Достали красный шар » ?

Слайд 35

35 Формула Хартли (для равновероятных событий) 2 i = N N – неопределённость знаний, т.е. число возможных результатов (вариантов сообщения) i – количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий

Слайд 36

В ящике лежат 4 шара. Какое количество информации несет сообщение « Достали красный шар » N=4 2 i =4 i =2 ( бита) ?

Слайд 37

1.В классе 32 ученика. Какое количество информации содержится в сообщении о том, что к доске пойдет Коля Сидоров? N = 2 i 32 = 2 i i = 5 бит N = 32 i - ? 2.Сообщение о том, что ваш друг живет на 5 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме? i = 4 бита N - ? N = 2 i N = 2 4 N = 16 этажей Задачи

Слайд 38

Основные понятия Содержательный подход позволяет измерить объём информации в сообщении о том, что произошло одно из N событий. Сообщение о том, что произошло одно из двух равновероятных событий несет 1 бит информации . Для определения количества информации ( i ), содержащейся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, нужно решить показательное уравнение : N = 2 i .

Слайд 39

Источники Информатика и информационно-коммуникационные технологии. Базовый курс: Учебник для 7 класса/ И.Г. Семакин, Л.А. Залогова и другие. Преподавание базового курса информатики в средней школе. Методическое пособие/ И.Г. Семакин, Т.Ю. Шеина. – М.: Лаборатория Базовых знаний Информатика. Учебник для 7 класса. Босова Л.Л, А. Ю. Босова . – М: Бином. Лаборатория знаний http://kpolyakov.spb.ru/ Изображения: http://www.cliparthut.com/clip-arts/110/whale-clip-art-110931.jpg http://www.cartoonclipartfree.com/Cliparts_Free/Tiere_Free/Cartoon-Clipart-Free-40.gif http://en.academic.ru/pictures/enwiki/72/Hartley_ralph-vinton-lyon-001.jpg https://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=4630877ac0072c07f3328fd36b256a43&n=33&h=215&w=349 http://illustrators.ru/uploads/illustration/image/6180/main_6180_original.jpg http://pashap.ru/wp-content/uploads/2015/04/the-one-question-that-improves-your-job-search-outcome-1024x1024.jpg http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/6/124/257/124257472_4543971.png https://clipartion.com/wp-content/uploads/2015/11/boy-thinking-stock-photo-picture-and-royalty-free-image-image.jpg http://img1.liveinternet.ru/images/attach/c/11/115/600/115600077_large_106.png https://ds02.infourok.ru/uploads/ex/07c6/00042675-087f56bc/hello_html_m703627ca.jpg http://www.arhcity.ru/data/124/kniga_ishet.jpg http://aeol.su/sites/default/files/fornews/10r_2013mmd_2.2a.jpg http://bookz.ru/authors/uolter-aizekson/innovato_447/i_016.jpg http://images.clipartpanda.com/study-clipart-30333324-Illustration-Featuring-a-Group-of-Kids-Studying-Together-Stock-Vector.jpg http://900igr.net/datai/fizkultura/Ves-rantsa/0014-008-Vyvody.png http://pngimg.com/upload/keyboard_PNG5869.png http://images.easyfreeclipart.com/1355/dado-clip-art-at-clkercom-vector-online-royalty-free-1355886.png http://do.ngs.ru/preview/do/4e1630bd52fb319db216b25a946afc03_1466144470_1000_895.jpg