Конспект урока по теме "Измерение информации"
план-конспект урока по информатике и икт на тему

государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Ростовской области

«Волгодонский педагогический колледж»

План-конспект

открытого урока по информатике

Тема: «Определение количества информации с использованием алфавитного подхода»

Специальность: 050148 Педагогика дополнительного образования

Группа 1 «А»

Преподаватель: Т. А. Руднева

Волгодонск, 2012

Предмет: Информатика и ИКТ.

Тема урока: Определение количества информации с использованием алфавитного подхода.

Раздел программы: Информация и информационные процессы.

Время проведения: 2 урока.

Тип урока: комбинированный.

Методы и приёмы работы: словесный, наглядный, практический, частично-поисковый.

Цели урока:

Образовательная: формирование у обучающихся навыков определения количества информации с использованием алфавитного подхода.

Развивающая: развитие познавательного интереса, памяти, внимания.

Воспитательная: воспитание интереса к предмету, чувства ответственности, аккуратности, трудолюбия.

План урока

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Объяснение нового материала.

Для определения количества информации существует два основных подхода. Исторически они возникли почти одновременно. В конце 40-х годов XX века один из основоположников кибернетики, американский математик Клод Шеннон, развил  вероятностный (содержательный) подход к измерению количества информации, а работы по созданию ЭВМ привели к «объемному»  (алфавитному) подходу.

При хранении и передаче информации с помощью технических устройств целесообразно отвлечься от содержания информации и рассматривать ее как последовательность знаков (букв, цифр, кодов цветов точек изображения и так далее)

Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита. Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой равновероятностью, то количество информации, которое несет каждый символ, можно вычислить по формуле Хартли:

N = 2 i, где N – мощность алфавита.

 Следовательно, в 2-х символьном алфавите каждый символ «весит»1 бит; в 4-х символьном алфавите каждый символ несет 2 бита информации; в 8-ми символьном – 3 бита и т.д.

Так, например, в русском алфавите, если не использовать букву ё, количество событий (букв) будет равно 32. Тогда: 32 = 2I, откуда I = 5 битов.

Один символ из алфавита мощностью 256 (28) несет в тексте 8 бит информации. Такое количество информации называется 1 байт. Алфавит из 256 символов используется для представления текстов в компьютере.

1 байт = 8 бит.

Для измерения информации используются и более крупные единицы:

1 Кбайт = 210  байт = 1024 байта

1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайта

1 Г байт = 210 Мбайт = 1024 Мбайта

1 Т байт = 210 Гбайт = 1024 Гбайта

Примеры перевода единиц:

1) 5 байт = 5 * 8 бит = 40 бит;

2) 24 бита = 24*8 байта = 3 байта;

3) 4 Кбайт = 4 * 1024 байт = 4096 байт;

4) 16384 бита = 16384 : 8 байт = 2048 байт;

5) 2048 байт : 1024 = 2 Кбайта.

Если весь текст состоит из К символов, то при алфавитном подходе размер содержащейся в нем информации равен: 

I = K * I,

где i – информационный вес одного символа в используемом алфавите.

Пример 1. Найдите информационный объем слова «ИНФОРМАТИКА» 

Сколько символов содержит это слово?

Какой информационный объем имеет это сообщение?

Решение

ИНФОРМАТИКА – 11 символов, следовательно, это сообщение несет в себе информационный объем, равный: 11*1 = 11 байтов  или 11*1*8= 88 битов.

Пример 2. Сколько учебников емкостью 350 Кбайт можно разместить на трехдюймовой дискете, если объем трехдюймовой дискеты – 1,44 Мбайт

Решение

1Мбайт=1024 Кбайт

1,44Мбайт = 1,44*1024 = 1474,56 Кбайт

1474,56 Кбайт / 350 Кбайт = 4 учебника

Пример 3. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Каков объем информации в книге?

Решение

Мощность компьютерного алфавита равна 256. Один символ несет 1 бит информации. Значит, страница содержит 40 * 60 = 2400 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах):

2400 * 150 = 360000 байт;

360000/1024 = 351,56 Кбайт;

351,56/1024 = 0,3433 Мбайт

2. Практическая работа на закрепление материала.

1. Сообщение, записанное буквами из 64-х символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

2. Племя Мульти имеет 32-x символичный алфавит. Племя Пульти использует 64-x символьный алфавит. Вожди племен обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержало 80 символов, a письмо племени Пульти - 70 символов. Сравните объемы информации, содержащейся в письмах.

3. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

4. Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, c помощью которого записано сообщение?

5. Сколько символов содержит сообщение, записанное c помощью 16-ти символьного алфавита, если объем его составил 1/16 часть МБайта?

6. Сколько килобайтов составляет сообщение, содержащее 12288 битов?

7. Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. B каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

8. Для записи сообщения использовался 64-x символичный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

9. Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?

10. Система оптического распознавания символов позволяет преобразовывать отсканированные изображения страниц документа в текстовый формат со скоростью 4 страницы в минуту и использует алфавит мощностью 65536 символов. Какое количество информации будет нести текстовый документ после 5 минут работы приложения, страницы которого содержат 40 строк по 50 символов?

4. Самостоятельная работа.

1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем  следующего высказывания Алексея Толстого: «Не ошибается тот, кто ничего не делает, хотя это и есть его основная ошибка.»

2. Переведите в килобайты: а) 24576 бит; б) 512 Мбайт; в) 512 байт.

5. Подведение итогов.

6. Постановка домашнего задания

Решить задачи:

1. Сколько килобайтов составит сообщение из 384 символов 16-ти символьного алфaвита?

2. Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц тeкстa?