Понятие количества информации | Информатика

Свойство полноты информации негласно предполагает, что имеется возможность измерять количество информации. Какое количество информации содержится в данной книге, какое количество информации в популярной песенке? Что содержит больше информации: роман «Война и мир» или сообщение, полученное в письме от товарища? Ответы на подобные вопросы не просты и не однозначны, так как во всякой информации присутствует субъективная компонента.
А возможно ли вообще объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод о том, что в определенных, весьма широких условиях, можно, пренебрегая качественными особенностями информации, выразить ее количество числом, а следовательно, сравнивать количество информации, содержащейся в различных группах данных.

Количеством информации называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации.

Рассмотрим пример: дома осенним утром, старушка предположила, что могут быть осадки, а могут и не быть, а если будут, то в форме снега или в форме дождя, т.е. «бабушка надвое сказала — то ли будет, то ли нет, то ли дождик, то ли снег». Затем, выглянув в окно, увидела пасмурное небо и с большой вероятностью предположила — осадки будут, т.е., получив информацию, снизила количество вариантов выбора. Далее, взглянув на наружный термометр, она увидела, что температура отрицательная, значит, осадки следует ожидать в виде снега. Таким образом, получив последние данные о температуре, бабушка получила полную информацию о предстоящей погоде
и исключила все, кроме одного, варианты выбора.

Приведенный пример показывает, что понятия «информация», «неопределенность», «возможность выбора» тесно связаны. Получаемая информация уменьшает число возможных вариантов выбора
(т.е. неопределенность), а полная информация не оставляет вариантов вообще.

За единицу информации принимается один бит (англ. bit —binary digit — двоичная цифра). Это количество информации, при котором неопределенность, т.е. количество вариантов выбора, уменьшается вдвое или, другими словами, это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения — да или нет.

Бит — слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяются более крупные единицы, например, байт, являющийся последовательностью из восьми бит. Именно во-
семь битов, или один байт, используется для того, чтобы закодировать символы алфавита, клавиши клавиатуры компьютера. Один байт также является минимальной единицей адресуемой памяти компьютера, т.е. обратиться в память можно к байту, а не биту.

Широко используются еще более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2^ю байт,
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт,
1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт,
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт.

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации. Но данная единица используется редко в компьютерной технике, что связано с аппаратными особенностями компьютеров.

ibrain.kz

Количество информации

Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний

 

Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний. Информацию, которую получает человек, можно считать мерой уменьшения неопределенности знаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.

Сообщения обычно содержат информацию о каких-либо событиях. Количество информации для событий с различными вероятностями определяется по формуле:

где I – количество информации,

N – количество возможных событий,

p_i— вероятности отдельных событий.

 

Если события равновероятны, то количество информации определяется по формуле:

 

 или из показательного уравнения:

Пример 2.1. После экзамена по информатике, который сдавали ваши друзья, объявляются оценки («2», «3», «4» или «5»). Какое количество информации будет нести сообщение об оценке учащегося A, который выучил лишь половину билетов, и сообщение об оценке учащегося B, который выучил все билеты.

Опыт показывает, что для учащегося A все четыре оценки (события) равновероятны и тогда количество информации, которое несет сообщение об оценке можно вычислить по формуле 2.2:

I = log₂4 = 2 бит

На основании опыта можно также предположить, что для учащегося B наиболее вероятной оценкой является «5» (p₁ = 1/2), вероятность оценки «4» в два раза меньше (p₂ = 1/4), а вероятности оценок «2» и «3» еще в два раза меньше (p₃

= p₄ = 1/8). Так как события неравновероятны, воспользуемся для подсчета количества информации в сообщении формулой 2.1:

I = -(1/2Elog₂1/2 + 1/4Elog₂1/4 + 1/8Elog₂1/8 + 1/8Elog₂1/8) бит = 1,75 бит

Вычисления показали, что при равновероятных событиях мы получаем большее количество информации, чем при неравновероятных событиях.

Пример 2.2. В непрозрачном мешочке хранятся 10 белых, 20 красных, 30 синих и 40 зеленых шариков. Какое количество информации будет содержать зрительное сообщение о цвете вынутого шарика.

Так как количество шариков различных цветов неодинаково, то зрительные сообщения о цвете вынутого из мешочка шарика также различаются и равны количеству шариков данного цвета деленному на общее количество шариков:

p_б = 0,1; p_к = 0,2; p_з = 0,3; p_с

= 0,4

События неравновероятны, поэтому для определения количества информации, содержащимся в сообщении о цвете шарика, воспользуемся формулой 2.1:

I = -(0,1·log₂ 0,1+ 0,2·log₂ 0,2 + 0,3·log₂ 0,3 + 0,4·log₂ 0,4) бит

Пример 2.3. Какое количество вопросов достаточно задать вашему собеседнику, чтобы наверняка определить месяц, в котором он родился?

Будем рассматривать 12 месяцев как 12 возможных событий. Если спрашивать о конкретном месяце рождения, то, возможно, придется задать 11 вопросов (если на 11 первых вопросов был получен отрицательный ответ, то 12-й задавать не обязательно, так как он и будет правильным).

Правильно задавать «двоичные» вопросы, т.е. вопросы, на которые можно ответить только «Да» или «Нет». Например, «Вы родились во второй половине года?». Каждый такой вопрос разбивает множество вариантов на два подмножества: одно соответствует ответу «Да», а другое — ответу «Нет».

Правильная стратегия состоит в том, что вопросы нужно задавать так, чтобы количество возможных вариантов каждый раз уменьшалось вдвое. Тогда количество возможных событий в каждом из полученных подмножеств будет одинаково и их отгадывание равновероятно. В этом случае на каждом шаге ответ («Да» или «Нет») будет нести максимальное количество информации (1 бит).

По формуле 2.2 и с помощью калькулятора получаем:

I = log₂12 » 3,6 бит

Количество полученных бит информации соответствует количеству заданных вопросов, однако количество вопросов не может быть нецелым числом. Округляем до большего целого числа и получаем ответ: при правильной стратегии необходимо задать не более 4 вопросов.

Единицы измерения количества информации

Единицы измерения количества информации.

За единицу количества информации принят 1 бит — количество информации, содержащееся в сообщении, уменьшающем неопределенность знаний в два раза.

Принята следующая система единиц измерения количества информации:

1 байт = 8 бит

1 Кбайт = 2¹⁰ байт

1 Мбайт = 2¹⁰ Кбайт = 2²⁰ байт

1 Гбайт = 2¹⁰ Мбайт = 2²⁰ Кбайт = 2³⁰ байт

Определение количества информации, представленной с помощью знаковых систем

Если рассматривать символы алфавита как множество возможных сообщений (событий) N, то количество информации, которое несет один знак можно определить из формулы 2.1. Если считать появление каждого знака алфавита в тексте событиями равновероятными, то для определения количества информации можно воспользоваться формулой 2.2 или уравнением 2.3.

Количество информации, которое несет один знак алфавита тем больше, чем больше знаков входят в этот алфавит, т.е. чем больше мощность алфавита.

Количество информации, содержащейся в сообщении, закодированном с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несет один знак, умноженному на число знаков в сообщении.

 

Пример 2.5. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение, содержащее 2048 символов, если его объем составляет 1,25 Кбайта.

Перевести информационный объем сообщения в биты:

.I = 10 240 бит

Определить количество бит, приходящееся на один символ:

10 240 бит : 2 048 = 5 бит

По формуле 2.3 определить количество символов в алфавите:

N = 2^I= 2⁵ = 32

studfiles.net

Измерение информации. Информатика. Бит и байт.

В нашей жизни каждый из нас что-то измеряет. Например, в детстве, наши родители измеряли нам высоту нашего тела. Это ведь так увлекательно, когда узнаешь, что всего за один год ты вырос на целых 5 сантиметров! Для этих целей мы использовали линейку и дверной косяк, помечая на нём ежегодно зарубками высоту.

Каждое измерение требует своего прибора и своей единицы измерения.

Так, масса какого-либо тела измеряется весами в килограммах, время при помощи часов в секундах и т.д.

У начинающих изучать информатику, сам собой, возникает вопрос о том, в каких единицах измерять информацию?

Наименьшая единица измерения информации

Для измерения информации в информатике используют свою, особенную единицу измерения. Она получила название — «бит» и образована от словосочетания двух английских слов — «binary digit».

Для того чтобы была возможность

измерить информацию необходимо, как вы помните, закодировать информацию в цифровые двоичные данные. Только так, мы сможем узнать размер набора цифровых данных, хранящемся в каком-либо файле.

Бит — наименьшая единица измерения информации.

Это определение означает, что не существует никакой другой единицы измерения информации, которая была бы меньше, по своему значению, чем один бит.

Один бит содержит в себе очень малую часть информации. Ведь он способен принимать только одно из двух определенных значений (1 или 0).

Поэтому, измерять информацию, используя лишь одни биты, крайне неудобно — числа выходят очень большими. Это тоже самое, если бы мы измеряли высоту своего тела в миллиметрах.

Например, для кодирования 1 символа в текст достаточно 8 бит. 8 бит называют байтом.

Крупные единицы измерения информации

В связи с этим, в информатике были придуманы более крупные единицы измерения информации, связь между которыми отражена ниже:

Существуют и более крупные единицы информации:

• 1 Пб =1024 Тб Петабайт (Пбайт)
• 1 Эб =1024 Пб Эксабайт (Эбайт)
• 1 Зб =1024 Эб Зеттабайт (Збайт)
• 1 Йб =1024 Зб Йоттабайт (Йбайт)

Приведем примеры для сравнения разных объёмов оцифрованной текстовой информации.

Один байт занимает символ, введённый нами с клавиатуры.

100 Кбайт занимает снимок в телефоне с низким разрешением.

1 Мбайт — небольшая художественная книга.

Три гигабайт всего лишь 1 час видеозаписи в хорошем качестве.

Один гигабайт текста способен прочитать человек за всю свою жизнь.

Информационный объём текстового сообщения

Как найти, к примеру, информационный объём сообщения «Информатика – главная наука современности».
Для этого нужно сосчитать общее количество символов в сообщении (заключено в кавычках), учитывая пробелы между словами (пробел в компьютере тоже символ). Итого, получаем 41 символов или 41 байт.

Предлагаем узнать, сколько информации находится в книге из 100 страниц, если на каждой странице умещается 50 строк, а на каждой строке — 60 символов.
100⋅50⋅60=300 000 символов, что составляет 300 000 байт. Переведём всё в килобайты: 300 000 байт /1024=292,97 Кб. В мегабайтах это будет уже 292,97 Кб /1024=0,29 Мб.

Информационный объём мультимедийной информации

Гораздо больше информации включают в себя файлы графических изображений, а ещё больше — видеофайлы.

Мультимедийной информацией называют данные, которые содержат рисунки, фотографии, звук и видео.

К примеру, растровый рисунок, состоит из 1000 на 1000 пикселей.

Каждый пиксель может быть закодирован 24 битами или 3 байтами (так как 24/8=3) и занимает информационный объём равный 1000⋅1000⋅3=3 000 000 байт.

В килобайтах это уже будет 3 000 000 байт/1024= 2929,69 Кбайт. А в мегабайтах — 2929,69 Кбайт /1024=2,86 Мбайт.

В связи с этим, промышленность выпускает большие по объему носители цифровых данных.

Объём современных цифровых носителей (жёстких или твердотельных дисков), уже достигает объёма нескольких терабайт.

Что такое информация? Глоссарий по информатике

inphormatika.ru

Конспект урока по информатике на тему Количество информации. Определение количества информации

Схема конспекта урока

Аттестуемый педагог: Обабко Марина Николаевна

Город, район: Алтайский край город Бийск

Образовательное учреждение: МБОУ « СОШ №4 им В. В. Бианки»

Предмет (или должность): информатика

Класс: 8а

Тема урока: «Количество информации. Определение количества информации».

Характеристика класса: учащиеся характеризуются высокой учебной мотивацией и высокой степенью активности. Навыки учебного труда сформированы. Взаимоотношения между учащимися доброжелательные.

Средства, обеспечивающий учебный процесс на уроке: электронная презентация «Определение количества информации», учебник «Информатика и ИКТ», 8 класс, Угринович Н.Д, 2011.

Тема: Количество информации. Определение количества информации (8 класс, 1 час в неделю).

Тип урока: комбинированный.

Цель урока: Создание условий для осознания и осмысления блока новой учебной информации, применения ее в знакомой и новой ситуациях, проверки уровня усвоения системы знаний и умений по теме: «Количество информации. Определение количества информации».

Задачи урока:

Образовательная:

Расширить представления учащихся о количестве информации как мера уменьшения неопределенности знания;

Развивающая:

Способствовать развитию произвольного внимания и памяти, логического мышления, воображения, умения сравнивать, анализировать;

Воспитательная:

создавать условия для воспитания самостоятельности и познавательной активности, интереса к предмету, уважения к ответам товарищей, чувства ответственности и дисциплинированности.

Формы работы учащихся: индивидуальная, работа в парах, фронтальная форма.
Методы: словесные, наглядные, дедуктивные, индуктивные, метод проектов.
Используемые технологии: технология развития критического мышления учащихся, здоровьесберегающие технологии, информационно-коммуникационные технологии, системно-деятельностный подход, технология уровневой дифференциации.
Оборудование: компьютер, видеопроектор, доска, учебник, презентация, ЭОР:

ЭОР № 1 «Измерение количества информации» —

http://schoolcollection.edu.ru/catalog/search/?text=%F1%E8%F1%F2%E5%EC%E0+%F2%E5%F1%F2%EE%E2+%E8+%E7%E0%E4%E0%ED%E8%E9+11&tg=&context=current&interface=catalog&rubric_id=50&rub_guid%5B%5D=7ed38400-26b8-11da-8cd6-0800200c9a66

№ п/п

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Используемые методы.

Результаты этапа.

1

Организационный момент

(1 мин)

Приветствие учащихся. Производится визуальная проверка присутствия учащихся на уроке, готовности каждого ученика к уроку (наличие рабочей тетради, учебника, дневника и ручки) отмечаются отсутствующие.

Приветствуют учителя.

Полная готовность класса. Быстрое включение учащихся в деловой ритм.

2

Актуализация знаний и мотивация

(5 мин)

Проверка выполнения домашнего задания:

Фронтальный опрос:

Ответы учащихся:

Методы: проверка и коррекция знаний основных понятий темы.

Результаты:

-оптимальность сочетания контроля, самоконтроля и взаимоконтроля ответов учащихся;

-актуализация ранее изученных знаний, которые будут востребованы на данном уроке;

-фронтальный опрос активизирует внимание учащихся, классу дается возможность задавать вопросы учителю и отвечающим, что позволяет вовлечь большее количество учащихся в проверку знаний и способствует активному повторению материала.

Ребята, давайте понаблюдаем за тем , что мы видим за окном. Что вы можете сказать о природе?

Наступила осень, идет дождь.

Но почему вы решили, что наступила зима?

Холодно, желтеют и опадают листья.

Но ведь нигде не написано, что это признаки зимы?

Но мы знаем, что все это означает: наступила осень.

Поэтому и получается, что то знание, которое мы извлекаем из окружающей действительности, и есть информация.

Учитель показывает на доске таблицу

Заполняют таблицу и стрелочками показывают соответствия

3

Целеполагание

(2 мин)

Вовлекает учащихся в процесс формулирования темы и постановки задач урока.

На прошлом уроке мы познакомились с понятием количество информации как мера уменьшения неопределенности знания следовательно, на сегодняшнем уроке мы с вами будем изучать определение количества информации. Сформулируйте, пожалуйста тему сегодняшнего урока.

А что будет являться целью урока?

Определение количества информации.

Научится находить количество информации

Записывают тему урока в тетрадь.

Методы:

-эвристическая беседа с учениками;

-совместный анализ рассуждений учеников, который приводит к постановке цели урока.

Результаты:

-возникновение у учащихся внутренней потребности включения в учебную деятельность;

-определение цели и направления учебной деятельности.

4

Первичное усвоение учебного материала

(10 мин)

Вводное слово учителя: Итак, на сегодняшнем уроке мы с вами познакомимся измерением информации, т.е. определении ее количества, познакомимся с двумя подходами определения количества информации.

Можно ли измерить количество информации и как это сделать? (Да)

Оказывается, информацию также можно измерять и находить ее количество.

Существуют два подхода к измерению информации.

Каким образом можно найти количество информации?

Рассмотрим пример.

У нас есть небольшой текст, написанный на русском языке. Он состоит из букв русского алфавита, цифр, знаков препинания. Для простоты будем считать, что символы в тексте присутствуют с одинаковой вероятностью.

Множество используемых в тексте символов называется алфавитом.

В информатике под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, и знаки препинания, и другие специальные знаки.

У алфавита есть размер(полное количество символов), который называется мощностью алфавита. При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет определенный « информационный вес». С увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символов этого алфавита.

Обозначим мощность алфавита через N.

Найдем зависимость между информационным весом символа (i) и мощностью алфавита (N). Самый наименьший алфавит содержит 2 символа, которые обозначаются «0» и «1». Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации и называется 1 бит. ( смотри приложение слайд 3)

N

2

4

8

16

32

64

128

256

i

1бит

2бит

3бит

4бит

5бит

6бит

7бит

8бит

N= 2ⁱ

В компьютере также используется свой алфавит, который можно назвать компьютерным. Количество символов, которое в него входит, равно 256 символов. Это мощность компьютерного алфавита.

Также мы выяснили, что закодировать 256 разных символов можно показать с помощью 8 битов.

8 бит является настолько характерной величиной, что ей присвоили свое название- байт

1байт= 8 битам

Используя этот факт: можно быстро подсчитать количество информации, содержащееся в компьютерном тексте, т.е.в тексте набранном с помощью компьютера, учитывая, что большинство статей, книг, публикаций и т.д. написаны с помощью текстовых редакторов, то таким способом можно найти информационный объем любого сообщения, созданного подобным образом.

Правило для измерения информации с точки зрения алфавитного подхода посмотрим на слайде.

( смотри приложение слайд 7)

Пример

Определите информационный объем страницы книги, если для записи текста использовались только заглавные буквы русского алфавита, кроме буквы Ё

Решение

Используем правило.

1. Найдем мощность: N=32

2. Найдем информационный объем одного символа : N= 2ⁱ

i=5 бит.

3.Найдем количество символов на странице. Примерно.

( Найти количество символов в строке и умножить на количество строк)

Пояснение

На странице 3000 знаков,т.е. К=3000,

тогда объем информации I =K * i

I = 3000 * 5 ,

I = 15000 бит

4. Найдем информационный объем всей страницы: 2000*5 = 2000 бит.

Согласитесь, что байт – маленькая единица измерения информации. Для измерения больших объемов информации используют следующие единицы

( смотри приложение слайд10)

Единицы измерения

• 1 килобайт = 1Кб=2¹⁰ байт =1024 байта;

• 1 мегабайт = 1Мб= 2¹⁰ Кб = 2²⁰ байта;

• 1 гигабайт = 1Гб = 2¹⁰ Мб = 2³⁰ байта;

• 1 Терабайт (Тб) = 2¹⁰ Гбайта = 2⁴⁰ байта,

• 1 Петабайт (Пб) = 2¹⁰ Тбайта = 2⁵⁰ байта.

Слушают объяснения, учителя и совместно с учителем решают задачи

Методы:

-самостоятельная практическая работа по усвоению нового учебного материала;

-выделение главного из увиденного и прочитанного;

-стимулирование мыслительной деятельности учащихся.

Результаты:

-активные действия учащихся с объемом изучения;

-максимальное использование самостоятельности в добывании знаний и овладении способами действий;

-систематизация и обобщение ранее полученных знаний.

5

Систематизация и применение знаний и умений

(14 мин)

А теперь проверьте себя, как вы усвоили материал сегодняшнего урока.

1. Какое количество информации содержит слово «ПРИВЕТ», если считать, что алфавит состоит из 32 букв?

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

1. Решение. Что нам требуется найти в данной задаче? Нам нужно найти какое количество информации содержит слово «ПРИВЕТ».

Что нам для этого дано?

Дано: количество знаков в сообщение и мощность алфавита.

Количество знаков в сообщении равно 6, а мощность данного алфавита равна 32.

Что нам нужно найти? Нам нужно найти какое количество информации содержит слово «ПРИВЕТ».

Посмотрим на наше сообщение, оно содержит несколько знаков, значит для того чтобы найти количество информации нашего сообщения, нам нужно умножив количество информации, которое несет один знак, на количество знаков в сообщении, т.е. воспользоваться формулой «и» суммарное равно «и» умножить на «к».

Но мы еще не можем воспользоваться формулой, т.к. не знаем какое количество информации несет один знак. Для этого воспользуемся формулой Хартли. Сообщение записано с помощью алфавита, мощность которого равна 32, т.е. N равно 32. Мы получили уравнение. Решив это уравнение, мы получили, что количество информации, которое несет один знак нашего алфавита, равно 5 бит. Зная количество информации, которое несет один знак нашего алфавита, и количество знаков в сообщении, мы можем найти какое количество информации содержит наше сообщение.

Итак, наше сообщение содержит 30 бит.

2. Решение:

Мульти: 2ⁱ=32, i=5 бит, 
5 бит*80=400 бит 
Пульти: 2ⁱ=64, i=6 бит, 
6 бит*70=420 бит 
Ответ: сообщение племени Пульти имеет больший объем информации.

Методы:

-стимулирование мыслительной деятельности учащихся;

-обобщение и структурирование знаний;

-выполнение практической зачетной работы;

-самопроверка и самоутверждение;

-автоматизированная проверка уровня усвоения учебного материала;

-метод проектов.

Результаты:

-усвоение сущности усваиваемых знаний и способов действий на репродуктивном уровне;

-ликвидация типичных ошибок и неверных представлений у учащихся: они могут исправить свои ошибки, тем самым добиться правильности выполнения и усвоения учебного материала;

-расширение кругозора учащихся в области технических характеристик устройств ввода и вывода.

6

Проверка уровня усвоения знаний и умений

(5 мин)

Инструктаж по ТБ.

Инструктаж по выполнению тестирования

ЭОР1

Проверка полученных теоретических знаний.

Выполняют компьютерное тестирование по теме «Измерение количества информации»

Методы:

-индивидуальный компьютерное тестирование;

-активизация познавательной деятельности учащихся.

Результаты:

-проверка уровня усвоения учебного материала;

-самопроверка и самоутверждение.

7

Информация о домашнем задании

(1 мин)

Целью домашнего задания является выполнение заданий на репродуктивном уровне (для этого попрошу прочитать параграфы 1.3.1 и 1.1.3, ответить на вопросы в конце параграфа, Задачи: 1. Какое количество информации содержит сообщение об оценке за контрольную работу? 2. Вычислите, какое количество информации в битах содержится в 1 Кб, 1 Мб? 3. Рассчитайте, какое количество книг (дома возьмите любую художественную книгу) поместится на дискете, объемом 1,44 Мб.

Записывают домашнее задание в дневники, получают технологические карты на дом.

Результаты:

Реализация необходимых и достаточных условий для успешного выполнения домашнего задания всеми учащимися в соответствии с актуальным уровнем их развития.

8

Подведение итогов, рефлексия

(2 мин)

Давайте подведем итоги урока и наметим перспективы деятельности на следующем уроке.

Продолжите фразу:

1. Сегодня на уроке я узнал..?

2. Мне было интересно…

А теперь оцените свою работу на уроке, используя смайлики. Нарисуйте на листочках такое настроение, которое сейчас у вас.

Сегодня на уроке мы узнали как измеряется информация.

Узнали единицы измерения информации.

Рисуют смайлики.

Методы:

-рефлексия учебно-познавательной деятельности.

Результаты:

-адекватность самооценки учащегося оценке учителя;

-получение учащимися информации о реальных результатах учения.

infourok.ru

Количество информации

Урок информатики, 8 класс Источник: Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ. Учебник для 8 класса. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний,200 8 .

Цель: объяснение нового материала, решение задач по теме

(2 часа на весь материал). В конце 2-го часа предлагается самостоятельная работа.

Количество информации. Единицы измерения количества информации

Существует 2 подхода

при определении количества информации

технический

(алфавитный)

смысловой

информативность сообщения

определяется наличием

в нем новых знаний и

понятностью для данного

человека

Информация рассматривается

как последовательность символов,

знаков

Смысловой подход

Информация – это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами.

• Завтра среда.
• Завтра вместо урока химии будет урок геометрии.

Ситуация 1. После написания контрольной работы мы думаем какую оценку получили.

2

3

4

5

Вариантов оценки – 4.

Ситуация 2. Есть ли жизнь на Марсе?

ДА

НЕТ

ВЫВОД

чем более неопределенна первоначальная ситуация (возможно большое количество информационных сообщений), тем в большее количество раз уменьшится неопределенность знания при получении ответа на вопрос.

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.

N =2 I

N — количество возможных сообщений,

I – количество информации

За единицу измерения количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в сообщении, уменьшающем неопределенность знания в 2 раза. Такая единица называется битом.

Пример_1:

Пример_2:

Пример_3.

Единицы измерения количества информации 1 байт = 8 битов

1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байт = 1024 байт

1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт

1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт

1 терабайт (Тбайт) = 2 10 Гбайт = 1024 Гбайт

Решение задач.

№ 1. В коробке лежало 32 разноцветных карандаша. Сколько информации несет сообщение о том, что из коробки достали красный карандаш?

№ 2. Сообщение о том, что ваш друг живет на 9 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

Алфавитный подход

Длина сообщения (кода) – количество символов в сообщении.

Основой любого языка является алфавит.

Алфавит – это набор знаков (символов), в котором определен их порядок.

Мощность алфавита — полное число символов алфавита. Обозначим эту величину буквой N .

Например,

мощность алфавита из русских букв равна 33;

мощность алфавита из английских букв равна 26.

N =2 I

N – мощность алфавита,

I – количество информации, которое несет каждый знак в алфавите.

Задача №1. Определить количество информации, которое несет знак в двоичной знаковой системе.

N=2

2=2 I

2 1 =2 I

I= 1 бит

Ответ: в двоичной знаковой системе 1 знак несет 1 бит информации.

Алфавитный подход

Бит – количество информации, которое несет 1 знак двоичного кода

« BI nary digi T » (англ.) — «двоичная цифра».

Двоичный компьютерный код

Количество информации

1

1

1бит

1бит

0

0

1бит

1бит

0

0

1бит

0

1бит

0

1бит

1бит

При двоичном восьмиразрядном кодировании 1 символ = 8 бит = 1 байт

Задача №2. Определить количество информации, которое несет 1 буква русского алфавита.

N=32 ( без буквы ё).

3 2=2 I

2 5 =2 I

I= 5 бит

Ответ: 1 буква русского алфавита несет 5 бит информации.

Количество информации в сообщении.

Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.

Например, слово «информатика» состоит из 11 букв.

Каждый знак несет одинаковое количество информации, следовательно:

I c =I*K

I c — количество информации в сообщении.

К – длина кода (сообщения)

I – количество информации, которое несет каждый знак.

К=11

I=5

I c =5*11=55 бит

Решение задач

№ 1. Сообщение, записанное буквами из 128-ми символьного алфавита, содержит 11 символов. Какой объем информации оно несет?

№ 2. Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какое количество информации несет одна буква использованного алфавита?

№ 3. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 5 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

№ 4 . Происходит выбор одной карты из колоды в 32 карты. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о выборе определенной карты?

№ 5 . Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Каков объем информации в книге? Определить в Кбайтах.

Самостоятельная работа.

№ 1. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайт содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано сообщение?

№ 2. В барабане для розыгрыша лотереи находится 8 шаров. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере, например, выпал номер 2?

№ 3. Алфавит племени Мульти состоит из 8 букв. Какое количество информации содержит сообщение, состоящее из 13 символов?

№ 4. Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

videouroki.net

Количество информации.

• информация, данные, сведения — information, data
• информатика — informatics, computer science, information science
• виды информации — information kind

Информационные процессы ( Information processes)

• хранение — storage; (Storage of the information)
• передача — transmission; transfer; communication; (Transfer of the information)
• обработка информации — data processing

Количество информации

Персональный компьютер

Компьютер – это электронная машина.

Она «воспринимает» только электрические сигналы.

«0» — сигнала нет

«1» — сигнал есть

Бит ( bit)

Эти знаки называются

двоичными цифрами,

по-английски — bi nary digi t

или сокращенно bit (бит).

Бит – наименьшая единица измерения информации

Байт (bytе)

1 байт = 8 бит

10110010

Единицы измерения

1 Кб (килобайт) = 1024 байта

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб

1 Тб (терабайт) = 1024 Гб

1 Пб (петабайт) = 1024 Тб

Информационный объем сообщений

Количество информации в сообщении (измеренное в байтах, Кб, Мб, Гб, Тб)

Мама

4 символа

1 символ = 1 байт = 8 бит

4 х 1 = 4 (байт) = 32 (бит)

Информационный объем сообщений

Гимназия

8 символов

1 символ = 1 байт = 8 бит

8 х 1 = 8 (байт) = 64(бит)

bi nary digi t

12 символов

1 символ = 1 байт = 8 бит

12 х 1 = 12 (байт) = 96(бит)

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

=

3*8=24 бита

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

1000 байт 1 Кб

=

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

1000 байт 1 Кб

=

1024 байт

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

1000 байт 1 Кб

1 Мб 1500 Кб

=

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

1000 байт 1 Кб

1 Мб 1500 Кб

=

1024 Кб

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бита

1000 байт 1 Кб

1 Мб 1500 Кб

8193 бита 1 Кб

=

1 Кб = 1024 байт = 1024*8 бит = 8192 бит «

Перевод в другие единицы

Сравните (поставьте знак или =):

3 байта 24 бит

1000 байт 1 Кб

1 Мб 1500 Кб

8193 бита 1 Кб

=

1 Кб = 1024 байт

= 1024*8 бит = 8192 бит

Домашняя работа

Рабочая тетрадь, страница 12, Задание №3,

Задание №4 (30 Мб, 24 Кб)

Тетради принести и сдать на следующий урок

Самостоятельная работа

Набрать текст (стр. 26 учебника)

1 Кб (килобайт) = 1024 байта.

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб.

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб.

1 Тб (терабайт) = 1024 Гб.

videouroki.net

Понятие количество информации — Информатика, информационные технологии

Свойство полноты информации негласно предполагает, что имеется возможность измерять количество информации. Какое количество информации содержится в данной книге, какое количество информации в популярной песенке? Что содержит больше информации: роман «Война и мир» или сообщение, полученное в письме от товарища? Ответы на подобные вопросы не просты и не однозначны, так как во всякой информации присутствует субъективная компонента. А возможно ли вообще объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод о том, что в определенных, весьма широких условиях, можно, пренебрегая качественными особенностями информации, выразить ее количество числом, а следовательно, сравнивать количество информации, содержащейся в различных группах данных.

Количеством информации называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации.

Рассмотрим пример: дома осенним утром, старушка предположила, что могут быть осадки, а могут и не быть, а если будут, то в форме снега или в форме дождя, т.е. «бабушка надвое сказала — то ли будет, то ли нет, то ли дождик, то ли снег». Затем, выглянув в окно, увидела пасмурное небо и с большой вероятностью предположила — осадки будут, т.е., получив информацию, снизила количество вариантов выбора. Далее, взглянув на наружный термометр, она увидела, что температура отрицательная, значит, осадки следует ожидать в виде снега. Таким образом, получив последние данные о температуре, бабушка получила полную информацию о предстоящей погоде и исключила все, кроме одного, варианты выбора.

Приведенный пример показывает, что понятия «информация», «неопределенность», «возможность выбора» тесно связаны. Получаемая информация уменьшает число возможных вариантов выбора (т.е. неопределенность), а полная информация не оставляет вариантов вообще.

За единицу информации принимается один бит (англ, bit — binary digit — двоичная цифра). Это количество информации, при котором неопределенность, т.е. количество вариантов выбора, уменьшается вдвое или, другими словами, это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения — да или нет.

Бит — слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяются более крупные единицы, например, байт, являющийся последовательностью из восьми бит. Именно восемь битов, или один байт, используется для того, чтобы закодировать символы алфавита, клавиши клавиатуры компьютера. Один байт также является минимальной единицей адресуемой памяти компьютера, т.е. обратиться в память можно к байту, а не биту.

Широко используются еще более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт,

1 Терабайт (Тбайт) — 1024 Гбайт = 240 байт.

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (бит) единица информации. Но данная единица используется редко в компьютерной технике, что связано с аппаратными особенностями компьютеров.

Информационные процессы

Получение информации тесно связано с информационными процессами, поэтому имеет смысл рассмотреть отдельно их виды.

Сбор данных — это деятельность субъекта по накоплению данных с целью обеспечения достаточной полноты. Соединяясь с адекватными методами, данные рождают информацию, способную помочь в принятии решения. Например, интересуясь ценой товара, его потребительскими свойствами, мы собираем информацию для того, чтобы принять решение: покупать или не покупать его.

Передача данных — это процесс обмена данными. Предполагается, что существует источник информации, канал связи, приемник информации, и между ними приняты соглашения о порядке обмена данными, эти соглашения называются протоколами обмена. Например, в обычной беседе между двумя людьми негласно принимается соглашение, не перебивать друг друга во время разговора.

Хранение данных — это поддержание данных в форме, постоянно готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут быть востребованы не однажды, поэтому разрабатывается способ их хранения (обычно на материальных носителях) и методы доступа к ним по запросу потребителя.

Обработка данных — это процесс преобразования информации от исходной ее формы до определенного результата. Сбор, накопление, хранение информации часто не являются конечной целью информационного процесса. Чаще всего первичные данные привлекаются для решения какой-либо проблемы, затем они преобразуются шаг за шагом в соответствии с алгоритмом решения задачи до получения выходных данных, которые после анализа пользователем предоставляют необходимую информацию.

Обобщая сказанное, можно предложить следующую структурную схему (рис. 1.2):

Рис. 1.2. Структура информатики

Статьи к прочтению:

10 САМЫХ сложных ВАРИАНТОВ выбора (ТЕСТ на ТВОЮ личность)

Похожие статьи:

csaa.ru