ИНФОРМАТИКА И ИКТ 10 класс Профильный уровень
Ведель Е.А., учитель информатики МАОУ «Гимназия №5» г.Перми
2021 г.
2
Кроссворд «Теоретические основы информатики»
1
3
1
2
2
4
3
4
5
6
5
6
А
Т
О
П
О
Ц
Е
Т
Р
Ч
Е
К
А
Я
И
Ф
Р
М
А
Т
И
А
Ф У Н К Ц И О Н А Л Ь Н А Я
Р А Д И О
Г
Е
Е
Т
И
А
Д А Н Н Ы Е
А
Т
Р
И
Б
У
Т
В
Н
А
Я
Ш
Н
Н
Н
К И Б Е Р Н Е Т И К А
Н Е Й Р О Ф И З И О Л О Г И Я
В
Н
Е
Р
Ф И Л О С О Ф И Я
3
ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
- АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД
- СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
4
АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД
- ПРИМЕНЯТЬСЯ В ЦИФРОВЫХ (КОМПЬЮТЕРНЫХ) СИСТЕМАХ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ. В НИХ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДВОИЧНЫЙ СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ.
5
АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД – ОБЪЕМНЫЙ ПОДХОД
- ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ ЛИШЬ РАЗМЕР (ОБЪЕМ) ХРАНИМОГО И ПЕРЕДАВАЕМОГО КОДА
- ПОДХОД НЕ СВЯЗАН СО СМЫСЛОМ (СОДЕРЖАНИЕМ) ИНФОРМАЦИИ
Гарриет Бичер-Стоу
ХИЖИНА ДЯДИ ТОМА (Роман)
ГЛАВА I, в которой читатель знакомится с «гуманным» человеком
Однажды холодным февральским днем два джентльмена сидели за бутылкой вина в богато убранной столовой в городе Н., в штате Кентукки.[1]
Прислуги в комнате не было, и они, близко придвинувшись друг к другу, по-видимому, обсуждали какое-то очень важное дело. Удобства ради мы назвали их обоих джентльменами. Однако, строю говоря, один из них не совсем подходил под это определение. Он был невысокого роста, плотный, с грубыми чертами лица, а его развязный тон выдавал в нем
человека низкого звания, который
старается во что бы то ни
стало пролезть в высшие круги
общества. Одет он был крикливо.
…
6
А
Б
В
1
2
3
!
( )
АЛФАВИТ -
НАБОР ВСЕВОЗМОЖНЫХ СИМВОЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕКСТЕ.
.
,
7
МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) -
ПОЛНОЕ ЧИСЛО СИМВОЛОВ В АЛФАВИТЕ
N = 32 (символа) – МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ИЗ АНГЛИЙСКИХ БУКВ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СИМВОЛОВ
26 (АНГЛИЙСКИЕ БУКВЫ: А , В , C, … , Z ) + 5 (ЗНАКИ ПРЕПИНАНИЯ: . , ? ! - ) + 1 ( ПРОБЕЛ ) = 32
Термин
Определение
Полное число символов в алфавите
Обозначение
Мощность алфавита
N
Как найти?
Единица измерения
cимвол
N=2 i
8
9
ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА ИНФОРМАЦИИ -
1 БИТ – ЕДИНИЦА ИНФОРМАЦИИ, КОТОРУЮ НЕСЕТ КАЖДАЯ ДВОИЧНАЯ ЦИФРА
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА – ДЛИНА ДВОИЧНОГО КОДА, С ПОМОЩЬЮ КОТОРОГО КОДИРУЕТСЯ СИМВОЛ АЛФАВИТА
ДВОИЧНЫЙ АЛФАВИТ : 0 , 1 с помощью этих символов можно представить любую информацию
Термин
Определение
Мощность алфавита
Обозначение
Полное число символов в алфавите
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
N
Как найти?
Единица измерения
Инфор-мацион-ный вес символа
i
символ
i = 1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
N=2 i
10
11
4-символьный алфавит
N = 4 символа
закодируем все символы такого алфавита комбинациями из цифр двоичного алфавита
1 символ – 00
2 символ – 01
3 символ – 10
4 символ – 11
i = 2 бита
12
8-символьный алфавит
N = 8 символов
1 символ – 000
2 символ – 001
3 символ – 010
4 символ – 011
5 символ – 100
6 символ – 101
7 символ – 110
8 символ – 111
i = 3 бита
13
16-символьный алфавит
N = 16 символов
1 символ – 0000
2 символ – 0001
3 символ – 0010
4 символ – 0011
…
14 символ – 1101
15 символ – 1110
16 символ – 1111
i = 4 бита
14
ФОРМУЛА
N = 4 символа
N = 8 символов
N = 16 символов
…
N = 2 i
i – информационный вес каждого символа, выраженный в битах/символ
N – мощность алфавита
Термин
Мощность алфавита
Определение
Полное число символов в алфавите
Обозначение
N
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
Как найти?
i
Единица измерения
N=2 i
Информа-ционный вес символа
N=2 i
символ
i = 1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
N=2 i
15
16
N = 32 символа (расширенный английский алфавит)
2 i = 32
i = 5
0 0 0 0 0
0 0 0 0 1
. . .
1 1 1 1 1
Телеграфный аппарат Бодо
1880 -е годы
17
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА
Таблица 2.
i
1
2 i
2
2
3
4
4
8
5
16
32
6
7
64
8
128
9
256
10
512
1024
Если N не является целой степенью двойки, то находится ближайшее к N значение во второй строке, не меньшее чем N. Соответствующее значение i в первой строке будет равно информационному весу символа.
18
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕМ ТЕКСТА
I = K* i
I – информационный объем текста
K – количество символов в тексте
i – информационный вес каждого символа
Термин
Определение
Мощность алфавита
Обозначение
Полное число символов в алфавите
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
Информа-ционный объем текста
Как найти?
N
Информа-ционный вес символа
i
N=2 i
Единица измерения
Количество информации в сообщении
символ
I
I = i · K
i=1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
N=2 i
бит
N=2 i
i= I:K
19
Термин
Определение
Полное число символов в алфавите
Обозначение
Мощность алфавита
Информа-ционный объем текста
N
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
Как найти?
Единица измерения
i
Количество информации в сообщении
N=2 i
Кол-во символов в тексте
Информа-ционный вес символа
i = 1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
символ
I
N=2 i
К
I = i · K
i= I :K
К= I : i
бит
символ
N=2 i
20
21
Минимальная мощность ?
N = 2 символа
Сообщить что-либо с помощью единствен-ного символа (N=1) невозможно
Количество информации в книге - 0
111111111111111
1111
1 = 2 0
22
Компьютерный алфавит -
АЛФАВИТ, ИЗ КОТОРОГО СОСТАВЛЕН КОМПЬЮТЕРНЫЙ ТЕКСТ.
{ А , Б , В ,…, Я , а , б , в ,…, я ,
A , B , C ,…, Z , a , b , c , …, z ,
0 1 2 … 9 + - * / =
. , : ; “ ( ) … пробел }
N = 256 символов
i = 8 бит
Термин
Определение
Информа-ционный вес символа
Обозначение
Мощность алфавита
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
Как найти?
Полное число символов в алфавите
Информа-ционный объем текста
N
Количество символов в тексте
Количество информации в тексте
i
N=2 i
Единица измерения
символ
i = 1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
N=2 i
I
I = i · K
К
i= I :K
бит
К= I :i
символ
N=256
мощность компьютерного алфавита
N=2 i
23
24
Другие единицы -
1 байт = 8 бит
1 Кб = 2 10 байтов =1024 байта
1 Мб = 2 10 Кб = 1024 Кб
1 Гб = 2 10 Мб = 1024 Мб
1 Тб = 2 10 Гб = 1024 Гб
В компьютерном тексте информационный вес одного символа равен 1 байту.
Информационный объем текста в памяти компьютера равен количеству символов в записи текста.
i = 1 байт
I = K (байт)
Термин
Определение
Обозначение
Мощность алфавита
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
Как найти?
Информа-ционный объем текста
Полное число символов в алфавите
Информа-ционный вес символа
N
Количество информации в тексте
i
Количество символов в тексте
N=2 i
Единица измерения
N=256
N=2 i
I
символ
i = 1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
К
I = i·K
мощность компьютерного алфавита
I =K (байт)
i= I :K
К= I :i
бит, байт,
при N=256
символ
Кб, Мб,
Гб, Тб
N=2 i
25
26
Задача 1
Определить информационный объем книги, подготовленной при помощи компьютера. Книга содержит 150 страниц, на каждой странице - по 40 строк, в каждой строке – по 60 символов.
Термин
Определение
Обозначение
Мощность алфавита
Информа-ционный вес символа
N
Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита
Информа-ционный объем текста
Полное число символов в алфавите
Как найти?
N=2 i
Количество символов в тексте
Количество информации в тексте
Единица измерения
i
N=2 i
I
X – кол-во стр.
i = 1 бит – инф.вес символа двоичного алфавита
N=256
символ
К
I = i·K
мощность компьютерного алфавита
Y–кол-во строк
i= I :K
I =K (байт)
Z–кол-во сим-в в одной строке
К= I :i
бит, байт,
при N=256
символ
Кб, Мб,
K=X · Y · Z
Гб, Тб
N=2 i
27
28
Зарядка для глаз
29
Задача 1
Определить информационный объем книги, подготовленной при помощи компьютера. Книга содержит 150 страниц, на каждой странице - по 40 строк, в каждой строке – по 60 символов.
Дано :
X = 150 стр.
Y = 40 строк
Z = 60 симв.
компьют.текст
Найти : I - ?
Решение :
Так как текст компьютерный, то
I = K (байт)
K = X * Y * Z
I = 150 * 40 * 60 = = 360 000 (байт)
Ответ: I = 360 000 байт.
30
Задача 2
Информационное сообщение объемом 5 Кб содержит 5120 символов. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
31
Задача 3
Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 128-символьного алфавита, если его объем составляет 91 байт?
32
Задача 4
Сравнить 7000 бит и 7Кб.
33
Задача 5
Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть мегабайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
34
Задача 6
Определить информационный вес алфавита, включающего в себя все строчные и прописные русские буквы (66), цифры (10), знаки препинания, скобки, кавычки (10). Всего получается 86 символов.
35
Задача 7
Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Всё сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?
36
Подведение итогов
- Какую формулу надо использовать для нахождения информационного веса символа (i) алфавита мощностью N?
N=2 i
- Сформулируйте обратную задачу, для которой можно использовать эту же формулу.
- В каких разобранных сегодня задачах мы использовали эту формулу?
37
Подведение итогов
- Какую формулу надо использовать для нахождения информационного объема текста ( I ), содержащего K символов?
I = K · i
- Сформулируйте обратные задачи, для которых можно использовать эту же формулу.
- Какие формулы надо использовать для решения этих задач?
i = I : K
K = I : i
38
Подведение итогов
- Как определить информационный вес символа алфавита, мощность которого не является целой степенью двойки?
2 i =
ближайшая к N сверху целая степень двойки
- В каких разобранных сегодня задачах мощность алфавита не являлась целой степенью двойки?
39
Рефлексия
На уроке я не всё понял. Мне было трудно выполнять задания
На уроке я кое-что не понял. С некоторыми заданиями возникли трудности
На уроке я всё понял. С заданиями я справился легко
40
Домашнее задание
- параграф 1.2.1
- вопросы и задания (стр.16-17)
- закончить классные задачи
- подготовиться к самостоятельному решению задач
- подготовить сообщение о Колмогорове А.Н.(по желанию)