Алфавитный подход к измерению информации

Чурбанова Ольга Викторовна, МАОУ «Лицей № 78 им. А.С. Пушкина» Урок "Алфавитный подход к измерению информации"

Объяснительная записка

При передаче учебной информации были использованы как словесный, так и наглядный и практический методы (беседа, объяснение, обсуждение, демонстрация). Подобранное сочетание методов преподавания, считаю достаточно оптимальным, дает возможность добиваться поставленных целей. Контроль за деятельностью учащихся проходил на протяжении всего урока. В ходе урока я визуально контролировала степень усвоения материала, возможные затруднения.

С моей точки зрения интерес к уроку поддерживался на всем его протяжении. Я постаралась менять формы организации учебной деятельности – фронтальный опрос, работа со всей группой, работа у доски, индивидуальная работа – и считаю, что их сочетание удачное.

Раздел программы: «Представление информации».

Тема урока: «Алфавитный подход к изучению информации»

Тип урока: урок изучения нового материала

Вид: комбинированный урок.

Технология: личностно - ориентированная.

Время проведения: 4 урок по разделу «Представление информации»

Оборудование:

• компьютерный класс, оснащенный современной техникой и лицензированным программным обеспечением.

• На компьютерах установлена операционная система Windows 2000 и пакет Microsoft Office.

• Мультимедийный проектор, экран

• Семакин И.Г. «Информатика и ИКТ» Учебник для 8 класса

• Залогова Л.А., Плаксин М.А. Информатика. Задачник-практикум том 1.

Цель урока:

1. Познакомить учащихся с методом измерения информации в символьном сообщении;

2. Повторить понятие алфавита, ввести понятие мощности алфавита;

3. Способствовать формированию умений и навыков вычисления количества информации в тексте, составленном из символов определенного алфавита.

Задачи урока:

1. Воспитательная — способствовать развитию познавательного интереса, логического мышления; художественного вкуса и навыка результативности.

2. Учебная — способствовать изучению и закреплению основных умений и навыков работы с измерением информации.

3. Развивающая — способствовать развитию у школьников логического мышления, памяти, внимания.

План урока

1. Организационный момент -1 мин.

2. Объявление темы урока. Мотивационное начало урока. Постановка целей урока - 2 мин.

3. Фронтальный опрос – 5 мин

4. Проверка домашнего задания – 5 мин

5. Изучение нового материала, используя компьютерные технологии - 25 мин

6. Подведение итогов – 3 мин

7. Выставле­ние оценок – 2 мин.

8. Домашнее задание – 2 мин.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Учитель: Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с Вами изучим новую тему «Алфавитный подход к измерению информации». Рассмотрим…. Но прежде чем изучить новую тему проверим Ваши знания.

3. Фронтальный опрос.

– Назовите два подхода к измерению информации. Содержательный и алфавитный.

– Чему равно количество информации в неинформативном сообщении. Нулю.

– Что такое неопределенность знаний о некотором событии. Количество возможных результатов события.

– Как она называется единица измерения информации. Бит.

– Дайте определение бита с точки зрения неопределенности знаний и с точки зрения равновероятных событий. Приведите примеры. Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза несет один бит информации. Сообщений о том, что произошло одно из двух равновероятных событий, несет один бит информации.

– Какие события называют равновероятными. Ни одно из событий не имеет преимущества над другим.

– Как определяется количество информации в сообщении о том, что произошло одно из двух равновероятных событий. Из уравнения 2ⁱ=N.

4. Проверка решения домашних задач (задачник-практикум стр. 18, №№ 10, 13, 15)

Образцы решения даны на доске.

1. Изложение нового материала. «Алфавитный подход к измерению информации» (объяснение нового материала)

Интерактивная лекция (проектор + экран) в диалоге с учащимися с использованием программного обеспечения: презентация «Алфавитный подход к измерению информации»

Здесь речь идет об измерении ко­личества информации в тексте (символьном сообщении), составленном из символов некоторого алфавита, К содержанию текста такая мера информации отно­шения не имеет. Поэтому такой подход можно назвать объективным, то есть не зависящим от воспринимающего его субъекта.

Алфавитный подход — это единственный способ измерения информации, который может применяться по отношению к информации, циркулирующей в информационной технике, в компьютерах.

Алфавит. Мощность алфавита

Полное число символов в алфавите принято называть мощностью алфавита. Будем обозначать эту величину буквой N.

Например: мощность алфавита из русских букв равна 33.

Алфавит — это вся совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации.

Мощность алфавита — это число символов в нем.

Запиши!

Информационный вес символа

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет определенный информационный вес. Информационный вес символа зависит от мощности алфавита.

А каким может быть наименьшее число символов в алфавите?

Запиши:

Минимальная мощность алфавита, пригодного для передачи информации, равна 2.

Такой алфавит называется двоичным алфавитом.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации и называется 1 бит.

С увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символов этого алфавита. Так один символ из четырехсимвольного алфавита (N = 4) «весит» 2 бита. Объяснение этому можно дать следующее: все символы такого алфавита можно закодировать всеми возможными комбинациями из двух цифр двоичного алфавита.

Комбинацию из нескольких (двух, трех и т. д.) знаков двоичного алфавита назовем двоичным кодом.

Порядковый номер символа	1	2	3	4
Двузначный двоичный код	00	01	10	11

Используя три двоичные цифры, можно составить 8 различных комбинаций.

Порядковый номер символа	1	2	3	4	5	6	7	8
Трехзначный двоичный код	000	001	010	011	100	101	110	111

Следовательно, если мощность алфавита равна 8, то информационный вес одного символа равен 3 битам,

Четырехзначным двоичным кодом может быть закодирован каждый символ из 16-символьного алфавита. И так далее.

Найдем зависимость между мощностью алфавита N и количеством знаков в коде i.

N	2	4	8	16
i	1 бит	2 бита	3 бита	4 бита

Заметим, что 2 = 2¹, 4 = 2², 8 = 2³, 16 = 2⁴.

В общем виде это записывается следующим образом:N= 2ⁱ

Запиши:

Информационный вес каждого символа, выраженный в битах (i) и мощность алфавита (N) связаны между собой формулой:

N= 2ⁱ .

Открываем задачник и решаем задания № 19 на странице 19.

Алфавит племени Мульти состоит из 8 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?

Какой объем информации несет сообщение «Информация», записанное русскими буквами?

Количество информации во всем тексте I, состоящем из K символов, равно произведению информационного веса символа i на K:

I= K · i

Информационный объем текста складывается из информационных весов составляющих его символов. Например, следующий текст, записанный с помощью двоичного алфавита:1101001011000101110010101101000111010010 содержит 40 символов,

Так как мощность алфавита N=2 [

2=2ⁱ [ 2¹=2ⁱ [ 1= i

I = K· i [ I = 40 · 1= 40.

Ответ: информационный объем равен 40 битам.

1. Подведение итогов – 3 мин

1. Выставле­ние оценок – 2 мин.

1. Домашнее задание

Учебник стр.22-26 прочитать, определения выучить

Задачник-практикум стр.18 № 21,29 решить в тетради