Разобраемся с тем, как же именно можно измерить информацию, какие величины используются для этого.

5 класс

Цель урока: Разобраться с тем, как же именно можно измерить информацию, какие величины используются для этого.

Ход урока:

1.      Опрос.

Какие языки передачи информации вы знаете?
Что такое код?
Работа по карточкам (задания стр. 17)

2.      Объяснение нового материала.

Рассмотрим на примере:

Сегодня Вася возвращается из школы один. Он поругался с Петей. И даже вполне мог бы подраться, если бы в класс не вошла учительница и не разняла их. А ведь началось все с невинного разговора после урока математики:

— Петя, Петя. Да послушай ты меня! Ты понял, что нам объясняли?
— Конечно, а что там не понять!
— По-моему, слишком много информации за один урок.
— А по-моему — нет.
— Нет, много. Сначала определения вводили, потом свой­ства изучали, теорему какую-то дурацкую доказывали! У меня уже голова пухнет!
— У меня не пухнет. А если у тебя пухнет, значит ты дуб.
— А ты козел, раз по-человечески объяснить не можешь.
— Ну, за «козла» ты у меня получишь!

Дальше можно не продолжать. И так все ясно. И вот идет Ва­ся домой и размышляет о том, какая же все-таки несправедли­вость, когда в одной голове информация помещается сразу, а в другой — нет. И вообще, почему одной и той же информации для одного — много, а для другого — мало? Например, один грамм — это мало, а тонна — это много. Вот если бы информа­цию можно было измерить...

С этими мыслями доплелся он до перекрестка. Стоит, смот­рит на светофор и думает: «Вот этот светофор. Сколько раз мы его обсуждали на информатике. И сигналы он лампочками из­лучает, и коды стой, иди нам передает. А если по-правде, са­мый что ни есть примитивный столб с фонариками, и инфор­мация примитивная, проще некуда. Всего-то можно или нельзя, и ничего другого». Тут зеленый свет загорелся, и по­шел Вася дальше, так и не заметив, что почти нашел ответ на свой вопрос о том, как измерять информацию.

Итак, информация передается с помощью сигнала. Горит зе­леный свет — можно переходить улицу, горит красный — стой на тротуаре.

Поднял руку на уроке — учитель понял, что ты можешь ответить на его вопрос, а если сидишь, весь затаился, то сразу понятно — не выучил (как назло, обязательно спросят).

Подходишь к лифту, а кнопка вызова светится — это зна­чит, что лифт занят. А если не горит, то можно вызывать лифт и ехать на свой этаж.

Сигнал, который в этих примерах мы воспринимаем или пе­редаем, имеет два состояния: зеленый свет или красный, рука поднята или рука опущена, кнопка светится или кнопка не светится. Принимая такие сигналы, мы определяем, в каком именно состоянии сейчас находится предмет нашего интереса и, следовательно, получаем информацию.

Привести примеры.

Это самое маленькое количество информации, а как же его измерить?
Меры  измерения?
1 бит-это такое количество информации, которое позволяет нам выбрать один вариант из двух возможных.
Сигнал, который может иметь два различных состояния передает 1 бит информации.

Рассмотрим вопрос измерения количества информации на примере.

Светофор- зеленый- иди, красный- стой

Лифт- горит лампочка- лифт занят, нет- свободен и т. д.

Данные примеры показывают, что при передаче или приеме информации мы можем выбрать один вариант из 2 возможных. Это самое маленькое количество информации, которое назвали битом. Сигнал, который может иметь только 2 различных состояния, передает 1 бит информации.

1бит-2 вариантаinf2 бита-4 варианта

Д/з: конспекты.

 

Измерение  количества  информации ( 2-й  урок).

Цель: Закрепить  понятия данные на предыдущем уроке.

Ход урока:

1. Опрос:

Как  измерить  количество  информации?  Единицы  измерения?
Нарисовать  схему (что такое бит ) на  доске.

2. Объяснение  нового  материала.

Рассмотреть возможности включения лампочек (1, 2, 3)

Если  мы  перед  каждым  из  8  наборов  лампочек  поставим  сначала  по  горящей  лампочке, а  потом  по  не горящей  получится  уже  16  наборов  лампочек  из  4-х  битов.

А  как  теперь  подсчитать  количество  разных  вариантов  сигналов,  которые  соответствуют  нескольким  битам  информации:  нужно  для  каждого  следующего  умножить  предыдущее  на  2.

Для 4-16, 5-32

Заполнить  таблицу.

Количество  битов Информации.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Кол-во  различных  вариантов сигналов.	2	4	8	16

Как  наши  друзья  кодировали 10  лампочек. Зачитать (Валединский "Информатика  5-6 класс") .

Наш  код  состоит  из 5  цифр – каждая  0 или 1, такой  код  несет  информацию  в  5  бит: дает  возможность  отличать 1  вариант  из  32  возможных, т. е. 1  буква  несет  в  себе  5  бит  информации.

А  если  мы  захотим  закодировать  все  буквы  и  другие  символы,  которые  могут  встретиться  в  книге. Определить  сколько  знаков  может  там  появиться, затем  для  каждого  знака  придумываем  некоторый  код  и, наконец,  подсчитать  сколько  нулей  и  единиц  будет  достаточно,  чтобы  закодировать  всю  информацию.

Так мы получим количество бит, которое нужно, чтобы закодировать один знак, или сколько информации несет в себе каждый знак текста.

Буквы: большие и маленькие русские- 66;
Большие и маленькие латинские- 52;
Цифры- 10;
Знаки препинания- 12 (.,!"";:?()-');
+-/*@#$%^&|][}{№<>=
Сколько необходимо бит информации для того, чтобы закодировать все эти символы? (8 бит.)
8 бит оказалось настолько удобной величиной для кодирования, что ей даже дали отдельное название- 1 байт.
1 буква или 1 символ печатного текста несет в себе информацию в 1 байт.
Объем информации- количество символов печатного текста.
1 байт позволяет представить 256 различных кодов от 00000000 до 11111111.
С помощью 1 байта можно представить 256 различных состояний сигнала. Такие наборы называются двоичным кодом.
2 байта кодируют 65536 (16 битные)
4 байта - более 4 миллиардов (32 битные)
1 килобайт - 1024 б
1 мегабайт -1024 килобайт
1 гигабайт - 1024 мега байт

Закрепление:

Задания: В языке племени Мумбо-Юмбо всего 20 различных слов. Сколько бит нужно, чтобы закодировать любое из этих слов?

В доме 14 окон. Сколько различных сигналов можно подать, зажигая свет в окнах? Сколько бит информации несет в себе каждый такой сигнал?

Для дистанционной передачи роботу различных команд применяются сигналы в 6 бит, причем сигнала в 5 бит недостаточно для передачи команды. Может ли быть количество всех команд для этого робота быть равно: 42 команды; 70 команд; 28 команд; 55 команд.

Что больше 100 байт или 1 килобайт? 8150 байтов или 8 килобайтов?

Д/з: конспекты.