Гимназия №1

Алфавитный подход к измерению информации.

 8-й класс

Есакова Марина Алексеевна, учитель информатики

Цели урока:

·        познакомить учащихся с понятиями алфавит, мощность алфавита, информационная емкость знака, информационный объем сообщения;

·        научить решать задачи на определение информационного объёма сообщения;

·        воспитание аккуратности и умение вести записи в тетради, воспитание культуры поведения на уроке, умение слушать;

·        развитие познавательных интересов, умения конспектировать.

План урока:

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: доска,  компьютер, мультимедийный проектор, рабочие места учеников (персональный компьютер).

Оформление доски:

1.     Дата, тема урока.

2.     Основные термины урока:

·        алфавитный подход к измерению информации;

·        алфавит, мощность алфавита;

·        информационная емкость знака;

·        информационный объем текста.

3.     Домашнее задание § 4, стр.22, задание 6,7 на  стр.26.

4.     Формулы.       

Материал к уроку:

Приложение 1. Карточки практической работы «Алфавитный подход к измерению информации»;

Приложение 2. Презентация «Алфавитный подход к измерению информации»;

Приложение 3. Список задач (доп. материал в помощь учителю).

Приложение 4. Решение задач 1-3.

Список используемой литературы:

1.     Информатика. 8 класс: поурочные планы по учебнику Н.Д. Угриновича/ авт.-сост. А.М. Горностаева.- Волгоград: Учитель, 2008.

2.     Крылов С.С. ЕГЭ. Информатика. Тематическая рабочая тетрадь ФИПИ/ С.С. Крылов, Д.М.Ушаков. – М.: Издательство «Экзамен», 2010.

3.     Семакин И.Г. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса / И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

4.     Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса/ Н.Д. Угринович. – 2-е изд., испр. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

Ход урока:

(в сопровождении презентации «Алфавитный подход к измерению информации», см. Приложение 2)

I. Организационный момент (слайды 1)

Приветствие, сообщение темы и  цели урока, отметить отсутствующих на уроке.

II. Проверка д/з (слайд 2). Актуализация и систематизация знаний

(в скобках ответ на вопрос).

- Дома вы должны были составить ребусы, т.е. закодировать информацию, используя компьютерную терминологию. Давайте посмотрим и отгадаем ваши ребусы.

Учитель выставляет оценки за домашнюю работу.

Фронтальный опрос учащихся (слайды 3-4)

1.     Каковы единицы измерения информации? (бит, байт, килобайт и т.д.).

2.     Что такое бит? (бит – это количество информации, содержащееся в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза).

3.     Чему равен 1 байт? (1 байт = 8 битов = 23 битов).

4.     Переведите:

 2 Мбайта = _______ Кбайт (2048 Кбайт, т.к. 2*1024)

 16 бит = __________ байт (2 байта, т.к. 16/8)

 4 байта = _________ бит (32 бита, т.к.4*8)

На прошлом уроке мы научились измерять информацию, благодаря единицам измерения.  Так же существует несколько подходов к измерению информации. На этом уроке мы рассмотрим, только один способ, который называется алфавитным подходом к определению количества информации.

III. Изучение нового материала (слайды 5-10)

При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания  (смысла) информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы.

         Под алфавитом некоторого языка мы будем понимать набор букв, знаков препинания, цифр, скобок, пробел и других символов, используемых в тексте.

Мощностью алфавита называется полное число символов алфавита. Мощность алфавита обозначается буквой N.

Например:

мощность алфавита из русских букв равна 32 (без буквы ё);

мощность алфавита текста набранного с клавиатуры равна 256 (строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, скобки, знаки препинания и т.д.);

мощность двоичного алфавита равна 2;

мощность алфавита арифметических выражений равна 16 (цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; операции +, -, *, /, ; знак = ; запятая).

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет информационную емкость. Информационная емкость знака зависит от мощности алфавита.

         Например, необходимо передать информационное сообщение по каналу передачи информации от отправителя к получателю.

Алфавит, с помощью которого записано сообщение состоит из N знаков. В простейшем случае, когда длина кода сообщения составляет один знак, отправитель может послать одно из N возможных сообщений, которое будет нести количество информации i. Тогда в формуле N=2ⁱ ,

 N – количество знаков в алфавите знаковой системы

 i – количество информации, которое несет каждый знак

Например, из формулы можно определить количество информации, которое несет знак в двоичной знаковой системе

Информационная емкость знака двоичной знаковой системы составляет 1 бит.

Задача № 1 (слайд 11-12).

Алфавит племени содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение: N=2ⁱ, 8=2ⁱ, i=3 бита.

Ответ: информационный вес символа 3 бита.

Количество информации в сообщении (слайд 13).

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

Количество информации в сообщении можно посчитать, умножив количество информации, которое несет один знак на количество знаков в сообщении.

                   I_c=i*k,

 Где   Ic – количество информации в сообщении,

 i – количество информации, которое несет один знак,

 k – количество знаков в сообщении.

Решим несколько задач.

Чтобы решить задачу, записываем, ДАНО, НАЙТИ, РЕШЕНИЕ, ОТВЕТ.

Учитель разбирает вместе с учащимися решение задач (см. Приложение 4), по желанию учащиеся выходят к доске.

Задача 2 (слайды 16-17). Сообщение записано буквами 32 – символьного алфавита, содержит 140 символов. Какое количество информации оно несёт?

Решение: 1) N=2ⁱ, 32=2ⁱ, i=5 битов, вес одного символа,

                2) I_c=i*k, I_c= 5*140=700 бит, вес всего сообщения.

                3) 700 /8=87,5 байт.

Ответ: 87,5 байт.

Задача 3 (слайды 18-19). Информационный вес сообщения составляет 720 битов. Состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?

Решение: 1) 720/180=4 бита, вес одного символа,

                2) N=2ⁱ, N=2⁴, N=16 символов.

Ответ: 16 символов.

IV. Физкультминутка (слайд18-19). Учащиеся повторяют движения глазами  за героями презентации.

V. Закрепление нового материала (слайд 20).

Выполнение практической работы учащимися (решение задач самостоятельно в парах). (см. Приложение 1)

1. Текст составлен с использованием алфавита мощностью 64 символа и содержит 100 символов. Каков информационный объем текста.

(ответ Ic= 600 бит)

 2. Информационный объем текста, подготовленного с помощью компьютера, равен 3,5 Кбайт. Сколько символов содержит этот текст?

 (ответ k = 3584 символов)

 3. Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Какова мощность  алфавита, с помощью которого записано сообщение?

(ответ N = 256 символов)

VI. Выполнение теста в программе MyTest (слайд 21)

VII. Домашнее задание (слайд 22)

Записать домашнее задание в дневник или тетрадь:

учебник Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса/ С.И. Семакин.

§ 4, стр.22, задание для самостоятельного выполнения 6, 7 стр.26.

VIII. Итог урока (слайд  23)

 Подведение итога урока. Ответить на вопросы учителя (в скобках ответ на вопрос).

1.     Что называется алфавитным подходом? (это способ измерения информационного объема текста, не связанного с его содержанием).

2.     Что такое мощность алфавита? (полное число символов алфавита).

3.     Как определяется информационный объем текста при использовании алфавитного подхода? ( N=2ⁱ, Ic=i*k, Ic – количество информации в сообщении, i – количество информации которое несет один знак, k – количество знаков в сообщении).

Выставление оценок за урок.