Различные подходы к определению количества информации. Единицы измерения количества информации (стр. 2 из 6)
Далее рассматриваются более крупные единицы измерения количества информации, и приводится таблица перевода одних единиц измерения в другие.
При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы. «Информационная емкость знака двоичной знаковой системы составляет 1 бит. Чем большее количество знаков содержит алфавит знаковой системы, тем большее количество информации несет один знак».
Поясняется, как определить количество информации в сообщении: «Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации. Если знаки несут одинаковое количество информации, то количество информации
в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации 
, которое несет один знак, на длину кода (количество знаков в сообщении) 
: 
»3. Методика изучения темы
Различные подходы к измерению количества информации в сообщении определяются различием подходов к определению самого понятия «информация». Содержательный подход к измерению информативности сообщения основан на то, что информация – это снятая неопределенность. Неопределенность некоторого события связывают с количеством возможных исходов данного события. Алфавитный подход исходит из того, что любое сообщение можно закодировать конечной последовательностью символов некоторого алфавита. Я считаю, что в школьном курсе информатики, надо рассматривать и водить оба подхода.
Изучение содержательного подхода к измерению информативности сообщения в школьном курсе «Информатика и ИКТ» позволяет грамотно, и с методической точки зрения, верно, ввести единицу измерения информации – бит. Алфавитный подход дает возможность перейти к более крупным единицам измерения информации (байт, килобайт, мегабайт и т.д.), установить взаимосвязь между количеством информации в сообщении и количеством двоичных цифр, циркулирующих в компьютере. Отметим, что алфавитный подход следует изучать после содержательного подхода, показывая согласованность обоих подходов, их возможности и ограничения при нахождении количества информации в сообщении.
4. Конспект урока №1
Тема урока:
Количество информации
(содержательный подход)
Тип урока: Объяснение нового материала.
Цели:
образовательные:
- познакомить учащихся с содержательным подходом к измерению информации;
развивающие:
- формирование представления о содержательном подходе к определению количества информации;
воспитательные:
- интерес к теме количество информации (содержательный подход)
Задачи:
Ученик:
- должен уметь приводить примеры информативных сообщений;
- должен уметь приводить примеры неинформативных сообщений.
Формы и методы: беседа, демонстрация, фронтальная.
Оборудование урока: демонстрационная презентация «Содержательный подход к определению информации»
(презентация находится в самом конспекте).
Литература:
1. Лапчик М.П. и др. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие для студ. пед. вузов.— М.: Издательский центр «Академия», 2001;
2. Семакин И.Г. и др. Информатика. Базовый курс. 7-9 классы.−2-е изд., испр. и доп.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004;
3. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.
План урока:
1. Организационный момент (1 мин)
2. Актуализация знаний (4 мин)
4. Изучение нового материала (30 мин)
5. Закрепление (4 мин)
6. Подведение итогов урока, домашнее задание (6 мин)
Ход урока:
| Учитель:Ученики: Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Учитель:УченикУчитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Учитель:Учитель:Ученик:Учитель:Ученики:Учитель:Ученик: Учитель:Ученик:Учитель:Ученик:Учитель:Ученик: | Здравствуйте, ребята! Садитесь. Кто сегодня отсутствует?(отвечают и настраиваются на работу)Сегодня мы с вами продолжаем изученную тему об информации, а именно об измерении информации.Сначала повторим определение «информации» и её свойства.Итак, что такое информация?(отвечает) Информация – знания, умения, навыки, необходимые кому-либо.Верно. Назовите свойства информации?(отвечают) Свойства информации:1. ясность2. актуальность3. полнота4. достоверность5. ценность6. понятность Следующий вопрос: что такое сообщение? Приведите примеры сообщений.(отвечают) Сообщение − это информационный поток, который в процессе передачи информации поступает к принимающему его субъекту.Верно, приведите примеры.(приводят примеры) речь, которую мы слушаем (радиосообщение, объяснение учителя), воспринимаемые нами зрительные образы (фильм по телевизору, сигнал светофора), текст книги и т.д.Откройте, пожалуйста, тетради. Запишите сегодняшнее число, и тему урока «Количество информации». Слайд 1  (записывают тему и число урока)Ребята, мы с вами повторили, что такое сообщение. Рассмотрим следующий пример: являются ли тексты краткого справочника и энциклопедии сообщениями?(отвечают) Да, тексты краткого справочника и энциклопедии являются сообщениями. Таким образом, ребята, мы пришли к следующему определению: Информативным называется сообщение, которое пополняет знания человека, то есть несет для него информацию. Слайд 2  Запишите определение в тетрадь.(записывают в тетради определение)Для разных людей одно и то же сообщение, с точки зрения его информативности, может быть разным. Если сведения «старые», то есть человек это уже знает, или содержание сообщения непонятно человеку, то для него это сообщение неинформативно.Ребята, как вы думаете, сколько информации в неинформативном для человека сообщении?(отвечают, говорят свое мнение) Если сообщение неинформативно для человека, то количество информации в нем с точки зрения этого человека, равно нулю.Правильно, в информативном же сообщении, количество информации будет больше нуля. Как по-вашему, какая фотография одного и того же объекта более информативна: чёрно-белая или цветная?(отвечают)Цветная фотография более информативна, так как в ней можно увидеть все детали объекта.Вернемся к примеру с монетой. После того, как вы бросили монету и посмотрели на нее, вы получили зрительное сообщение, что выпал, например, орел. Произошло одно из двух возможных событий. Неопределенность знаний уменьшилось в два раза: было два варианта, остался один. Значит, узнав результат бросания монеты, вы получили 1 бит информации. Запишите у себя в тетрадях: сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет 1 бит информации.(записывают)Теперь измерим количество информации при различном количестве вариантов исхода и составим таблицу полученных значений. Таблицу с данными необходимо перерисовать в тетрадях.(Учащиеся совместно с учителем заполняют таблицу)Слайд 3 |
Посмотрите внимательно на таблицу, какую взаимосвязь между величинами i и N вы видите?
(отвечают)
Можно вывести следующую формулу, выражающую связь между количеством вариантов исхода и количеством информации, которое несет сообщение:
Верно, молодцы! Эта формула, количественно оценивающая информацию, была предложена американским инженером Ральфом Хартли в 1928 году и, соответственно, так и называется – формула Хартли. Запишите эту формулу в тетрадях, и постарайтесь ее запомнить.
- формула Хартли,где N-количество вариантов исхода,
i – количество информации, которое несет сообщение.Слайд4
(записывают формулу в тетради)
Количество информации в сообщении измеряется в битах.
То есть 1 бит – это количество информации в сообщении, которое уменьшает неопределенность в два раза. Слайд 5
(записывают определение в тетради)
Теперь решите следующую задачу:
При приеме некоторого сообщения получили 5 бит информации. Сколько вариантов исхода было до получения сообщения?
Слайд 6
(одного из учеников вызвать к доске, другие делают на местах)
| Дано:i=5 бит Найти N-? | Решение:N=2i, N=25, N=32.Ответ: 32 варианта исхода. |
Подведем итог урока:
Какие цели в начале урока мы перед собой поставили?
Что нового узнали? Чему научились?
Можно ли измерять информацию?
(отвечают)
Информацию можно измерять.
В чем состоит содержательный подход к определению информации?
(отвечают)
Измерить количество информации можно только в том сообщении, в котором известно количество возможных событий (вариантов) и не один из них не имеет преимущества перед другим. Чтобы выяснить количество возможных исходов, человеку необходимо понять содержание (смысл) сообщения, поэтому такой подход называется содержательным.