Презентация по информатике на тему "Информация и информационные процессы"

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  МОДУЛЬ 2 «Информация
  И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ»
  Понятие информации. Виды и свойства информации. Единицы измерения информации.
  Информационные процессы. Хранение, передача и обработка информации.
  Естественные и формальные языки.
  Кодирование информации.
  Представление и кодирование информации с помощью знаковых систем.
  Вероятностный подход к определению количества информации.
  Алфавитный подход к измерению информации.
  

• 

  2 слайд

  Понятие информации.
  Виды и свойства информации.
  Единица измерения информации.
  П. 1 ИНФОРМАЦИЯ
  

• 

  3 слайд

  Вся история человечества - это история накопления знаний об окружающем мире и о самом человеке и передача этих знаний следующим поколениям.
  
  Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их характеристиках, свойствах, состояниях, которые уменьшают степень неопределенности знаний, имеющихся об этих объектах и явлениях.
  

• 

  4 слайд

  
  Слово «информация» происходит от латинского слова «information», что означает сведения, разъяснение, ознакомление.
  
  Информация – это обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между объектами живой и неживой природы, людьми и техническими устройствами.
   
  

• 

  5 слайд

  Виды информации
  

• 

  6 слайд

  Достоверность – отражение истинного положения дел.
  Объективность – нет зависимости от чьего-либо мнения, суждения.
  Полнота – достаточность для принятия решения.
  Актуальность – необходимость в данный момент времени.
  Понятность – выражена на понятном для получателя языке.
  Доступность – возможность ее получения.
  ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
  ИНФОРМАЦИИ
  

• 

  7 слайд

  ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
  ИНФОРМАЦИИ
  За единицу измерения информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза.
  Такая единица называется бит, следующая по величине единица – байт.
  
  1 байт = 23бит = 8 битам
  1 Кбайт = 1024 байтам
  1 Мбайт = 1024 Кбайта
  1 Гбайт = 1024 Мбайта
  

• 

  8 слайд

  Что называют информацией? Сформулировать определение информации в более широком смысле слова.
  С помощью каких органов чувств человек воспринимает информацию? Приведите примеры.
  Перечислите виды информации по форме представления. Приведите примеры.
  Что означает слово «информация» в переводе с латинского языка?
  Как классифицируют информацию по общественному значению? Приведите примеры.
  В каких единицах измеряется информация?
  Какая единица измерения принимается за наименьшую? Почему?
  Чему равен бай? Килобайт? Мегабайт? Гигабайт?
  Контрольные вопросы:
  Домашнее задание:
  конспект М.2 п.1
  

• 

  9 слайд

  П.2 ИНФОРМАЦИонные
  процессы
  Человек и информация.
  Хранение, передача, обработка информации.
  

• 

  10 слайд

  ЧЕЛОВЕК И ИНФОРМАЦИЯ
  

• 

  11 слайд

  Информационный процесс – это процесс, в результате которого осуществляется прием, передача, обработка и хранение информации.
  

• 

  12 слайд

  Декларативные (от слова декларация, что значит утверждение, сообщение)
  
  Процедурные знания определяют действия для достижения какой-либо цели.
  
  «Я знаю, что…»
  
  
  «Я знаю, как…»
  
  

• 

  13 слайд

  Операции над информацией
  создание
  передача
  прием
  сохранение
  запоминание
  поиск
  копирование
  обработка
  кодирование
  разрушение
  измерение
  деление на части
  и т.д.
  
  

• 

  14 слайд

  Тренировочные упражнения:
  Заполните таблицу.
  
  В каждом из приведённых примеров вещество, или энергия, или информация либо передаются, либо хранятся, либо обрабатываются. Причём эти процессы происходят или в природе, или в обществе, или в технике.
  В каждом из приведённых примеров вещество (В), энергия (Э) или информация (И) передаются (П), хранятся (Х) или обрабатываются (О). Эти процессы (передача, хранение и обработка) происходят либо в природе (П), либо в технике (Т), либо в обществе (О).
   
  В первой половине таблицы (в третьем, четвёртом и пятом столбцах) проставьте буквы, соответствующие ситуации, а во второй – приведите свои примеры, соответственно проставленным в третьем, четвёртом и пятом столбцах буквам.
  Номер строки, в которой речь идёт об информационных процессах – обведите кружком.
  

• 

  15 слайд

  Упражнение 1
  

• 

  16 слайд

  Упражнение 2
  

• 

  17 слайд

  Контрольные вопросы:
  Домашнее задание:
  1. конспект М.2 п.2
  2. выполнение упражнений 3, 4.
  С помощью каких каналов человек воспринимает информацию? Приведите примеры.
  С помощью каких органов чувств процентное соотношение восприятия информации больше?
  Что называется информационным процессом?
  Какие процессы можно производить над информацией?
  Приведите примеры хранения информации человеком, с помощью компьютера.
  Приведите примеры обработки информации человеком, с помощью компьютера.
  Приведите примеры передачи и приема информации человеком, с помощью компьютера.
  Приведите примеры информационных процессов, которые происходят в повседневной жизни (в природе, обществе, технике).
  

• 

  18 слайд

  Упражнение 3
  Заполните таблицу.
  В каждом из приведённых примеров вещество, или энергия, или информация либо передаются, либо хранятся, либо обрабатываются. Причём эти процессы происходят или в природе, или в обществе, или в технике.
  В каждом из приведённых примеров вещество (В), энергия (Э) или информация (И) передаются (П), хранятся (Х) или обрабатываются (О). Эти процессы (передача, хранение и обработка) происходят либо в природе (П), либо в технике (Т), либо в обществе (О).
  В первой половине таблицы (в третьем, четвёртом и пятом столбцах) проставьте буквы, соответствующие ситуации, а во второй – приведите свои примеры, соответственно проставленным в третьем, четвёртом и пятом столбцах буквам.
  Номер строки, в которой речь идёт об информационных процессах – обведите кружком.
  

• 

  19 слайд

  Упражнение 4
  Заполните таблицу.
  В каждом из приведённых примеров вещество, или энергия, или информация либо передаются, либо хранятся, либо обрабатываются. Причём эти процессы происходят или в природе, или в обществе, или в технике.
  В каждом из приведённых примеров вещество (В), энергия (Э) или информация (И) передаются (П), хранятся (Х) или обрабатываются (О). Эти процессы (передача, хранение и обработка) происходят либо в природе (П), либо в технике (Т), либо в обществе (О).
  В первой половине таблицы (в третьем, четвёртом и пятом столбцах) проставьте буквы, соответствующие ситуации, а во второй – приведите свои примеры, соответственно проставленным в третьем, четвёртом и пятом столбцах буквам.
  Номер строки, в которой речь идёт об информационных процессах – обведите кружком.
  

• 

  20 слайд

  П.3 Формальные и естественные языки
  Информация – сведения, знания, содержащиеся в сообщении.
  Язык – это определённая знаковая система представления информации.
  Существуют естественные (разговорные) языки и формальные языки.
  Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и другие). Основу языка составляет алфавит, или набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского языка лежит кириллица, содержащая 33 знака, в английском языке применяется латиница (26 знаков), в китайском языке – алфавит из десятков тысяч знаков (иероглифов).
  Так, правила записи математических выражений можно рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) и позволяющий не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.
  В некоторых языках знаками являются не буквы и цифры, а другие символы – например, знаки химических элементов, музыкальные ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др.
  Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии не только жестко зафиксированного алфавита, но и строгих правил грамматики и синтаксиса.
  

• 

  21 слайд

  Тренировочные упражнения
  № 1 К какому языку относятся знаки и что они обозначают?
  № 2 Объясните, что обозначают жесты.
  № 3 Опишите язык изображённого устройства.
  № 4 Предположим, что на «марсианском» языке выражение lot do may означает кот съел мышь; may si – серая мышь; ro do – он съел. Как записать на «марсианском» языке серый кот?
  

• 

  22 слайд

  № 5 Представьте в математической форме следующее утверждение:
  Если сумму чисел от одного до пяти разделить на разность чисел десять и семь, то в результате получится пять.
  Какая форма записи удобнее?
  № 6 Выразите в виде предложения на русском языке смысл математического
  
  выражения .
  № 7 Придумайте графический вид представления известной поговорки «Повторение – мать учения».
  Чем различаются естественные и формальные языки?
  Какова может быть физическая природа знаков?
  Какова физическая природа знака при представлении информации в нервной системе? В генетическом коде?
  Вопросы для самоконтроля
  

• 

  23 слайд

  П.4 Кодирование информации
  Кодирование информации – процесс формирования определённого представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки. Обратное преобразование называется декодированием.
  Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется: сокращение записи, засекречивание (шифровка) информации, удобство обработки и т.п. Чаще всего кодированию подвергаются тексты на естественных языках (русском, английском и пр.).
  Существуют три основных способа кодирования текста:
  графический – с помощью специальных рисунков или значков;
  числовой – с помощью чисел;
  символьный – с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.
  Полный набор символов, используемый для кодирования текста, называется алфавитом или азбукой.
  Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту. Таким образом, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры – в 3 бита и т.д. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного машинного кода.
  В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре выполняется его кодирование, т.е. преобразование в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора или принтер происходит обратный процесс – декодирование, когда из компьютерного кода знак преобразуется в графическое изображение.
  

• 

  24 слайд

  Тренировочные упражнения
  «Шифр перестановки»
  Кодирование осуществляется перестановкой букв в слове по одному и тому же общему правилу. Восстановите слова и определите правило перестановки:
  ЛБКО, ЕРАВШН, УМЫЗАК, АШНРРИ, РКДЕТИ.
  Зашифруйте по данному правилу слова: ИНФОРМАЦИЯ, ПРАВИЛА, АЛГОРИТМ.
  Зашифрованная пословица.
  Чтобы рубить дрова, нужен 14, 2, 3, 2, 7 , а чтобы полить огород - 10, 4, 5, 1, 6 . 
  
  Рыбаки сделали во льду 3, 7, 2, 7, 8, 9, 11 и стали ловить рыбу.
   
  Самый колючий зверь в лесу – это 12, 13 .
   
  А теперь прочитайте пословицу:
  1, 2, 3, 4, 5, 1, 6
  7, 8, 9, 10, 11
  9, 4, 7, 4, 13, 12, 14
  
  Упражнение 1
  Упражнение 2
  

• 

  25 слайд

  Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.
  Примером аналогового представления графической информации может служить, скажем, живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного – изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.
  Примером аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка (звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного – аудио компакт-диск (звуковая дорожка которого содержит участки с различной отражающей способностью).
  Графическая и звуковая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации, т.е. разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, т.е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.
  Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается значение его кода.
  Кодирование изображений и звука
  

• 

  26 слайд

  Генетическая информация определяет строение и развитие живых организмов и передается по наследству. Хранится генетическая информация в клетках организмов в структуре молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Молекулы ДНК состоят из четырех различных составляющих (нуклеотидов), которые образуют генетический алфавит.
  
  Молекула ДНК человека включает в себя около трех миллиардов пар нуклеотидов, и в ней закодирована вся информация об организме человека: его внешность, здоровье или предрасположенность к болезням, способности и т.д.
  Кодирование информации
  в живых организмах
  

• 

  27 слайд

  Что называется кодированием информации? Декодированием информации?
  Перечислите основные способы кодирования текста.
  Что называется алфавитом или азбукой кодирования информации?
  Приведите примеры кодирования и декодирования информации.
  Почему человек использует десятичную систему счисления, а компьютер – двоичную?
  Чему равно количество информации, которое несет каждая цифра машинного двоичного кода?
  Как происходит кодирование изображений?
  Как происходит кодирование звука?
  Как происходит кодирование информации в живых организмах?
  Контрольные вопросы:
  

• 

  28 слайд

  П.5 Представление и кодирование информации с помощью знаковых систем
  Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствии уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер – по их кодам.
  Присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.
  Первые 33 кода (с 0 по 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д).
  Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.
  Коды с 128 по 255 являются национальными, т.е. в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы.
  

• 

  29 слайд

  Существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв: КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO. Поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.
  Широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а N=216 =65536 различных символов.
  

• 

  30 слайд

  Контрольные вопросы:
  В чем заключается кодирование символов?
  Чему соответствуют первые 33 кода?
  Какие коды являются интернациональными?
  Какие коды являются национальными?
  Перечислите кодовые таблицы для русских букв.
  Будет ли отображение текстов в различных кодировках одинаковым?
  Какая кодовая таблица принята за международный стандарт?
  

• 

  31 слайд

  Упражнение 1
  Используя таблицы кодировок КОИ8 и СР1251, записать последовательность десятичных числовых кодов для слова «компьютер».
  Упражнение 2
  Упражнение 3
  Определить, какое слово в кодировке СР1251 задано последовательностью числовых кодов: 225, 224, 233, 242.
  Какие последовательности букв будут в кодировках КОИ8 и ISO соответствовать слову «ЭВМ», записанному в кодировке СР1251.
  Кодировка КОИ8
  Кодировка СР1251
  Домашнее задание:
  конспект, М.2 п.5.
  

• 

  32 слайд

  Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знания позволяет количественно измерять информацию.
  Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий – монета окажется в одном из положений: «орел» или «решка».
  Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), и как упадет монета – предсказать невозможно. После броска наступает полная определенность, т.к. мы видим, что монета в данный момент находится в определенном положении (например, «орел»). Это приводит к уменьшению неопределенности наших знаний в два раза, поскольку из двух возможных равновероятных событий реализовалось одно.
  П.6 Вероятностный подход к определению количества информации
  Формула, которая связывает между собой число возможных событий N и количество информации I: N = 2I.
  По этой формуле легко определить число возможных событий, если известно количество информации. Так для кодирования одного символа требуется 8 бит информации, следовательно, число возможных событий (символов) составляет: N = 28 = 256.
  Наоборот, для определения количества информации, если известно число событий, необходимо решить показательное уравнении относительно переменной I.
  Например, в игре «Крестики – нолики» на поле 4х4 перед первым ходом существует 16 возможных событий (16 различных вариантов расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид:
  16 = 2I.
  Т.к. 16 = 24, то уравнение запишется как:
  24 = 2I.
  Таким образом, I = 4 бит, т.е. количество информации, полученное вторым игроком после первого хода первого игрока, составляет 4 бит.
  

• 

  33 слайд

  Задача 1
  Сколько различных изображений лежало в стопке, если сообщение о вытащенной картинке несёт 3 бита информации?
   
  Задача 2
  Производится бросание симметричной четырёхгранной пирамидки. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о её падении на одну из граней?
   
  Задача 3
  При приёме некоторого сообщения получили 5 бит информации. Сколько вариантов исхода было до получения сообщения?
  
  Задача 4
  Из непрозрачного мешочка вынимают шарики с номерами и известно, что информационное сообщение о номере шарика несёт 5 битов информации. Определите количество шариков в мешочке.
   
  Задача 5
  Сколько бит информации получено из сообщения «Вася живёт на пятом этаже», если в доме 16 этажей?
   
  Задача 6
  До получения сообщения было 8 вариантов исхода. Сколько информации будет получено в сообщении о том, что произошёл один из возможных вариантов события?
  

• 

  34 слайд

  Контрольные вопросы:
  Что принимают за количество информации?
  В каких единицах измеряется количество информации?
  Какая формула связывает между собой количество возможных информационных сообщений и количество информации, которое несёт полученное сообщение?
  По какой формуле вычисляется количество информации?
  Что обозначает N?
  Что обозначает I?
  Домашнее задание:
  конспект, М.2 п.6, решить задачи 4, 5, 6
  

• 

  35 слайд

  Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта (человека), воспринимающего текст.
  Множество символов, используемых пи записи текста, называется алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита.
  Исходя из вероятностного подхода к определению количества информации, набор символов знаковой системы (алфавит) можно рассматривать как различные возможные состояния (события).
  Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле можно рассчитать, какое количество информации несет каждый символ:
  N = 2I,
  где N – количество знаков в алфавите, I – количество информации.
  Информационная емкость знаков зависит от их числа в алфавите, если не использовать букву «ё» в русском алфавите, то количество информации на один символ (букву) составляет: 32 = 2I, т.е. 32 = 25, следовательно, I = 5 бит.
  В соответствии с алфавитным подходом количество информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несет один знак, умноженному на число знаков в сообщении.
  Мощность компьютерного алфавита равна 256 (28) символам, тогда один символ компьютерного текста несет 8 бит информации. Если весь текст состоит из K символов, то при алфавитном подходе размер содержащейся в нем информации равен:
  I = K· i,
  где i – информационный вес одного символа в используемом алфавите.
  П.7 Алфавитный подход к определению количества информации
  

• 

  36 слайд

  Задача 1
  Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц, на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Каков объем информации в книге?
  Решение:
  Мощность компьютерного алфавита N = 256 символам. Один символ несет 8 бит информации. Т.к. 8 бит = 1 байту, то страница содержит 1·40·60 = 2400 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах):
  2400·150 = 360 000 байт
  360 000 : 1024 = 351, 5625 Кбайт
  351,5625 : 1024 = 0, 3433 Мбайт.
  Задача 2
  Мощность русского алфавита равна 32 символам. Определить количество информации в слове «Информатика».
   
  Задача 3
  Мощность компьютерного алфавита равна 256 символам. Определить количество информации в слове «Информатика».
   
  Задача 4
  Статья набранного на компьютере текста содержит 30 страниц, на каждой странице - 40 строк, в каждой строке 50 символов. Какой объём информации содержит статья?
  

• 

  37 слайд

  Контрольные вопросы:
  Что принимают за количество информации?
  В каких единицах измеряется количество информации?
  Какая формула связывает между собой количество возможных информационных сообщений и количество информации, которое несёт полученное сообщение?
  По какой формуле вычисляется количество информации в текстовом сообщении?
  Что обозначает N?
  Что обозначает I?
  Домашнее задание:
  конспект, М.2 п.6, решить задачи 5, 6, 7
  Задача 5
  Мощность русского алфавита равна 32 символам. Определить количество информации в слове «Информация».
   
  Задача 6
  Мощность компьютерного алфавита равна 256 символам. Определить количество информации в слове «Информация».
   
  Задача 7
  Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 50 страниц, на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Каков объем информации в книге?