Урок по теме: «Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания. Определение количества информации»

Скачать материал

Выберите документ из архива для просмотра:

Конспект урока.doc Презентация.pptx Приложение 2.doc Приложение 3.doc приложение1.doc Приложение4.doc

Выбранный для просмотра документ Конспект урока.doc

Урок №4.

Тема: «Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания. Определение количества информации»

Возраст учащихся: VIII класс.

Цель урока: изучить содержательный подход к измерению количества информации.

Задачи:

Ø - обучающие: сформировать представлений об информации, как мере уменьшения неопределенности знания, формировать практические навыки по определению количества информации.

Ø -развивающие: развивать умения и навыки решения информационных задач, развить познавательный интерес, информационную культуру, расширять словарный запас по теме «Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания»

Ø -воспитательные: формировать интерес к предмету, воспитывать настойчивость в преодолении трудностей в учебной работе, воспитать стремление к саморазвитию.

Этапы урока

I. Орг. момент (1мин)

II. Актуализация знаний(2 мин)

III.Изучение нового материала.(10мин)

IV.Закрепление нового материала.(12 мин)

V.Проверка уровня усвоения материала. Игра «Угадай число». Самостоятельная работа.(18 мин)

VI. Итог урока. Д/з.(2мин).

Средства обучения:

технические средства: мультимедийный проектор;
программные средства: презентация, подготовленная в PowerPoint;
раздаточный материал: карточки с заданием, таблица степеней, таблица вычисления количества информации,

Ход урока

I. Орг. момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация знаний

Тему сегодняшнего урока Вы должны определить сами. Для этого я предлагаю вам воспользоваться подсказками. Перед вами будут появляться определения одного и того же понятия. Попробуйте догадаться, о чем это сказано. (Слайд 2)

· отраженное многообразие

· "хлеб управления"

· снятая неопределенность

· сведения, разъяснения, изложение

· сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами

Действительно все эти определения относятся к одному понятию - информация.

"Отраженное многообразие" - так говорят об информации в философии. "Хлеб управления" - в кибернетике, снятая неопределенность - в информатике, сведения, разъяснения, изложение - перевод с латинского языка, "сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами" - определение информации в словаре Ожегова.

Итак, мы с вами ведем речь об информации и способах измерения информации. Тема нашего урока: «Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания. Определение количества информации» (Слайд 3).

III. Изучение нового материала.

Человек всегда стремиться к количественному измерению различных величин. Получая ту или иную информацию, мы понимаем, что не всегда ее бывает достаточно для того, чтобы решить какие-либо проблемы. И как оценить информационный объем книги или статьи?

Оказывается, в информатике существуют два подхода к измерению информации: алфавитный и содержательный. (Слайд 4) О первом - алфавитном подходе - мы поговорим на следующих уроках. А сегодня рассмотрим только содержательный подход к измерению информации.

Содержательный подход позволяет оценить количество информации с точки зрения уменьшения неопределенности наших знаний об объекте. (Слайд 5)

(Слайд 6) Рассмотрим, как можно измерить количество информации на примере подбрасывания монеты. Будем считать, то наша монета идеальная: не зависает в воздухе, не падает на ребро и не пропадает момент бросания. Сколько возможных положений может занять монета после подбрасывания?

Ответ учащихся: Два положения: "орел" или "решка".

Предположим монету подбросили, и она упала "орлом". Какое количество информации мы получили. Начальная неопределенность равна 2, конечная неопределенность равна 1, Изменение неопределенности в 2 раза. Количество информации - 1 бит.

Неопределенность знания о результате некоторого события — это число возможных результатов события. (Слайд 7)

Как происходит уменьшение неопределенности знаний (Слайд 8)

Рассмотрим еще один пример. Ученик на экзамене может получить одну из четырех оценок «5», «4», «3», «2» с равной вероятностью. На вопрос: «Что получил?», он ответил: «4». Сколько бит информации содержится в ответе? (Слайд 9)

Рассмотрим еще один пример. На книжном стеллаже 8 полок. Сколько информации содержит сообщение о том, где находится книга? (Слайд 10)

Рассмотрим более сложную задачу. (Слайд 11) В классе 8 учеников. Учитель хочет узнать, кто дежурный и для этого предлагает детям ответить на предложенные вопросы.

Дежурный сидит на последних двух партах?

Ответ учащихся: Нет.

Рассчитаем, какое количество информации мы получили. Начальная неопределенность - 8, конечная неопределенность - 4, изменение неопределенности - в 2 раза. Количество информации - 1 бит.

Дежурный сидит на правом ряду? (Слайд 12)

Ответ учащихся: Да.

Рассчитаем, какое количество информации мы получили в этот раз. Начальная неопределенность - 4, конечная неопределенность - 2, изменение неопределенности - в 2 раза. Количество информации - 1 бит.

Дежурный сидит на первой парте? (Слайд 13)

Ответ учащихся: Нет

Рассчитаем, какое количество информации мы получили в этот раз. Начальная неопределенность - 2, конечная неопределенность - 1, изменение неопределенности - в 2 раза. Количество информации - 1 бит.

Давайте посмотрим на полученную таблицу. Какова начальная неопределенность?

Ответ учащихся: 8

Конечная неопределенность?

Ответ учащихся: 1

Какое общее количество информации мы получили?

Ответ учащихся: 3 бита.

Посмотрите на эти числа: 8, 2 и 3. Как они связаны между собой?

Ответ учащихся: 8 равно 2 в кубе.

Действительно это так. Мы путем рассуждений получили с вами формулу расчета количества информации - формулу Хартли. (Слайд 14)

N=2^I, где N - изменение неопределенности знаний, а I - количество информации.

За единицу измерения информации принимают 1 бит. 1 бит - это количество информации, уменьшающее неопределенность знаний о предмете в два раза. (Слайд 15)

Следующие соотношения единиц измерения количества информации следует запомнить:

Заметьте, что приставка Кило означает не 1000, а 1024 в информатике (1024 - это 2 в 10-ой степени)

Давайте теперь, используя формулу Хартли, рассчитаем количество информации в различных случаях. (Слайд 16). Использовать раздаточный материал приложение 1и приложение 2

IV.Закрепление. Решение задач.

Задача1 . На светофоре горит желтый свет. После этого загорелся зелёный. Какое количество информации Вы получили? (Слайд 17)

Задача2. В рулетке общее количество лунок равно 128. Какое количество информации мы получим в зрительном сообщении об остановке шарика в одной из лунок. (Слайд 18).

Задача 3. При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 9 бит информации. Чему равно N?

Решение (Слайд19).

Задача4. Загадано слово из 10 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько информации вы получили? (Слайд 20)

Эти задачи мы решали коллективно. А теперь я предлагаю вам самостоятельно решить следующую задачу. (Слайд21)

В колоде 32 карты. Определите количество информации, содержащейся в сообщениях.

Проверка решения задачи (Слайд22)

V. Проверка уровня усвоения материала. Самостоятельная работа.

1. Игра «Угадай число». Существует большое количество логических игр. Я вам предлагаю сыграть в игру "Угадай число". Предположим, ваш друг загадал число от 1 до 32. Ваша задача за минимальное количество вопросов отгадать задуманное число. ( Один ученик вызывается к доске и загадывает число, записав его на обратной стороне доски).Обсуждение стратегии с учащимися.

Действительно минимальное количество вопросов будет только при делении оставшегося количества пополам. При этом полное количество информации будет определяться суммой количества информации, полученного на каждом шаге.

2. Самостоятельная работа

А теперь, я Вам предлагаю самостоятельно решить задачи и получить за них оценки (Приложение 3). Полученный вами ответ будет соответствовать одной букве из таблицы. (Слайд 23) Из полученных букв

вы должны составить русскую народную пословицу. (Задачи с решениями и ответами Приложение 4)

Век живи - век учись. (Слайд 24) Эта пословица в настоящее время актуальна как никогда, ведь все вокруг нас так быстро меняется, что успеть за всеми изменениями можно только в том случае, если постоянно узнаешь что-то новое и двигаешься только вперед. Я желаю вам быть успешными и не забывать о пословице "век живи - век учись"

VI. Д/з §1.3 № 1.3-1.7 (Слайд 25)

Заполнить таблицу. (Раздать на бумажном носителе)

Объем исходный	Объем переведенный
3,5 Мбайт	? бит
256 Мбайт	?бит
80 Гбайт	?бит
Объем исходный	Объем переведенный
1024 бит	?Кбайт
1024 байт	?Кбайт
1024 Мбайт	?Гбайт

Используемая литература:

1. Информатика и ИКТ: учеб. Для 8 кл. общеобразоват. учреждений/. Угринович Н.Д.– М.: Просвещение, 2008.

2. О.Л.Соколова. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для 8 кл. – М.:ВАКО, 2008.

3. Информатика.8 класс: поурочные планы по учебнику Н.Д. Угриновича/ - Волгоград: Учитель,2008.-185с.:ил.

4. http://videouroki.net/view_arh.php?year=2012&month=07&sub j_id=1

Приложение 1.

Приложение 2.

Скачать материал

Скачать материал "Урок по теме: «Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания. Определение количества информации»"

Как учитель может зарабатывать на Инфоуроке?

Выбранный для просмотра документ Презентация.pptx

МБОУ СОШ п.Дружба.

Количество информации как мера уменьшения неопределенно...

Скачать материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

МБОУ СОШ п.Дружба.

Количество информации
как мера уменьшения неопределенности знания.

Учитель:
С.И. Солоницына
2 слайд

Актуализация знаний
Понятия:
отраженное многообразие
"хлеб управления"
снятая неопределенность
сведения, разъяснения, изложение
сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами
3 слайд

«Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания. Определение количества информации»

Тема урока:
4 слайд

1. Алфавитный подход

2. Содержательный подход

Подходы к измерению информации
5 слайд

Информация и знания
Знание
Знание
Незнание
6 слайд

УМЕНЬШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ ЗНАНИЯ
Возможные события
Произошедшее событие
События равновероятны, если при возрастающем числе опытов количества выпадений «орла» и «решки» постепенно сближаются.
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 двух положений: «орёл» или «решка».
Перед броском существует неопределённость нашего знания (возможны два события), а после броска наступает полная определённость.
Неопределённость нашего знания уменьшается в два раза, так как из двух возможных равновероятностных событий реализовалось одно.
7 слайд

Неопределенность знания о результате некоторого события — это число возможных результатов события.
8 слайд

УМЕНЬШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ ЗНАНИЯ
При бросании равносторонней четырехгранной пирамиды существуют 4 равновероятных события.

При бросании шестигранного игрального кубика существует
6 равновероятных событий.
9 слайд

Рассмотрим еще один пример. Ученик на экзамене может получить одну из четырех оценок «5», «4», «3», «2» с равной вероятностью. На вопрос: «Что получил?», он ответил: «4». Сколько бит информации содержится в ответе?
5
3
4
2
10 слайд

На книжном стеллаже 8 полок. Сколько информации содержит сообщение о том, где находится книга?
11 слайд

В классе 8 учеников. Учитель хочет узнать кто дежурный и для этого предлагает детям ответить на предложенные вопросы.

Дежурный сидит на последних двух партах?
Рассчитаем, какое количество информации мы получили. Начальная неопределенность - 8, конечная неопределенность - 4, изменение неопределенности - в 2 раза. Количество информации - 1 бит.

Задача:
12 слайд

Дежурный сидит на правом ряду?

Рассчитаем, какое количество информации мы получили в этот раз. Начальная неопределенность - 4, конечная неопределенность - 2, изменение неопределенности - в 2 раза. Количество информации - 1 бит.

Решение задачи:
13 слайд

Дежурный сидит на первой парте?
Рассчитаем, какое количество информации мы получили в этот раз. Начальная неопределенность - 2, конечная неопределенность - 1, изменение неопределенности - в 2 раза. Количество информации - 1 бит.
Давайте посмотрим на полученную таблицу. Какова начальная неопределенность?
Конечная неопределенность?
Какое общее количество информации мы получили?

Решение задачи:
14 слайд

Формула Хартли

N = 2i
N — количество возможных равноверо-ятных событий (неопределенность знаний),
i — количество информации, полученное в результате совершения события.
15 слайд

За единицу количества информации принято такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределённость знания в два раза. Такая единица названа бит.
16 слайд
17 слайд

Решение задач:
На светофоре горит желтый свет. После этого загорелся зелёный. Какое количество информации Вы получили?
18 слайд

КОЛИЧЕСТВО ВОЗМОЖНЫХ СОБЫТИЙ
И КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

Задача. В рулетке общее количество лунок равно 128. Какое количество информации мы получим в зрительном сообщении об остановке шарика в одной из лунок.

Дано: Решение:
N = 128
2i = N
i - ? 2i = 128
i = 7 бит
Ответ: i = 7 бит
19 слайд

Задача3.
При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 9 бит информации. Чему равно N?

Решение: N = 29 = 512.
20 слайд

Задача 4.
Загадано слово из 10 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько информации вы получили?

Решение: N = 10, следовательно,
I = log210.
Смотрим по таблице / приложение 2 / и видим, что I = 3,32193 бит.
Ответ: 3,3 бит
21 слайд

Задача:

В колоде 32 карты. Определите количество информации, содержащейся в сообщениях:
22 слайд

КОЛИЧЕСТВО ВОЗМОЖНЫХ СОБЫТИЙ
И КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ
Количество i информации, содержащееся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятностных событий, определяется из решения показательного уравнения
2i = N
Если известно количество информации i, то количество возможных событий N легко определить.
Например, если i = 5, то N = 2i = 32.
Если известно количество возможных событий N, то для определения количества информации нужно решить показательное уравнение относительно i.
23 слайд

Таблица соответствий ответов и букв.
24 слайд

Пословица.
Век живи - век учись!
25 слайд

Домашнее задание.
§1.3
№ 1.3-1.7

Выбранный для просмотра документ Приложение 2.doc

Приложение 1

Скачать материал

Как учитель может зарабатывать на Инфоуроке?

Выбранный для просмотра документ Приложение 3.doc

Приложение 3.

Самостоятельная работа.

1.Сколько информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 8 раз?

2 Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?

Пояснение: номер дорожки (3) не влияет на количество информации, так как вероятности событий в этих задачах мы приняли считать одинаковыми.

3. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

Пояснение: события равновероятны, т.к. номера этажей не повторяются.

4. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 8 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

5. Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

Пояснение: события равновероятны, т.к. номера подъездов не повторяются.

6. На железнодорожном вокзале 8 путей отправления поездов. Вам сообщили, что ваш поезд прибывает на четвертый путь. Сколько информации вы получили?

7. Сколько различных изображений лежало в стопке, если сообщение о вытащенной карточке несет 3 бита информации?

8. Робот выполняет 8 операций. Какое количество информации содержится в каждой такой операции?

9. 16байт - ? бит.

10. Какое было количество возможных событий, если после реализации одного из них мы получили количество информации, равное 4 битам?

11. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?

12. Какое количество информации несет сообщение: “Встреча назначена на май”?

13. Сообщение несет 3 бита информации. Чему равно N?

14. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 20 число?

12. Сколько операций выполняет станок, если одна из таких операций несет в себе количество информации 5 бит?

2 бита	е
32	ь
3 бита	в
4,9 бит	с
3,5 бит	ч
7 бит	у
8	и
16	к
256	ж

Скачать материал

Как учитель может зарабатывать на Инфоуроке?

Выбранный для просмотра документ приложение1.doc

Приложение1

Скачать материал

Как учитель может зарабатывать на Инфоуроке?

Выбранный для просмотра документ Приложение4.doc

Приложение 4.

Решения и ответы к самостоятельной работе

1.Сколько информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 8 раз?

Решение: так как неопределенность знаний уменьшается в 8 раз, следовательно, она было равна 8, т.е. существовало 8 равновероятных событий. Сообщение о том, что произошло одно из них, несет 3 бита информации (8 = 2³).

Ответ: 3 бита.

Решение: из 4 дорожек необходимо выбрать одну, т.е. N = 4. Значит по формуле I = 2, т.к. 4 = 2².

Ответ: 2 бита.

3. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

Решение: N = 2⁴ = 16 этажей.

Пояснение: события равновероятны, т.к. номера этажей не повторяются.

Ответ: 16 этажей.

Решение: N = 2⁸ = 256.

Ответ: 256 чисел.

5. Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

Решение: N = 2³ = 8 подъездов.

Пояснение: события равновероятны, т.к. номера подъездов не повторяются.

Ответ: 8 подъездов.

Решение: из 8 путей нужно выбрать один. Поэтому N = 8, а I = 3, т.к. 8 = Пояснение: номер пути (4) не влияет на количество информации, так как вероятности событий в этих задачах мы приняли считать одинаковыми.

Ответ: 3 бита.

Решение: I=3бита, N==8

Ответ: N=8

8. Робот выполняет 8 операций. Какое количество информации содержится в каждой такой операции?

Решение: N = 8, а I = 3, т.к. 8 =2³

Ответ: I=3 бита.

9. 16байт - ? бит.

Решение: N==16

Решение: существует 16*8 = 128 вариантов местонахождения книги. Из этого количеств вариантов необходимо выбрать один. Следовательно, N = 128, а I = 7, т.к. 128 = 2⁷.

Ответ: 7 бит.

12. Какое количество информации несет сообщение: “Встреча назначена на май”?

Решение: так как месяцев в году 12, то из этого количества сообщений нужно выбрать одно. Значит N = 16, а I = log₂12. Смотрим по таблице и видим, что I = 3,58496 бит.

Ответ: 3,5 бит.

13. Сообщение несет 3 бита информации. Чему равно N?

14. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 20 число?

Решение: так как дней в месяце 30 или 31, то из этого количества сообщений нужно выбрать одно. Значит N = 30 или 31, а I = log₂30 (или 31). Смотрим по таблице и видим, что I = 4,9 бит.

Ответ: 4,9 бит.

12. Сколько операций выполняет станок, если одна из таких операций несет в себе количество информации 5 бит?

Решение: I=5 бит, N-? N==32.

Ответ: N=32. Век живи - век учись!

2 бита	е
32	ь
3 бита	в
4,9 бит	с
3,5 бит	ч
7 бит	у
8	и
16	к
256	ж

Скачать материал

Как учитель может зарабатывать на Инфоуроке?

Краткое описание документа:

Тема:«Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания. Определение количества информации»

Возраст учащихся:VIII класс.

Цель урока: изучить содержательный подход к измерению количества информации.

Задачи:

Ø- обучающие: сформировать представлений об информации, как мере уменьшения неопределенности знания, формировать практические навыки по определению количества информации.

Ø-развивающие: развивать умения и навыки решения информационных задач, развить познавательный интерес, информационную культуру, расширять словарный запас по теме «Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания»

Ø-воспитательные: формировать интерес к предмету, воспитывать настойчивость в преодолении трудностей в учебной работе,воспитать стремление к саморазвитию.

Этапы урока

I.Орг. момент (1мин)

II.Актуализация знаний(2 мин)

III.Изучение нового материала.(10мин)

IV.Закрепление нового материала.(12 мин)

V.Проверка уровня усвоения материала. Игра «Угадай число». Самостоятельная работа.(18 мин)

VI. Итог урока. Д/з.(2мин).

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 663 820 материалов в базе

Найти материалы

Скачать материал

Другие материалы

docx

Сынақ жүргізушінің практикалық жұмыстарын орындау

Учебник: «Информатика (базовый уровень)», Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю.
Тема: Глава 3. Информационное моделирование

01.10.2020
1211
1

«Информатика (базовый уровень)», Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю.

docx

Календарно-тематическое планирование по дисциплине "Информационные технологии в профессиональной деятельности" для студентов очной формы обучения профессии "Повар, кондитер", 3 курс (80 часов)

01.10.2020
734
5

docx

Сабақ жоспары "Менің алғашқы программам" 5 сынып

01.10.2020
1099
9

docx

Сабақ жоспары "Құжаттармен бірлесіп жұмыс жасау" 9 сынып

01.10.2020
5646
337

docx

Урок информатики в 6 классе.Клавиатура. Групы клавиш.

01.10.2020
1582
13

pptx

Презентация по информатике "Перевод десятичных чисел в другие СС" (10 класс)

Учебник: «Информатика (углублённый уровень) (в 2 частях)», Семакин И.Г., Шеина Т.Ю., Шестакова Л.В.
Тема: 1.3.2. Перевод десятичных чисел в другие системы счисления

01.10.2020
1535
66

«Информатика (углублённый уровень) (в 2 частях)», Семакин И.Г., Шеина Т.Ю., Шестакова Л.В.

docx

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Веб-дизайн и разработка сайтов»

01.10.2020
1184
20

docx

Практическая работа "Построение графиков и диаграмм"

30.09.2020
2239
49

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Скачать материал
- 08.01.2015 1645
- RAR 865 кбайт
- 18 скачиваний
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Солоницына Светлана Ивановна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Автор материала

Солоницына Светлана Ивановна
- На сайте: 9 лет и 5 месяцев
- Подписчики: 3
- Всего просмотров: 32894
- Всего материалов: 16