Как измерять информацию 7 класс

Измерение информации

Всего получено оценок: 408.

Всего получено оценок: 408.

Как и любую другую физическую величину, информацию можно измерить. Существуют разные подходы к измерению информации. Один из таких подходов рассматривается в курсе информатики за 7 класс.

Что такое измерение информации

При измерении информации следует учитывать как объем передаваемого сообщения, так и его смысловую нагрузку. В связи с этим в информатике существуют разные подходы к измерению информации.

Алфавитный подход к измерению информации

Способы оценки величины информации могут учитывать или не учитывать смысла информационного сообщения.

Один из способов нахождения количества информации основан на определении веса каждого символа в тексте сообщения. При таком подходе объем сообщения зависит от количества знаков в тексте, чем больше тест, тем больше весит информационное сообщение. При этом абсолютно не важно, что написано, какой смысл несет сообщение. Так как определение объема информации привязано к текстовым единицам: буквам, цифрам, знакам препинания, то такой подход к измерению информации получил название алфавитного.

Вес отдельного знака зависит от их количества в алфавите. Число символов алфавита называют мощностью (N). Например, мощность алфавита английского языка по числу символов равно 26, русского языка 33. Но на самом деле, при написании текста используются и прописные и строчные буквы, а также знаки препинания, пробелы и специальные невидимые символы, обозначающие конец абзаца и перевод к новой строке. Поэтому имеют дело с мощностью 128 или в расширенной версии 256 символов.

Бит, байт и другие единицы измерения

Для двоичного алфавита, состоящего из двух символов – нуля и единицы, мощность алфавита будет составлять 2. Вес символа бинарного алфавита выбран в качестве минимальной единицы информации и называется «бит». Происхождение термина «бит» исходит от англоязычного слова «binary», что означает двоичный.

Восемь бит образуют байт.

Название «байт» было придумано в 1956 году В. Бухгольцем при проектировании первого суперкомпьютера. Слово «byte» было получено путем замены второй буквы в созвучном слове «bite», чтобы избежать путаницы с уже имеющимся термином «bit».

На практике величина объема информации выражает в более крупных единицах: килобайтах, терабайтах, мегабайтах.

Следует запомнить, что килобайт равен 1024 байта, а не 1000. Как, например, 1 километр равен 1000 метрам. Эта разница получается за счет того, 1 байт равен 8 битам, а не 10.

Для того, чтобы легче запомнить единицы измерения, следует воспользоваться таблицей степени двойки.

Таблица степеней двойки

Показатель степени

Значение

То есть, 2 3 = 8 – это 1 байт, состоящий из 8 бит, 2 10 = 1024 это 1 килобайт, 2 20 = 1048576 представляет собой 1 мегабайт, 2 30 = 1 гигабайт, 2 40 = 1 терабайт.

Определение количества информации

Вес символа (i) и мощность алфавита (N) связаны между собой соотношением: 2 i = N.

Так, алфавит мощностью в 256 символов имеет вес каждого символа в 8 бит, то есть один байт. Это означает, что на каждую букву приходится по байту. В таком случае, нетрудно определить, сколько весит весь кодируемый текст сообщения. Для этого достаточно вес символа алфавита умножить на количество символов в тексте. При подсчете количества символов в сообщении следует не забывать, что знаки препинания, а также пробелы – это тоже символы и они весят столько же, сколько и буквы.

Например, при условии, что каждая буква кодируется одним байтом, для текста, «Ура! Наступили каникулы.» информационный объем определяется умножением 8 битов на 24 символа (без учета кавычек). Произведение 8 * 24 = 192 бита – столько весит кодируемая фраза. В переводе на байты: 192 бита разделить на 8 получим 24 байта.

Эта схема работает и в обратной задаче. Пусть информационное сообщение составляет 2 килобайта и состоит из 512 символов. Необходимо определить мощность алфавита, используемого для кодирования сообщения.

Решение: Сначала целесообразно 2 килобайта перевести в биты: 2 * 1024 = 2048 (бит). Затем объем информационного сообщения делят на количество символов: 2048 / 512 = 4 (бит), получают вес одного символа. Для определения мощности алфавита 2 возводят в степень 4 и получают 16 – это мощность алфавита, то есть количество символов, используемых для кодирования текста.

Что мы узнали?

Одним из способов определения величины информационного сообщения является алфавитный подход, в котором любой знак в тексте имеет некоторый вес, обусловленный мощностью алфавита. Минимальной единицей измерения информации является бит. Информацию можно также измерять в байтах, килобайтах, мегабайтах.

Источник

Учитель информатики

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

§ 1.6. Измерение информации

Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление

1.6.1. Алфавитный подход к измерению информации

Одно и то же сообщение может нести много информации для одного человека и не нести её совсем для другого человека. При таком подходе количество информации определить однозначно затруднительно.

Алфавитный подход позволяет измерить информационный объём сообщения, представленного на некотором языке (естественном или формальном), независимо от его содержания.

Для количественного выражения любой величины необходима, прежде всего, единица измерения. Измерение осуществляется путём сопоставления измеряемой величины с единицей измерения. Сколько раз единица измерения «укладывается» в измеряемой величине, таков и результат измерения.

При алфавитном подходе считается, что каждый символ некоторого сообщения имеет определённый информационный вес — несёт фиксированное количество информации. Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита. Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит.

Обратите внимание, что название единицы измерения информации «бит» (bit) происходит от английского словосочетания binary digit — «двоичная цифра».

За минимальную единицу измерения информации принят 1 бит. Считается, что таков информационный вес символа двоичного алфавита.

1.6.2. Информационный вес символа произвольного алфавита

Разрядность двоичного кода принято считать информационным весом символа алфавита. Информационный вес символа алфавита выражается в битах.

Задача 1. Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение. Составим краткую запись условия задачи.

Полная запись решения в тетради может выглядеть так:

1.6.3. Информационный объём сообщения

Информационный объём сообщения (количество информации в сообщении), представленного символами естественного или формального языка, складывается из информационных весов составляющих его символов.

Информационный объём сообщения I равен произведению количества символов в сообщении К на информационный вес символа алфавита i;I = К • i.

Задача 2. Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 140 символов. Какое количество информации оно несёт?

Задача 3. Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?

1.6.4. Единицы измерения информации

1 байт = 8 битов

Бит и байт — «мелкие» единицы измерения. На практике для измерения информационных объёмов используются более крупные единицы:

1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 2 10 байтов
1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 2 10 Кб = 2 20 байтов
1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 2 10 Мб = 2 20 Кб = 2 30 байтов
1 терабайт = 1 Тб = 1024 Гб = 2 10 Гб = 2 20 Мб = 2 30 Кб = 2 40 байтов

Задача 4. Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков информационный вес символа используемого алфавита? Сколько символов содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение?

Ответ: 8 битов, 256 символов.

Задача 5. В велокроссе участвуют 128 спортсменов. Специальное устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер цепочкой из нулей и единиц минимальной длины, одинаковой для каждого спортсмена. Каков будет информационный объём сообщения, записанного устройством после того, как промежуточный финиш пройдут 80 велосипедистов?

Ответ: 70 байтов.

Самое главное.

При алфавитном подходе считается, что каждый символ некоторого сообщения имеет опредёленный информационный вес — несёт фиксированное количество информации.

1 бит — минимальная единица измерения информации.

Информационный объём сообщения I равен произведению количества символов в сообщении К на информационный вес символа алфавита i: I = K•i.

Байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт — единицы измерения информации. Каждая следующая единица больше предыдущей в 1024 (210) раза.

Вопросы и задания.

1.Ознакомтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Используйте эти материалы при подготовке ответов на вопросы и выполнении заданий.

Источник

Презентация «Измерение информации» 7 класс

Описание презентации по отдельным слайдам:

Давайте посмотрим, как мы себя чувствуем в начале урока? Плохо, злюсь Нормально, но желает быть лучше Отлично!

Карточка самооценивания ФИО______________________________________________________ Опоздал ли ты на урок? (Да – 0 баллов, Нет – 1 балл) Готовность к уроку. Домашнее задание выполнено и перед тобой на парте лежат: учебник по информатике, тетрадь по информатике, дневник и пенал – 3 балла Домашнее задание выполнено, но на парте не лежит, что то из вышеперечисленного– 2 балла На парте есть все, но не выполнено домашнее задание – 1 балл К уроку не готов (нет домашнего задания, тетради и учебника) – 0 баллов Твоя активность на уроке (выставляется от 0 до 5 баллов, где 0 – это не был активен на уроке) Получил ли ты замечание во время урока? (Да – 0 баллов, нет – 1 балл) Усвоил ли ты тему? (Да – 2 балла; усвоил, но некоторые вопросы остались не понятны – 1 балл; нет – 0 баллов) ИТОГО___________________________________________________

Распределите слова по признакам в порядке возрастания: миллиметр минута тонна сутки грамм метр час килограмм километр секунда центнер сантиметр

Приборы для измерения миллиметр сантиметр метр километр тонна грамм килограмм центнер минута сутки час секунда Мбайт Кбайт байт бит

тема урока: «ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ» цель урока: сформировать у учащихся понимание алфавитного подхода к измерению информации

Как измерить информацию? Проблема: Найти информационный вес вашего учебника информатика Единицы измерения: бит, байт, Кбайт, Мбайт Информационный вес учебника: ______

В каком слове больше информационного объема? ИНФОРМАЦИЯ или ФАЙЛ Почему?

В каком тексте больше информационного объема? Информа́ция (от лат. informātiō — «разъяснение, представление, понятие о чем-либо», от лат. informare — «придавать вид, форму, обучать; мыслить, воображать») — сведения, независимо от формы их представления или Файл (англ. file) — именованная область данных на носителе информации. Почему?

В какой книге больше информационного объема? Мы все привыкли читать Википедию в интернете, однако есть и бумажный вариант этого проекта. В 2009 году дизайнер Роб Мэттьюс (Rob Matthews) собрал в одной книге избранные статьи из англоязычного раздела Wikipedia. Отбор проходил из самых посещаемых страниц на сайте Википедии. Книга состоит из 5 000 страниц, сшитых твердым переплетом. Ее высота — 0,5 метра. Напомним, что всего англоязычная электронная версия Википедии состоит из более 3 млн страниц. Почему?

Как измерить информацию? Проблема: Найти информационный вес вашего учебника информатика Единицы измерения: бит, байт, Кбайт, Мбайт Количество страниц _____ Количество строк на странице _____ Количество символов в строке _____ Информационный вес учебника: ______

Вес одного символа : в кодировке КОИ-8 1 байт или 8 бит в кодировке Unicode 2 байта или 16 бит

Информационный объем учебника: I=k*i где I – информационный объем k – количество символов i – вес одного символа

Единицы измерения информации Самая маленькая единица измерения БИТ 1 байт = 8 бит 1 Кбайт = 1024 байт 1Мбайт = 1024 Кбайт 1Гбайт = 1024 Мбайт 1 Тбайт = 1024 Гбайт

ОТВЕТ: Проблема: Найти информационный вес вашего учебника информатика Единицы измерения: бит, байт, Кбайт, Мбайт Количество страниц _224__ Количество строк на странице _40_ Количество символов в строке _60_ Информационный вес учебника: (244*40*60)*8 бит=4684800 бит = 585600 байт = 571875Кбайт (244*40*60)*16 бит=9369600 бит=1171200 байт=114375Кбайт

6 бит 8 байт 48 бит 34 бита 3 байт 7 байт 32 бита 65 бит Расставь в порядке возрастания:

Подведем итог урока: как ты себя чувствуешь в конце урока? Так себе на троечку(( Лучше, чем в начале урока ОТЛИЧНО))

Домашнее задание: 1. § 1.6 учить 2. Найти соответствие: 64 бит, 32 бит, 32 байт, 25 бит, 28 бит, 8 байт, 23 байт, 25 байт, 5 байт. 3. Найти информационный объем любимой книги

КРИТЕРИИ САМООЦЕНИВАНИЯ 12-10 баллов – оценка «5» 9-7 баллов – оценка «4» 6-5 баллов – оценка «3» 4-0 баллов – оценка «2»

Спасибо за внимание))

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-782486

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Минздрав включил вакцинацию подростков от ковида в календарь прививок

Время чтения: 1 минута

Итоговое сочинение успешно написали более 97% выпускников школ

Время чтения: 2 минуты

Поставщики интернета для школ будут работать с российским оборудованием

Время чтения: 1 минута

В Хабаровске родители смогут заходить в школы и детсады только по QR-коду

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Как измерять информацию 7 класс

Для информации существуют свои единицы измерения информации. Если рассматривать сообщения информации как последовательность знаков, то их можно представлять битами, а измерять в байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах и петабайтах.

Давайте разберемся с этим, ведь нам придется измерять объем памяти и быстродействие компьютера.

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшая (элементарная) единица.

Байт – основная единица измерения количества информации.

Байт – довольно мелкая единица измерения информации. Например, 1 символ – это 1 байт.

Производные единицы измерения количества информации

1 килобайт (Кб)=1024 байта =2 10 байтов

1 мегабайт (Мб)=1024 килобайта =2 10 килобайтов=2 20 байтов

1 гигабайт (Гб)=1024 мегабайта =2 10 мегабайтов=2 30 байтов

1 терабайт (Гб)=1024 гигабайта =2 10 гигабайтов=2 40 байтов

Методы измерения количества информации

Итак, количество информации в 1 бит вдвое уменьшает неопределенность знаний. Связь же между количеством возможных событий N и количеством информации I определяется формулой Хартли:

Алфавитный подход к измерению количества информации

При этом подходе отвлекаются от содержания (смысла) информации и рассматривают ее как последовательность знаков определенной знаковой системы. Набор символов языка, т.е. его алфавит можно рассматривать как различные возможные события. Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле Хартли можно рассчитать, какое количество информации несет в себе каждый символ:

Вероятностный подход к измерению количества информации

Этот подход применяют, когда возможные события имеют различные вероятности реализации. В этом случае количество информации определяют по формуле Шеннона:

I – количество информации,

N – количество возможных событий,

P_i – вероятность i-го события.

Задача 1.

Шар находится в одной из четырех коробок. Сколько бит информации несет сообщение о том, в какой именно коробке находится шар.

Имеется 4 равновероятных события (N=4).

По формуле Хартли имеем: 4=2 i . Так как 2 2 =2 i , то i=2. Значит, это сообщение содержит 2 бита информации.

Задача 2.

Чему равен информационный объем одного символа русского языка?

В русском языке 32 буквы (буква ё обычно не используется), то есть количество событий будет равно 32. Найдем информационный объем одного символа. I=log₂ N=log₂ 32=5 битов (2 5 =32).

Примечание. Если невозможно найти целую степень числа, то округление производится в большую сторону.

Задача 3.

Чему равен информационный объем одного символа английского языка?

Задача 4.

Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний (“включено” или “выключено”). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 50 различных сигналов?

С помощью N лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний, можно закодировать 2 N сигналов.

2 5 6 , поэтому пяти лампочек недостаточно, а шести хватит. Значит, нужно 6 лампочек.

Задача 5.

Метеостанция ведет наблюдения за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100, которое записывается при помощи минимально возможного количества битов. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

В данном случае алфавитом является множество чисел от 0 до 100, всего 101 значение. Поэтому информационный объем результатов одного измерения I=log₂101. Но это значение не будет целочисленным, поэтому заменим число 101 ближайшей к нему степенью двойки, большей, чем 101. это число 128=2 7 . Принимаем для одного измерения I=log₂128=7 битов. Для 80 измерений общий информационный объем равен 80*7 = 560 битов = 70 байтов.

Задача 6.

Определите количество информации, которое будет получено после подбрасывания несимметричной 4-гранной пирамидки, если делают один бросок.

Пусть при бросании 4-гранной несимметричной пирамидки вероятности отдельных событий будут равны: p₁=1/2, p₂=1/4, p₃=1/8, p₄=1/8.

Тогда количество информации, которое будет получено после реализации одного из них, можно вычислить по формуле Шеннона:

Задача 7.

Задача 8.

Оцените информационный объем следующего предложения:

Тяжело в ученье – легко в бою!

Так как каждый символ кодируется одним байтом, нам только нужно подсчитать количество символов, но при этом не забываем считать знаки препинания и пробелы. Всего получаем 30 символов. А это означает, что информационный объем данного сообщения составляет 30 байтов или 30 * 8 = 240 битов.

Источник

Измерение информации, 7 класс

Учитель Бойко Л.А., учитель физики и информатики, МБОУ Русской СОШ им.М.Н.Алексеева.

Урок по теме « Измерение информации».

Тип урока: изучение нового материала.

предметные – знание единиц измерения информации и свободное оперирование ими;

метапредметные – понимание сущности измерения как сопоставления измеряемой величины с единицей измерения;

личностные – навыки концентрации внимания.

Решаемые учебные задачи:

1) рассмотрение алфавитного подхода к измерению информации;

2) определение информационного веса символа произвольного алфавита;

3) определение информационного объѐма сообщения, состоящего из некоторого количества символов алфавита;

4) изучение единиц измерения информации и соотношения между ними.

Регулятивные: способность регулировать свои действия, прогнозировать деятельность на уроке.

Проверка домашнего задания

Какую роль в информационной деятельности человека выполняют органы чувств?

Перечислите все органы чувств человека?

Чем отличается чтение нот от прослушивание музыки с точки зрения формы принимаемой информации?

Какие существую т носители информации?

Определите, какая последовательность действий с информацией (с точки зрения информационных процессов) будет выполнена ребятами в каждом из перечисленных ниже случаев: а) Ваня решает у доски задачу; б) Оля слушает по радио новости; в) Дима учит правило; г) Саша и Вова разговаривают по телефону; д) Женя отправляет SMS-сообщение.

Угадайте правило шифрования и расшифруйте слова: АКИТАМРОФНИ ЕИНАВОРИДОК

С помощью органов чувств человек получает информацию об окружающем мире.

Зрение, слух, вкус, обоняние, осязание.

Чтение нот – восприятие информации с помощью зрения. Информация представлена с помощью формального языка, языка музыки (нот). Прослушивание музыки – восприятие информации с помощью слуха. Информация представлена в звуковом виде.

а)Ваня прочитает условие задачи (передача информации), запомнит или запишет условие(хранение), решит задачу у доски(обработка), запишет решение на доске(хранение информации) ; б) Оля слушает по радио новости(передача информации от радио к Оле); в) Дима прочитал правило(передача информации), запоминает правило (хранение); г) Саша и Вова разговаривая по телефону обмениваются информацией(передача информации), запоминают во время разговора, например какие-либо факты(хранение); д) Женя набирает текст сообщения(передача из памяти на телефон), отправляет по адресу(передача).

Прочитать в обратном порядке: АКИТАМРОФНИ (ИНФОРМАТИКА)

умение рассуждать, излагать свои мысли, делать вывод.

Коммуникативные: взаимодействовать с учителем.

умение анализировать, выделять и формулировать задачу;

умение осознанно строить речевое высказывание.

Источник