- Преподавателю
- Информатика
- Урок Измерение объёма информации
Урок Измерение объёма информации
Раздел | Информатика |
Класс | - |
Тип | Конспекты |
Автор | Киселев А.А. |
Дата | 23.01.2016 |
Формат | zip |
Изображения | Нет |
Цель урока:
Обобщение и систематизация знаний по теме: "Измерение объёма информации".
Формирование практических навыков нахождения количества информации, используя различные подходы к измерению информации.
Задачи урока:
Обобщение и систематизация знаний, развитие приёмов умственной деятельности, памяти, внимания, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы. Повышение информационной культуры учащихся, интереса к предмету "Информатика", развитие познавательного интереса учащихся, ответственности, самостоятельности, самооценки, умения работать в коллективе.
Тип урока: Обобщение и систематизации знаний.
ТСО и наглядность: проектор, распечатки с заданиями, презентация по ходу урока.
Что надо знать?
Единицы измерения информации.
В 1 бит можно записать один двоичный символ.
1 байт = 8 бит.
В кодировке ASCII в один байт можно записать один 256 символьный код.
В кодировке UNICODE один 256 символьный код занимает в памяти два байта.
1 килобайт = 1024 байт
1 мегабайт = 1024 килобайт
1 гигабайт = 1024 мегабайт
1 терабайт = 1024 гигабайт
Формула Хартли 2 i = N где i- количество информации в битах, N - неопределенность
Таблица степеней двойки, которая показывает сколько информации можно закодировать с помощью i - бит
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
N=2 i 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024
Чтобы вычислить информационный объем сообщения надо количество символов умножить на число бит, которое требуется для хранения одного символа
Например: двоичный текст 01010111 занимает в памяти 8 бит
Этот же текст в кодировке ASCII занимает 8 байт или 64 бита
Этот же текст в кодировке UNICODE занимает 16 байт или 128 бит.
Не забывайте, что пробелы надо тоже считать за символы поскольку они также набираются на клавиатуре и хранятся в памяти.
Мощность алфавита - это количество символов в алфавите или неопределенность из формулы Хартли.
Информационный вес одного символа - это значение i из формулы Хартли.
Отсюда можно сделать вывод, что не существует алфавита, состоящего из одного символа, поскольку тогда информационный вес этого символа был бы равен 0.
План урока.
-
Организационный момент. (2 мин.)
-
Актуализация знаний учащихся. (5 мин.)
-
Решение задач. (18 мин)
-
Самостоятельная работа. Тест. (15)
-
Подведение итогов. (3 мин)
-
Домашнее задание. (2 мин)
Ход урока
I. Организационный момент.
Проверка готовности учащихся к уроку. Проверка присутствующих. Сообщение темы и целей урока. Проверка домашнего задания. (2 человека у доски, остальные разгадывают кроссворд)
II. Актуализация знаний. Решение задач А11.
№ 221. Сколько бит содержит 8 Мбайт?
Решение. 8 Мбайт = 8 * 210 Кбайт = 223 байт = 226 бит.
№ 207. Автоматическое устройство осуществило автоматическую перекодировку информационного сообщения на русском языке из 16-битного представления Unicode в 8-битную кодировку КОИ при этом информационное сообщение уменьшилось на 240 бит.Какова длина сообщения в символах?
Решение.
N - количество символов.
16 * N - объём информации в 16-битной кодировке.
8 * N - объём информации в 8-битной кодировке.
После кодировки сообщение уменьшилось на 16 * N - 8 * N = 8 * N, а именно на 240 бит, т. е.:
8*N=240
N=30
№ 201. В велокроссе участвуют 60 спортсменов. Специальное устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, после того как промежуточный финиш прошли 40 велосипедистов?
Решение.
Известно, что с помощью N бит можно закодировать 2N различных чисел. Поскольку 25 < 60 < 26 и для каждого спортсмена число бит одинаково, то для записи каждого из 60 номеров необходимо 6 бит памяти. Поэтому сообщение о сорока номерах имеет объем 40⋅6 = 240 бит = 30 байт.
№ 202. В велокроссе участвуют 119 спортсменов. Специальное устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, после того как промежуточный финиш прошли 70 велосипедистов?
Решение.
Известно, что с помощью N бит можно закодировать 2N различных чисел. Поскольку 26 < 119 < 27 и для каждого спортсмена число бит одинаково, то для записи каждого из 119 номеров необходимо 7 бит памяти. Поскольку промежуточный финиш прошли 70 велосипедистов, то информационный объем сообщения составит 70*7 бит=490 бит.
№ 204. В некоторой стране автомобильный номер состоит из 7 символов. В качестве символов используют 18 различных букв и десятичные цифры в любом порядке. Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байтов, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством битов. Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 60 номеров.
Решение.
Согласно условию, в номере могут быть использованы 10 цифр (0..9) и 18 букв, всего 10 + 18 = 28 символов. Известно, что с помощью N бит можно закодировать 2N различных символов. Поскольку 24 < 28 < 25, то для записи каждого из 28 символов необходимо 5 бит.
Для хранения всех 7 символов номера нужно 7 * 5 = 35 бит, а т.к. для записи используется целое число байт, то берём ближайшее не меньшее значение, кратное восьми, это число 40 = 5 * 8 бит (5байт).
Тогда 60 номеров занимают 5 * 60 = 300 байт.
№ 206. В некоторой стране автомобильный номер состоит из 6 символов. В качестве символов используют 33 различные буквы и десятичные цифры в любом порядке.
Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байтов, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством битов.
Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 125 номеров.
Решение.
Согласно условию, в номере могут быть использованы 10 цифр (0..9) и 33 буквы, всего 10 + 33 = 43 символов. Известно, что с помощью N бит можно закодировать 2N различных вариантов. Поскольку 25 < 43 < 26, то для записи каждого из 43 символов необходимо 6 бит.
Для хранения всех 6 символов номера нужно 6 * 6 = 36 бит, а т. к. для записи используется целое число байт, то берём ближайшее не меньшее значение, кратное восьми, это число 40 = 5 * 8 бит (5байт).
Тогда 125 номеров занимают 5 * 125 = 625 байт.
IV. Самостоятельная работа. 1 вариант на компьютерах, 2 вариант в тетрадях.
V. Подведение итогов урока. Выставление оценок на тестовую работу.
VI. Домашнее задание.