Цели урока:
- Обучающая: познакомить с понятием мощности алфавита и историей
кодирования информации, актуализировать прежние знания по темам
«Единицы измерения информации» и «Двоичная система счисления»;
- Воспитательная: формирование самостоятельности и ответственности
при изучении нового материала, воспитание информационной культуры у
учащихся;
- Развивающая: развить умение определять и анализировать объем информации.
Программно – дидактическое обеспечение урока: ПК, проектор, экран. Тип урока:
комбинированный урок, лекция +решение познавательных задач.
Ход урока:
Слайд 1
- Приветствие.
- Проверка присутствующих.
- Сообщение темы урока.
Слайд 2
- Актуализация знаний предыдущего урока:
- Что такое информация?
- Какие виды информации вы знаете?
- Способы получения информации?
- Свойства информации?
- Формы представления информации?
Слайд 4
Вспомним способы восприятия и формы представления информации.
Слайд 5
Изучение нового материала:
(Курсивом выделена информация, предназначенная для записи в тетрадь)
Независимо от формы представления и способа передачи информация всегда
передается с помощью какого-либо языка. Существует язык математики,
физики, химии, язык глухонемых, в мире насчитывается около 10 000
разных языков и диалектов.
Основу любого языка составляет алфавит - конечный набор знаков любой природы, из которых формируется сообщение.
Мощность алфавита — количество символов алфавита.
Слайд 6
С появлением языка, а затем и знаковых систем расширились
возможности общения между людьми. Каждый народ имеет свой язык,
состоящий из набора символов, кроме того существуют различные
формальные языки. Представление информации с помощью какого-либо языка
часто называют кодированием.
Слайд 7
Код – набор символов для представления информации. Кодирование – процесс представления информации в виде кода.
Водитель передает сигнал с помощью гудка, кодом является наличие или
отсутствие гудка. Светофор передает сигнал с помощью цвета, код
определяю цвета – красный, желтый, зеленый. В основу естественного
языка, на котором общаются люди, тоже положен код, только в этом случае
он называется алфавитным. При разговоре этот код передается звуками,
при письме – буквами.
По мере развития техники появлялись различные способы кодирования
информации. Во второй половине XIX века американский изобретатель
Самюэль Морзе изобрел удивительный код, который служит человечеству до
сих пор. Кодом служат три сигнала: длинный (тире), короткий (точка) и
отсутствие сигнала (пауза) для разделения букв.
Слайд 8
Люди всегда искали способы быстрой передачи информации – для этого
посылали гонцов, использовали почтовых голубей, у народов существовали
разные способы оповещения о надвигающейся опасности: барабанный бой,
дым костров, флаги и т.д. Однако использование всего этого требовало
предварительной договоренности о понимании принимаемого сообщения.
Знаменитый ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц еще в XVII веке предложил
уникальную и простую систему представления чисел, с помощью 0 и 1. Он
занялся исследованием математических законов применительно к двоичной
системе счисления. Лейбницу первому пришла мысль использовать двоичную
систему в вычислительном устройстве.
Слайд 9
В 1816 году английский математик Джордж Буль подхватил идею Лейбница
и создал универсальный логический язык, с помощью которого предложил
кодировать высказывания, а затем оперировать с ними как с числами.
В 1867 году американский ученый Чарльз Сандерс Пирс применил законы
математической логики для описания электрических переключательных схем.
Слайд 10
Достижения всех ученых и изобретателей, вносивших свой
вклад в развитие двоичной логики и информатики на протяжении многих
лет, нашли воплощение только в середине XX века, когда была создана
первая цифровая вычислительная машина.
В основе современного компьютера лежат законы математики и логики двоичной системы счисления.
С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение: есть
сигнал – 1, нет сигнала – 0. Двоичный алфавит содержит 2 символа, его
мощность равна двум.
Символы двоичного кода принято называть двоичными цифрами или битами.
Бит является минимальной единицей измерения объема информации.
Бит – наименьшая единица измерения объема информации.
Более крупной единицей измерения объема является 1 байт, состоящий
из 8 бит. Также принято использовать следующие единицы измерения объема
информации:
1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта;
1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта.
В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой
информации входят в употребление такие производные единицы, как:
1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайта = 240 байта,
1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайта = 250 байта.
Для преобразования информации в двоичные коды и обратно в компьютере должно быть организовано 2 процесса:
- кодирование – преобразование информации в машинную форму, т.е. в двоичный код.
- декодирование – преобразование двоичного кода в форму, понятную человеку.
Чтобы определить объем информации в сообщении при алфавитном подходе, нужно последовательно решить задачи:
- Определить количество информации (i) в одном символе по формуле 2i = N, где N — мощность алфавита
- Определить количество символов в сообщении (m)
- Вычислить объем информации по формуле: V = i * m.
Слайд 11
Например, если текстовое сообщение, закодированное по двоичной
системе, содержит 100 символов, то его информационный объем составляет
100 бит.
Перевод из десятичной системы счисления в двоичную:
Допустим, дано двоичное число 110001. Для перевода в десятичное
просто запишите его справа налево как сумму по разрядам следующим
образом:
- Решение задач, закрепление пройденного материала.
Слайд 12
- Перевести число 86 из десятичной системы счисления в двоичную.
- Перевести число 01001110 из двоичной системы счисления в десятичную.
- Каков информационный объем текстового сообщения, закодированного по двоичной системе и содержащего 376 символов?
- Каков информационный объем текстового сообщения, закодированного по десятичной системе и содержащего 100 символов?
- Каков информационный объем текстового сообщения, закодированного по восьмеричной системе и содержащего 25 символов?
Слайд 13
- Укажите правильный порядок возрастания единиц измерения объема информации:
А) бит, байт, гигабайт, килобайт;
Б) байт, мегабайт, килобайт, гигабайт;
В) бит, терабайт, петабайт, мегабайт;
Г) байт, мегабайт, бит, терабайт.
- На странице содержится 30 строк по 60 символов в каждой.
Информация представлена в двоичном коде. Определить информационный
объем страницы в битах и байтах.
|