Определение количества информации Содержательный подход
Ответить устно на вопросы: Что понимают под информацией? Что можно делать с информацией? Какие виды представления информации в компьютере вы знаете? Какие приемы кодирования сообщений применялись в древности? Что такое код и кодирование информации? Приведите примеры различных способов кодирования информации. Перечислите достоинства и недостатки кодирования, применяемого в компьютерах. Как называется кодировка для представления символов, вводимых с клавиатуры?
Давайте подумаем, что может служить оценкой количества информации? Верно ли, что истрепанная книжка, если в ней нет вырванных страниц, несет для вас ровно столько же информации, сколько такая же новая?
Давайте подумаем, что может служить оценкой количества информации? Каменная глыба весом в три тонны несет для археологов столько же информации, сколько ее хороший фотоснимок в археологическом журнале. Не так ли?
Давайте подумаем, что может служить оценкой количества информации? Когда московская радиостудия передает последние известия, то одну и ту же информацию получает и подмосковный житель, и житель Новосибирска. Но поток энергии радиоволн в Новосибирске намного меньше, чем в Москве.
Следовательно, мощность сигнала, также как и вес носителя, никак не могут служить оценкой количества информации, переносимой сигналом. А как же тогда измерить количество информации?
Различные подходы к определению и измерению информации Содержательный (вероятностный) подход: Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний
Подытожим сказанное Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. Возможные события Произошедшее событие С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий – монета окажется в одном из двух положений: «орёл» или «решка».
События равновероятны, если при возрастающем числе опытов количества выпадений «орла» и «решки» постепенно сближаются.
Уменьшение неопределенности знания 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.
Уменьшение неопределенности знания При бросании равносторонней четырехгранной пирамиды существуют 4 равновероятных события. При бросании шестигранного игрального кубика существует 6 равновероятных событий.
Уменьшение неопределенности знания Сообщение, уменьшающее неопределённость знания в два раза, несёт 1 бит информации. Бит – минимальная единица измерения информации. 1 байт = 23 битов = 8 битов 1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт 1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт 1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт
бит байт гбайт кбайт мбайт Тбайт :8 :1024 :1024 :1024 :1024 *8 *1024 *1024 *1024 *1024
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
Задача: В рулетке общее количество лунок равно 128. Какое количество информации мы получим в зрительном сообщении об остановке шарика в одной из лунок. N = 128 i - ? Дано: Решение: 2i = N 2i = 128 27 = 128 i = 7 бит Ответ: i = 7 бит Количество возможных событий и количество информации
Задача: В коробке 32 карандаша, все карандаши разного цвета. Наугад вытащили красный. Какое количество информации при этом было получено? Решение. Так как вытаскивание карандаша любого цвета из имеющихся в коробке 32 карандашей является равновероятным, то число возможных событий равно 32. N = 32, i = ? N = 2i, 32 = 25, i = 5 бит. Ответ: 5 бит.
№ 1 В книге 512 страниц. Сколько информации несет сообщение о том, что закладка лежит на какой-либо странице? Решение задач в тетради
№ 2 Сколько информации содержит сообщение о том, что на поле 4х4 клетки одна из клеток закрашена? Решение задач в тетради
№ 3 Сколько информации содержит сообщение о выпадении грани с числом 3 на шестигранном игральном кубике? Решение задач в тетради
Каков смысл содержательного подхода к измерению информации? Какая формула была изучена? Назовите в порядке возрастания, какие единицы измерения информации вам известны. Как взаимосвязаны между собой единицы измерения информации? Закрепление материала
1. Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. После этого загорелся желтый. Какое количество информации Вы при этом получили? Решите устно
2. Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации Вы при этом получили? Решите устно
3. "Вы выходите на следующей остановке?" - спросили человека в автобусе. "Нет", - ответил он. Сколько информации содержит ответ? Решите устно
4. Какое количество информации несет в себе сообщение о том, что нужная Вам программа находится на одной из восьми дискет? Решите устно
Домашнее задание 1. Проанализировать записи в тетради. 2. Решить 2 индивидуальные задачи на карточках.