Конспект урока "Содержательный подход к измерению информации"

Дисциплина ОДП. Информатика                                                                        Группы 1 курса ПЛАН ЗАНЯТИЯ № 7­8 Тема программы №1.3: Измерение информации Тема занятия: Содержательный подход к измерению информации Цели занятия:  Образовательная:  сформировать  представление  о содержательном  подходе  к измерению информации; применение содержательного подхода к определению количества информации в сообщении; Воспитательная:  формирование   потребность   в   приобретении   знаний;   воспитывать внимательность, самостоятельность, дисциплинированность; Развивающая:  мышление   (умение   сравнивать,   анализировать),   развивать   навыки самостоятельной активности. Тип занятия: комбинированный Материально­техническое обеспечение занятия: Инструменты и оборудование: компьютер, проектор, презентация Информационное обеспечение занятия: Литература: Угринович, Н.Д. Информатика и ИТ. 10­11 класс Формирование компетенций в соответствии с ФГОС: ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем. ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы. Ход занятия 1. Организационный момент: приветствие, проверка явки и готовности к занятию 2. Актуализация знаний Сравните   количество   информации   в   двух   словах:   «яблоко»   и   «apple».   Многие обучающиеся могут заметить, что смысл обоих слов одинаков, а по количеству символов в первом слове больше информации. Возникает проблема: как измерить полученное количество информации? Давайте вспомним, для чего нам нужна информация? (Для принятия решения.)  От чего зависит объем информации? (От новизны информации, от ее полезности.)  Какое из сообщений ­ «абра ка дабра» и «завтра среда» — больше повлияет на принятие вами решения?  (Большинство, как правило, отвечает, что второе.)  Значит ли это, что во втором сообщении информации больше?  Итак, если учитывать  смысл  сообщения, то информации больше во втором сообщении, если учитывать только количество знаков, то в первом. 3. Сообщение темы, цели занятия, критериев оценки Итак, тема сегодняшнего урока — «Содержательный подход к измерению информации». Давайте научимся измерять количество информации с точки зрения содержания информации. 4. Объяснение нового материала Прочитайте   на   слайде   определение   информации   Клода   Шеннона.   «Информация   как снятая неопределенность». Что означает «неопределенность»? Приведите синонимы этого слова.  (Неизвестность, незнание и т. д.) А что означает «снятая неопределенность»? Пример.   После   сдачи   зачета   или   выполнения   контрольной   работы   ученик   мучается неопределенностью, он не знает, какую оценку получил: Зачет, незачет или «2», «3», «4», «5»? Под   «информацией»   Клод   Шеннон   понимал   не   любые   сведения,   а   лишь   те,   которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. Пример. Учитель объявляет результаты. Информационное сообщение об оценке за зачет приводит к уменьшению неопределенности знания в два раза (зачет или незачет), сообщение об оценке за контрольную работу приводит к уменьшению неопределенности знания в четыре раза (2, 3, 4 или 5). Итак,   вы   сказали,   что   информация   нужна   для   принятия   решения.   Какого   решения?  Можно   ли   измерить,   сколько (Правильного,   для   достижения   поставленной   цели) информации нужно для принятия правильного решения? Сколько нужно информации, чтобы снять неопределенность, незнание? Для человека информация ­ это знания человека. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению   неопределенности   нашего   знания,   то   можно   говорить,   что   такое   сообщение содержит информацию. Получение новой информации приводит к расширению знаний.  Отсюда   следует   вывод,   что   сообщение  информативно,   если   оно   пополняет   знания человека. Чтобы сообщение было информативно, оно должно быть понятно. (*) Неопределенность знаний о событии ­ это количество возможных результатов события. Количество информации  – мера уменьшения неопределенности знания при получении информационного сообщения Единица   измерения   информации   носит   название   «бит».   Ее   определение   звучит   так: Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет 1 бит информации.  Количество   информации   в   сообщении   о   событии   совпадает   с   количеством   вопросов, которые необходимо задать, чтобы полностью снять неопределенность. (**) Если обозначить возможное количество событий, или, другими словами, неопределенность знаний буквой N, а количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N событий, буквой I, то можно записать формулу:  2I = N (***) 5. Закрепление материала (*) Определите количество информации с позиции «информативно» или «не информативно»: ­ Столица России – Москва; ­ Эйфелева башня имеет высоту 300 метров и вес 9000 тонн;  (**) 1. Если было загадано число от 1 до 16, сколько вопросов надо задать, чтобы его угадать? (4) Сколько информации будет получено? (4 бита.) 2. Книга лежит на одной из двух полок ­ верхней или нижней (неопределенность). Во сколько раз уменьшится неопределенность после сообщения о том, что книга лежит на верхней полке? (Ровно в 2 раза.) Неопределенность снимается полностью? (Да.) 3. На книжном стеллаже восемь полок. Книга может быть поставлена на любую из них. Сколько информации содержит сообщение о том, где находится книга? (3 бита) (***) Решите задачи: 1. Сколько информации содержит сообщение о том, что из колоды 32 карт достали король пик? Дано: N = 32. Найти: i - ? 2i = N, 2i = 32, 2i = 25, i = 5 бит Ответ: 5 бит 2. Сколько информации содержит сообщение о выпадении грани с числом 3 на шестигранном игральном кубике? Дано: N = 6. Найти: i - ? 2i = N, 2i = 6 , 22 < 6 < 23 , i = 2.58496 бит. 3. Сколько информации содержит сообщение о том, что на поле 4х4 клетки одна из клеток закрашена? 4. В книге 512 страниц. Сколько информации несет сообщение о том, что закладка лежит на какой­либо странице? 5. Сколько бит информации содержит сообщение, что случайным образом выбрано одно число в диапазоне от 11 до 74 включительно? 6. Задумано нечётное число от 1 до 7. Сколько бит информации в сообщении о том, какое число угадано? Сколько вопросов надо задать, чтобы угадать это число? 7. Сообщение о том, что выступать за всю команду будет игрок под номером 5, содержит 3 бита информации. Сколько игроков в команде? 6. Подведение итогов занятия Объясните суть содержательного подхода к измерению информации.  7. Рефлексия 8. Домашнее задание. Решите задачу: Сообщение о том, что угадали одно число в диапазоне от 0 до М, содержит 5 бит информации. Сколько чисел содержит диапазон? Чему равно М?  Преподаватель: Андриевских О.В.