Презентация по дисциплине "Информатика" на тему "Подходы к измерению информации. Информационные объекты различных видов"

  • Презентации учебные
  • Разработки уроков
  • pptx
  • 20.01.2020
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Презентация по дисциплине "Информатика" на тему "Подходы к измерению информации. Информационные объекты различных видов"
Иконка файла материала Лекция 5. Подходы к измерению информации..pptx

Лекция 5. ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОБЪЕКТЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ. ДИСКРЕТНОЕ (ЦИФРОВОЕ) ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
ПЕРМСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
- филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения» в г. Перми
(ПИЖТ УрГУПС)

Подготовил: преподаватель базовой категории
Старцева Ксения Николаевна

Пермь
2019

СОДЕРЖАНИЕ

Подходы к измерению информации.
Информационные объекты различных видов.
Дискретное (цифровое) представление информации.
Представление информации в двоичной системе счисления.

2

1. ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ

3

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

4

Вам известны единицы измерения ДЛИНЫ, МАССЫ, ВРЕМЕНИ

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

5

Информация, которую обрабатывает компьютер, представлена ДВОИЧНЫМ КОДОМ с помощью двух цифр – 0 и 1

Символы 0 и 1 принято называть БИТАМИ (от английского binary digit – двоичный знак)

БИТ – наименьшая единица измерения объема информации, которую ввел Клод Шеннон

Клод Элвуд Шеннон
американский инженер
(1916 – 2001 гг.)

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

6

Название

Условное обозначение

Соотношение

Байт

1 Байт = 23 Бит = 8 Бит

Килобайт

Кбайт

1 Кбайт = 210 Байт = 1024 байт

Мегабайт

Мбайт

1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт

Гигабайт

Гбайт

1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт

Терабайт

Тбайт

1 Тбайт = 210 Гбайт = 1024 Гбайт

ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ

7

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ

АЛФАВИТНЫЙ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ)

Подходы к измерению информации

ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ

8

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД

Количество информации, заключенное в сообщении, определяется по формуле Ральфа Хартли (формула Хартли), которую он ввел в 1928 г. (I – количество информации, N – количество вариантов)

Ральф Винтон Лайон Хартли
американский ученый
(1888-1970 гг.)

ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ

9

АЛФАВИТНЫЙ (ТЕХНИЧЕСКИЙ)
ПОДХОД

Основан на подсчете числа символов в сообщении и информационный объем сообщения вычисляется по формуле (i – информационный объем 1-го символа, N – мощность алфавита)

Мощность алфавита вычисляется по формуле

Пример 1. Переведите в биты 12 байт.
Пример 2. Переведите в байты 72 бита.
Пример 3. Определите информационный объем сообщения «Информатика».
Пример 4. Какова мощность алфавита, если слово длиной 10 символов несет 30 бит информации.
Пример 5. Объем сообщения – 7,5 Кбайт. Известно, что данное сообщение содержит 7680 символов. Какова мощность алфавита.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

10

2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОБЪЕКТЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ

11

12

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОБЪЕКТЫ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОЪЕКТЫ это предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств

ПРОСТЫЕ

КОМПЛЕКСНЫЕ (СТРУКТУРИРОВАННЫЕ)

ЗВУК
ИЗОБРАЖЕНИЕ
ТЕКСТ
ЧИСЛО

ТАБЛИЦА
БАЗА ДАННЫХ
ГИПЕРТЕКСТ
И ДР.

13

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ ПО СПОСОБУ КОДИРОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ

способ кодирования речи человека специальными символами – буквами

способ кодирования специальными символами – цифрами

способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий и т.п.

задача хранения, тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г.

способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино

3. ДИСКРЕТНОЕ (ЦИФРОВОЕ) ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

14

15

ПРЕДПОСЫЛКИ К ДИСКРЕТНОЙ ФОРМЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Создатель общей теории информации и основоположник цифровой связи Клод Шеннон впервые обосновал возможность применения двоичного кода для передачи информации

Клод Элвуд Шеннон
американский инженер
(1916 – 2001 гг.)

16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ «ДИСКРЕТИЗАЦИЯ» И «ДИСКРЕТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ»

ДИСКРЕТИЗАЦИЯ – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов (представление информации в дискретном виде, т.е. в виде последовательности 0 и 1)

Процесс представления аналоговой информации в дискретной форме называется ДИСКРЕТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Аналоговая информация (речь, телевизионное изображение и т.п.)

4. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЕ СЧИСЛЕНИЯ

17

18

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ «КОДИРОВАНИЕ», «ДЕКОДИРОВАНИЕ», «ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ»

КОДИРОВАНИЕ – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы

ДЕКОДИРОВАНИЕ – расшифровка кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ – кодирование информации в виде 0 и 1

19

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЧИСЕЛ

Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называют СИСТЕМАМИ СЧИСЛЕНИЯ

Представление числовой информации в двоичной системе счисления

20

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ТЕКСТА

Присвоение символу определенного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в КОДОВОЙ ТАБЛИЦЕ

международная таблица кодов ASCCI (American Standard Code for Information Interchange) – на 1 символ отводиться 1 байт, всего можно закодировать 256 символов;
с 1997 г. появился международной стандарт Unicode, который отводит для кодирования одного символа 2 байта, и можно закодировать 65536 символов

21

СТАНДАРТНАЯ ЧАСТЬ ТАБЛИЦЫ КОДОВ ASCCI

22

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ГРАФИКИ

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ – перевод графического изображения из аналоговой формы в цифровой компьютерный формат путем разбивания изображения на отдельные маленькие фрагменты (точки) где каждому элементу присваивается код цвета

23

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ГРАФИКИ

ПИКСЕЛЬ – минимальный участок изображения на экране, заданного цвета
С помощью пикселей формируется растровое изображение, его кодирование напоминает – мозаику из кадров
Цветное изображение формируется за счет смешивания трех базовых цветов – красного, зеленого и синего (RGB)

24

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЗВУКА

В аналоговой форме звук представляет собой волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой
ВРЕМЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ – способ преобразования звука в цифровую форму путем разбивания звуковой волны на отдельные маленькие временные участки, где амплитуды этих участков квантуются (им присваивается определенное значение)

Временная дискретизация

25

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ

Видео – это прежде всего сочетание звуковой и графической информации
Для создания на экране эффекта движения используется дискретная по своей сути технология быстрой СМЕНЫ СТАТИЧЕСКИХ КАРТИНОК

26

Домашнее задание
(самостоятельная работа студентов)

Задание 1. Переведите данное значение в биты:
42 байт;
36 байт;
3,5 Кбайт;
1,5 Кбайт.

Задание 2. Переведите данное значение в байты:
32 бит;
432 бит;
48 бит;
1024 бит.

Задание 3. Определите информационный объем следующих сообщений в битах:
а. Логика – это наука о законах мышления и его формах.
б. Высказывание – предложение, которое может быть истинно или ложно.
в. Гипотеза – утверждение, предполагающее доказательство.
г. Аксиома – положение, принимаемое без доказательства.

27

Домашнее задание
(самостоятельная работа студентов)

Задание 4. Используя таблицу кодов ASCCI, закодируйте в двоичной форме свое имя и знак зодиака по гороскопу.

Задание 5. Используя таблицу кодов ASCCI декодируйте сообщение: 00111001 00100000 11101100 11100000 11111111 00100000 10010110 00100000 11000100 11100101 11101101 11111100 00100000 11001111 11101110 11100001 11100101 11100100 11111011 00100001

Задание 6. Подготовьтесь к самостоятельной работе по пройденной теме (форма работы – решение задач).