Презентация по информатике на тему «Вычисление количества информации» (10-11 класс, информатика и ИКТ)

Презентация для подготовки к ЕГЭ по теме: «Вычисление количества информации» по информатике в формате Power Point. В данной презентации для школьников (10-11 классов) изложен необходимый теоретический материал, что такое кодирование, декодирование информации, что кодирование может быть равномерное и неравномерное. Приводятся основные единицы измерения информации. Также дается набор формул, необходимый для решения задач по данной теме. В данной работе производится разбор задачи (из демонстрационных вариантов ЕГЭ). Также содержится большое количество задач для самостоятельной работы по данной теме, с целью закрепления навыков решения подобных задач. Автор презентации: учитель информатики МОУ «СОШ №5» г.Саратова Пяток Маргарита Яковлевна.

При подготовке к сдаче ЕГЭ следует знать:
1. Таблицу степеней числа «2».
2. Общую формулу кодирования: N=m*k , где
m — количество символов (знаков) в алфавите, с помощью которого кодируют;
k — длина кода, т.е. число знакомест, которое используется для кодирования одного символа исходного сообщения;
N — максимальное количество разных символов исходного сообщения, которое можно закодировать с помощью алфавита из m знаков при постоянной длине кода в k знакомест.
3. Таблицу основных единиц измерения информации, т.к часто необходим переход от одних единиц измерения информации к другим (от бит — к килобайтам, от мегабайт — килобайтам и т.д.).

«Кодирование информации»

Основные понятия:
 
кодирование – запись в другой системе символов, в другом алфавите обычно кодированием называют перевод информации с «человеческого» языка на формальный, например, в двоичный код.

декодирование – обратный переход один символ исходного сообщения может заменяться одним символом нового кода или несколькими символами, а может быть и наоборот – несколько символов исходного сообщения заменяются одним символом в новом коде (китайские иероглифы обозначают целые слова и понятия)

кодирование может быть равномерное и неравномерное;
- при равномерном кодировании все символы кодируются кодами равной длины;
- при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины, это затрудняет декодирование

Разбор задачи
В некоторой стране автомобильный номер длиной 5 символов составляют из заглавных букв (задействовано 30 различных букв) и любых десятичных цифр в любом порядке.
Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти, отводимый этой программой для записи 50 номеров.

1) 100 байт; 2) 150 байт; 3) 200 байт; 4) 250 байт
Решение: 

Необходимо закодировать: 30 букв + 10 цифр (от 0 до 9) = 40 символов.
Для кодирования 1 символа необходимо 6 бит, т.к. 32 < 40 < 64; 25 < 40 < 26
Для кодирования 1 автомобильного номера нужно: 6 * 5 = 30 бит.
30 нацело не делится на 8. А нам по условию дано, что 1 номер должен кодироваться целым количеством байтов. Поэтому округляем 30 до 32.
32/8 = 4 байта - отводится на 1 автомобильный номер.
Для кодирования 50 номеров нужно: 4 * 50 = 200 байт.
Ответ: 3

Разбор задачи

Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 480 бит. Какова длина сообщения в символах?
1) 30
2) 60
3) 120
4) 480

Решение:

1 символ в коде Unicode кодируется 16-ю битами, 1 символ в коде КОИ-8 — 8-ю битами. Количество символов при перекодировке не меняется, поэтому обозначим его за Х .
Составим уравнение: 16х - 8х = 480

Решая его найдём 8х = 480, следовательно, х = 60 .
Ответ: 2.

Некоторое устройство имеет специальную кнопку включения/выключения, а выбор режима работы осуществляется установкой ручек двух тумблеров, каждая из которых может находиться в одном из пяти положений. Сколько различных режимов работы может иметь устройство? Выключенное состояние режимом работы не считать.

1) 10
2) 20
3) 25
4) 32

Решение: Представим, что одно положение есть один символ, а
т. к. тумблеров 2, то из этих символов надо составить 2-буквенное слово.

Имеется 5 различных положений, значит, 5 символов. Из M = 5 различных символов можно составить Q = MN слов длиной N = 2,
т. е. 52 = 25 слов.
Ответ: 3.

1. 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?
200 бит 2) 280 бит 3) 30 байт 4) 40 байт
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?
70 бит 2) 70 байт 3) 490 бит 4) 119 байт
3. В велокроссе участвуют 112 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 30 велосипедистов?
1) 30 бит 2) 30 байт 3) 210 бит 4) 112 байт
4. 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.
1) 240 байт 2) 300 байт 3) 360 байт 4) 420 байт
Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 480 бит. Какова длина сообщения в символах?
1) 30 2) 60 3) 120 4) 480
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.
1) 375 байт 2) 750 байт 3) 500 байт 4) 625 байт

7. 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?
1) 15 2) 30 3) 60 4) 240
8. На производстве работает автоматическая система информирования склада о необходимости доставки в цех определенных групп расходных материалов. Система устроена так, что по каналу связи на склад передается условный номер расходных материалов (при этом используется одинаковое, но минимально возможное количество бит в двоичном представлении этого числа). Известно, что был послан запрос на доставку 9 групп материалов из 19 используемых на производстве. Определите объем посланного сообщения.
1) 35 байт 2) 45 бит 3) 55 бит 4) 65 байт
9. B некоторой стране автомобильный номер длиной 6 символов составляют из заглавных букв (используются только 33 различных буквы) и десятичных цифр 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 объём памяти, отводимый этой программой для записи 125 номеров.
1) 375 байт 2) 750 Байт 3) 500 байт 4) 625 байт
10. B некоторой стране автомобильный номер длиной 8 символов составляют из заглавных букв (задействовано 20 различных букв) и десятичных цифр в любом порядке. Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байтов (при этом используют посимвольное кодирование и вcе СИМВОЛЫ кодируются одинаковым и минимально возможным количеством битов). Определите объём памяти, отводимый этой программой для записи 40 номеров.
1) 200 байт 2) 120 байт 3) 320 байт 4) 160 байт
11. В национальном парке ведется автоматизированный контроль за популяцией редкого вида оленей на некоторой ограниченной территории. Автоматическое устройство записывает индивидуальные номера животных с использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого оленя, при выходе животного за пределы этой территории. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, если ограниченную территорию покинуло 4 оленя из 15 обитающих в парке?
1) 14 бит 2) 15 бит 3) 16 бит 4) 17 бит

12. Сколько бит содержит 8 Мбайт?
1) 223 2) 226 3) 8 • 106 4) 64 • 106
13. Сколько бит содержит 2 Кбайт?
1) 2000 2) 2048 3) 16000 4) 16384
14. Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного на­блюдения является целое число от 0 до 100%, записываемое при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 800 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений
1) 400 бит 2) 500 байт 3) 700 байт 4) 800 байт
15. Сколько сообщений мог бы передавать светофор, если бы у него одновременно горели сразу три «глаза», а каждый из них мог бы менять цвет и становиться либо красным, либо желтым, либо зеленым?
1) 9 2) 27 3) 3 4) 37
16. Некоторое устройство имеет специальную кнопку включения/выключения, а выбор режима работы осуществляется установкой ручек двух тумблеров, каждая из которых может находиться в одном из пяти положений. Сколько различных режимов работы может иметь устройство? Выключенное состояние режимом работы не считать.
1) 10 2) 20 3) 25 4) 32
17. Выбор режима работы в некотором устройстве осуществляется установкой ручек двух тумблеров, каждая из которых может находиться в одном из пяти положений. При этом крайнее нижнее одновременное положение обеих ручек соответствует отключению устройства. Сколько различных режимов работы может иметь устройство? Выключенное состояние режимом работы не считать.
1) 9 2) 10 3) 24 4) 25

Используемая литература и эл.ресурсы:


ЕГЭ-2013. Информатика и ИКТ: типовые экзаменационные варианты: 10 вариантов / С.С. Крылов, Т.Е. Чуркина. — М.: Издательство «Национальное образование», 2012. — (ЕГЭ-2013. ФИПИ-школе)

ЕГЭ-2013: Информатика / ФИПИ авторы-составители: Якушкин А.П., Ушаков Д.М.– М.: Астрель, 2012.

ЕГЭ. Информатика. Тематические тестовые задания/ФИПИ авторы: Крылов С.С., Ушаков Д.М. – М.: Экзамен, 2011.

http://www.fipi.ru/
http://inf.reshuege.ru/