Презентация, доклад на тему Мультимедийная презентация по информатике на тему Измерение количества информации

Содержание

Как измерить информацию?Что такое «много информации» и «мало информации»?Как определить, в каком сообщении больше информации?Идея: количество информации определяется временем ее передачиколичество информации – это длина сообщения, с помощью которого её можно закодировать.От чего зависит длина сообщения? от

Слайд 1Измерение количества информации

Измерение  количества информации

Слайд 2Как измерить информацию?
Что такое «много информации» и «мало информации»?
Как определить, в

каком сообщении больше информации?

Идея:
количество информации определяется временем ее передачи
количество информации – это длина сообщения, с помощью которого её можно закодировать.

От чего зависит длина сообщения?
от алфавита!
Какой алфавит выбрать?
абвг…эюя?
abcd…xyz?

Как измерить информацию?Что такое «много информации» и «мало информации»?Как определить, в каком сообщении больше информации?Идея: количество информации

Слайд 3Какой код использовать?
Идея: использовать тот код, который применяется в компьютерной технике

«0»
«1»

Какой код использовать?Идея: использовать тот код, который применяется в компьютерной технике«0»«1»

Слайд 4Двоичный код
Код, в котором используются только два знака, называется двоичным. Все

виды информации в компьютерах кодируются в двоичном коде.


1 бит – это количество информации, которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде («0» или «1»).

bit = binary digit, двоичная цифра

Двоичный кодКод, в котором используются только два знака, называется двоичным. Все виды информации в компьютерах кодируются в

Слайд 51 бит
или
выбрать один из двух вариантов, если заранее договориться, что означают

«0» и «1»
1 битиливыбрать один из двух вариантов, если заранее договориться, что означают «0» и «1»

Слайд 6Единицы измерения
1 бит – это количество информации, которое мы получаем при

выборе одного из двух возможных вариантов (вопрос: «Да» или «Нет»?)
Примеры:
Эта стена – зеленая? Да.
Дверь открыта? Нет.
Сегодня выходной? Нет.
Это новый автомобиль? Новый.
Ты будешь чай или кофе? Кофе.
Единицы измерения1 бит – это количество информации, которое мы получаем при выборе одного из двух возможных вариантов

Слайд 7Сколько информации?
Определите количество информации:
2 бита
5 битов
7 битов
10 битов

Сколько информации?Определите количество информации:2 бита5 битов7 битов10 битов

Слайд 8Сколько вариантов?
1 бит:
2 бита:

3 бита:

4 бита: 16 вариантов!
0 1

0
00 01
10 11
000 001
010 011
100 101
110

111
Сколько вариантов?1 бит:2 бита:3 бита:4 бита: 16 вариантов!		0	1000	0110	11000	 001010	 011100	 101110	 111

Слайд 9Если вариантов больше…
4 варианта – 2 бита
00
01
10
11
8 вариантов – 3 бита
?
16

вариантов – 4 бита

?

32 варианта – 5 бит

?

64 варианта – 6 бит

?

128 вариантов – 7 бит

?

Если вариантов больше…4 варианта – 2 бита000110118 вариантов – 3 бита?16 вариантов – 4 бита ?32 варианта

Слайд 10Если вариантов больше…
«Да» или «Нет»?
2 варианта – 1 бит
4 варианта –

2 бита

8 вариантов – 3 бита


Если вариантов больше…«Да» или «Нет»?2 варианта – 1 бит4 варианта – 2 бита8 вариантов – 3 бита

Слайд 11Если вариантов больше…
6 вариантов – между 4 (2 бита) и 8

(3 бита)
Ответ: количество информации между
2 и 3 битами


Если вариантов больше…6 вариантов – между 4 (2 бита) и 8 (3 бита)Ответ:  количество информации между

Слайд 12Единицы измерения
1 байт (bytе) = 8 бит
1 Кбайт (килобайт)

= 1024 байта
1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт
1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт
1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт
1 Пбайт (петабайт) = 1024 Тбайт

210


Единицы измерения1 байт (bytе)   	= 8 бит1 Кбайт (килобайт) 	= 1024 байта1 Мбайт (мегабайт) 	=

Слайд 13Единицы измерения (11 класс)
1 байт (bytе) – это объем компьютерной памяти,

который имеет индивидуальный адрес.
Примеры из истории:
1 байт = 4 бита 1 байт = 6 бит 1 байт = 12 бит
Сейчас обычно:

1 байт = 8 бит

Единицы измерения (11 класс)1 байт (bytе) – это объем компьютерной памяти, который имеет индивидуальный адрес.Примеры из истории:	1

Слайд 14Формула Хартли (1928)
I – количество информации в битах
N –

количество вариантов

Пример: В аэропорту стоит 6 самолетов, из них один летит в Москву. Сколько информации в сообщении «В Москву летит второй самолет»?

бит

Формула Хартли (1928) I  	– количество информации в битахN 	– количество вариантовПример:   В аэропорту

Слайд 15
Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого

языка.
Примеры:
АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ 32
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 26
× O 2
0123456789 10
Мощность алфавита – количество символов.


Алфавитный подход

мощность алфавита

информационная емкость символа

Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого языка.Примеры: АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ 32 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ		  26

Слайд 16Алфавитный подход
Задача. Определить объем информации в сообщении
ПРИВЕТВАСЯ
для кодирования которого используется

русский алфавит (только заглавные буквы).

Ответ: 10·5 бит = 50 бит

считаем все символы (здесь 10 символов)
мощность алфавита – 32 символа (32=25)
1 символ несет 5 бит информации

Решение:

Алфавитный подходЗадача. Определить объем информации в сообщении		ПРИВЕТВАСЯ для кодирования которого используется русский алфавит (только заглавные буквы).Ответ: 10·5

Слайд 17Вероятность события – число от 0 до 1, показывающее, как часто

случается это событие в большой серии одинаковых опытов.
p = 0 событие никогда не происходит (нет неопределенности)
p = 0,5 событие происходит в половине случаев (есть неопределенность)
p = 1 событие происходит всегда (нет неопределенности)
Полная система событий: одно из N событий обязательно произойдет (и только одно!).

Вероятностный подход

pi – вероятность выбора i-ого варианта (i=1,…,N)

Вероятность события – число от 0 до 1, показывающее, как часто случается это событие в большой серии

Слайд 18Вероятностный подход
Вычисление вероятности
Задача. В пруду живут 100 рыб, из них 20

карасей, 30 пескарей, а остальные – окуни. Какова вероятность поймать карася (пескаря, окуня), если все рыбы одинаково голодны?

Формула:

число «нужных» событий

общее число событий

Решение:

караси

пескари

окуни

Вероятностный подходВычисление вероятностиЗадача. В пруду живут 100 рыб, из них 20 карасей, 30 пескарей, а остальные –

Слайд 19Вероятностный подход
Вычисление вероятности
Задача. Робот движется на клетчатом поле: на каждом шаге

с равной вероятностью выбирается одно из четырёх направлений (вверх, влево, вниз, вправо). Какова вероятность того, что через 2 шага он
окажется
1) в начальной точке
2) в точке А?
3) в точке Б?

Вероятностный подходВычисление вероятностиЗадача. Робот движется на клетчатом поле: на каждом шаге с равной вероятностью выбирается одно из

Слайд 20Вероятностный подход
после 1 шага
после 2 шагов

Вероятностный подходпосле 1 шагапосле 2 шагов

Слайд 21Вероятностный подход
Как посчитать информацию, если варианты не равновероятны?
Идея: если случается менее

вероятное событие, мы получаем больше информации.

Если произошло событие i, мы получаем информацию

Клод Шеннон (1916 —2001) американский математик и электротехник, один из создателей математической теории информации и криптографии.

Вероятностный подходКак посчитать информацию, если варианты не равновероятны?Идея: если случается менее вероятное событие, мы получаем больше информации.Если

Слайд 22Вероятностный подход
Задача 1. В пруду живут 100 рыб, из них 20

карасей, 30 пескарей, а остальные – окуни. Сколько информации несет сообщение о том, что рыбак поймал карася (пескаря, окуня), если все рыбы одинаково голодны?

Формула:

Решение:

карась

пескарь

окунь

Вероятностный подходЗадача 1. В пруду живут 100 рыб, из них 20 карасей, 30 пескарей, а остальные –

Слайд 23Вероятностный подход
Задача 2. Посчитать, чему равна информация в сообщении «Сейчас идет

снег» зимой и летом.

Решение:

Событие 1 – идет снег, событие 2 – снег не идет.

Вероятностный подходЗадача 2. Посчитать, чему равна информация в сообщении «Сейчас идет снег» зимой и летом.Решение: Событие 1

Слайд 24Два подхода: сравнение
Задача 3. Отличник Вася Пупкин получил такие оценки по

истории за I четверть:
4 5 5 3 5
Сколько информации получили в этом сообщении родители?

Алфавитный подход:
возможны 4 разные оценки: 2, 3, 4 и 5
каждая оценка несет 2 бита информации (все одинаково!)

Ответ: 5·2 бит = 10 бит

Два подхода: сравнениеЗадача 3. Отличник Вася Пупкин получил такие оценки по истории за I четверть:		4 5 5

Слайд 25Два подхода: сравнение
Вероятностный подход:
задаем вероятности получения всех оценок

информация при получении 5,

4 и 3:

бит

бит

бит

< 10 бит

Ответ: информации в сообщении 4 5 5 3 5

Два подхода: сравнениеВероятностный подход:задаем вероятности  получения всех оценокинформация при получении 5, 4 и 3: битбитбит< 10

Слайд 26
Информация и знание
знание
незнание

получение информации
знание
незнание
Неопределенность – недостаток знаний (незнание).
при получении информации знания

увеличиваются, неопределенность уменьшается
чем больше получено информации, тем больше уменьшается неопределенность
информация – мера уменьшения неопределенности

Информация и знаниезнаниенезнаниеполучение  информациизнаниенезнаниеНеопределенность – недостаток знаний (незнание).при получении информации знания увеличиваются, неопределенность уменьшаетсячем больше получено

Слайд 27Формула Шеннона (1948)
Неопределенность (энтропия системы)
Система двух событий:
Средняя информация (неопределенность) максимальна,

когда все события равновероятны.

p1

p2= 1 – p 1

Информация = снятая неопределенность!

Формула Шеннона (1948)Неопределенность (энтропия системы)Система двух событий: Средняя информация (неопределенность) максимальна, когда все события равновероятны.p1p2= 1 –

Слайд 28Семантическая теория
Ю.А. Шрейдер:
Тезаурус – знания приемника информации о внешнем мире, его

способность воспринимать те или иные сообщения.

Семантическая теорияЮ.А. Шрейдер:Тезаурус – знания приемника информации о внешнем мире, его способность воспринимать те или иные сообщения.

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть