Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Методика обучения информатике

АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ

Изучаемые вопросы:

  • • алфавит, мощность алфавита;
  • • информационный вес символа в алфавите;
  • • информационный объем текста с алфавитной точки зрения;
  • • байт, килобайт, мегабайт, гигабайт и др.

Рассматриваемый в этой теме подход к измерению

информации является альтернативным к содержательному подходу, обсуждавшемуся ранее. Здесь речь идет об измерении количества информации в тексте (символьном сообщении), составленном из символов некоторого алфавита. К содержанию текста такая мера информации отношения не имеет. Поэтому такой подход можно назвать объективным, т. е. не зависящим от воспринимающего его субъекта. Алфавитный подход — это единственный способ измерения информации, который может применяться по отношению к информации, циркулирующей в информационной технике, в компьютерах.

Опорным в этой теме является понятие «алфавит» — конечное множество символов, используемых для представления информации. Число символов в алфавите называется мощностью алфавита (этот термин взят из математической теории множеств). В основной школе алфавитный подход рассматривается лишь с позиции равновероятного приближения. Допускается предположение о том, что вероятности появления всех символов алфавита в любой позиции в тексте одинаковы. Разумеется, это не соответствует реальности и является упрощающим предположением.

В рассматриваемом приближении количество информации, которое несет в тексте каждый символ (t), вычисляется из уравнения Хартли: 2' = N, где N — мощность алфавита. Величину i можно назвать информационным весом символа. Отсюда следует, что количество информации во всем тексте (7), состоящем из К символов, равно произведению информационного веса символа на К: I = i х К. Эту величину можно назвать информационным объемом текста. Такой подход к измерению информации еще называют объемным подходом.

Минимальная мощность алфавита, пригодного для передачи информации, равна двум. Такой алфавит называется двоичным алфавитом. Информационный вес символа в двоичном алфавите легко определить. Поскольку 2‘ = 2, то i = 1 бит. Итак, один символ двоичного алфавита несет 1 бит информации. С этим обстоятельством ученики снова встретятся, когда будут знакомиться с алфавитом внутреннего языка компьютера — языка двоичного кодирования.

Бит — основная единица измерения информации. Кроме нее используются и другие единицы. Следует обратить внимание учеников на то, что в любой метрической системе существуют единицы основные (эталонные) и производные от них. Например, основная физическая единица длины — метр. Но существуют миллиметр, сантиметр, километр. Расстояния разного размера удобно выражать через разные единицы. Так же обстоит дело и с измерением информации. 1 бит — это исходная единица. Следующая по величине единица — байт.

Байт вводится как информационный вес символа из алфавита мощностью 256. Поскольку 256 = 28, то 1 байт = 8 бит. Мы снова встречаемся с темой, которая является своеобразной пропедевтикой к будущему изучению компьютера. Уже в рамках данной темы можно сообщить ученикам, что компьютер для внешнего представления текстов и другой символьной информации использует алфавит мощностью 256 (во внутреннем представлении любая информация в компьютере кодируется в двоичном алфавите). Фактически, для выражения объема компьютерной информации, в качестве основной единицы используется байт.

Представляя ученикам более крупные единицы: килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт и другие обратить их внимание на то, что мы привыкли приставку «кило» воспринимать, как увеличение в 1000 раз. В информатике это не так. Килобайт больше байта в 1024 раза, а число 1024 = 210. Так же относится и «мега» по отношению к «кило» и т. д. Тем не менее часто при приближенных вычислениях используют коэффициент 1000.

В результате изучения содержательной линии «Информация и ее измерение» учащиеся должны:

  • 1) знать/понимать: понятия «информация» (содержательный и кибернетический подходы); «количество информации», единицы измерения количества информации;
  • 2) уметь: приводить примеры различных видов информации, информативных и неинформативных сообщений; выражать количество информации в различных единицах (бит, байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт, Тбайт и др.);
  • 3) использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни: для измерения информационного объема текста в байтах (при использовании компьютерного алфавита).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы