что такое неопределенность знания
ГДЗ Информатика 10 класс Семакин параграф 4
1. Что такое неопределенность знания об исходе некоторого события?
Неопределенность знания — это количество возможных вариантов ответа на интересовавший вас вопрос. Еще можно сказать: возможных исходов события.
2. Как определяется единица измерения количества информации в рамках содержательного подхода?
В содержательном подходе количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который это сообщение несет получающему его человеку. Вспомним, что с «человеческой» точки зрения информация — это знания, которые мы получаем из внешнего мира. Количество информации, заключенное в сообщении, должно быть тем больше, чем больше оно пополняет наши знания. В теории информации для бита дается следующее определение: Сообщение, уменьшающее неопределенность знания в два раза, несет 1 бит информации.
3. Придумайте несколько ситуаций, при которых сообщение несет 1 бит информации.
1. Монета после подбрасывания легла гербом вверх 2. Лампа не горит 3. Телевизор включен 4. Поезд пришел вовремя 5. Можно идти ужинать!
4. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении, используя содержательный подход?
5. Сколько битов информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали «даму пик»?
6. При угадывании методом половинного деления целого числа из диапазона от 1 до N был получен 1 байт информации. Чему равно N?
1 байт = 8 бит N = 2^8 = 256
7. Проводятся две лотереи: «4 из 32» и «5 из 64». Сообщение о результатах какой из лотерей несет больше информации?
8. Используя формулу Хартли и электронные таблицы, определите количество информации в сообщениях о равновероятных событиях:
а) на шестигранном игральном кубике выпала цифра 3;
б) в следующем году ремонт в школе начнется в феврале;
в) я приобрел абонемент в бассейн на среду;
г) из 30 учеников класса дежурить в школьной столовой назначили Дениса Скворцова.
Формула Хартли: i = log2N A) Шанс выпадения одной из 6 граней на кубике равен 1/6 i = Iog2 6 = 3 бита Б) В году 12 месяцев, выбор одного уменьшает неопределенность в 12 раз i = Iog2 12 — 4 бита B) В неделе 7 дней, выбор одного дня уменьшает неопределенность в 7 раз i = Iog 27 = 3 бита Г) Выбор одного ученика из 30 снижает неопределенность в 30 раз i = Iog2 30 = 5 бит
9. Используя закон аддитивности количества информации, решите задачу о билете в кинотеатр со следующим дополнительным условием: в кинотеатре 4 зала. В билете указан номер зала, номер ряда и номер места. Какое количество информации заключено в билете?
ГДЗ по информатике 10 класс учебник Босова параграф 2
1. Что такое неопределённость знания о результате какого-либо события? Приведите пример.
Неопределенность знания о результате некоторого события (бросание монеты или игрального кубика, вытаскивание жребия и др.) — это количество возможных результатов.
2. В чём состоит суть содержательного подхода к определению количества информации? Что такое бит с точки зрения содержательного подхода?
В содержательном подходе количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который это сообщение несет получающему его человеку.
Сообщение, уменьшающее неопределенность знания в два раза, несет 1 бит информации. Как пример содержит знание: да или нет
3. Паролем для приложения служит трёхзначное число в шестнадцатеричной системе счисления. Возможные варианты пароля: 189 101 654 FFE 123 А41 880 391 110 125 Ответ на какой вопрос (см. ниже) содержит 1 бит информации?
1) Это число записано в двоичной системе счисления?
2) Это число записано в четверичной системе счисления?
3) Это число может быть записано в восьмеричной системе счисления?
4) Это число может быть записано в десятичной системе счисления?
5) Это число может быть записано в шестнадцатеричной системе счисления?
4. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 5 бит информации. Каковы наибольшее и наименьшее числа этого диапазона?
Это бит в пятой степени. 2^5 = 32, если берем целые неотрицательные числа, то диапазон определен от 0 до 31, наименьшее и наибольшие числа
5. Какое максимальное количество вопросов достаточно задать вашему собеседнику, чтобы точно определить день и месяц его рождения?
Два вопроса: Какой месяц? Какой день месяца?
6. В чём состоит суть алфавитного подхода к измерению информации? Что такое бит с точки зрения алфавитного подхода?
Алфавитный подход позволяет вычислить количество информации, содержащейся в тексте, сложив информационные объёмы каждого символа, при этом содержание текста не учитывается.
7. Закодируйте фразу «ALL IN GOOD TIME» кодом Бодо и восьмиразрядным компьютерным кодом. Сравните полученные информационные объёмы текста.
010000010100110001001100 0100100101001110 01000111010011110100111101000100 01010100
(I=K*i, K=104 символов, i= 8 бит,I= 104*8=832)
8. Какие единицы используются для измерения объёма информации, хранящейся на компьютере?
Бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт.
9. Объём сообщения, содержащего 11 264 символа, равен 11 Кбайт. Определите максимальную мощность алфавита, который мог быть использован для кодирования этого сообщения? Какова минимальная мощность алфавита, использование которого привело к такому же информационному объёму закодированного сообщения?
90112 = 11264 * i => i = 8
10. В школе 750 учащихся, коды учащихся записаны в школьной информационной системе с помощью минимального количества бит. Каков информационный объём в байтах сообщения о кодах 180 учащихся начальных классов?
Надо найти минимальное b, чтобы N было больше 750.
Значит, минимальное кол-во бит, при помощи которого можно записать коды 750 учащихся b = 10.
Соответственно информационный объем сообщения о кодах 180 учащихся = 180 * 10 = 1800 бит = (1800 / 8) байт = 225 байт
11. В школьной базе данных каждый ученик получил идентификатор, состоящий ровно из б символов. В качестве символов используются все заглавные буквы русского алфавита, кроме «Ё», «Ы», «Ъ» и «Ь», а также все десятичные цифры за исключением цифры 0. Каждый такой идентификатор в информационной системе 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, необходимый для хранения в этой системе 180 идентификаторов учащихся начальных классов. Ответ выразите в килобайтах.
Общее количество символов для записи идентификатора = 29+9=38
Для кодирования одного символа необходимо log(2)38 ≈ 6 бит.
Для записи одного идентификатора требуется 6*6 бит = 36 бит = 36/8 байт ≈ 5 байт
Для хранения 180 идентификаторов потребуется 5*180 байт = 900 байт = 900/1024 Кбайт ≈ 0,9 Кбайт
12. В ходе телевизионного шоу проводится СМС-голосование: каждый телезритель отдаёт свой голос за одного из 12 артистов-участников шоу, отправляя сообщение с его номером. Голос каждого телезрителя, отданный за того или иного участника, кодируется одинаковым и минимально возможным количеством бит и сохраняется для подведения итогов. За время телевизионного шоу в голосовании приняли участие 163 840 зрителей. Определите объём сохранённой информации о голосовании и выразите его в килобайтах.
13. При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 6 символов и содержащий только символы из шестибуквенного набора А, В, С, D, Е, F. Для хранения сведений о каждом пользователе отведено одинаковое и минимально возможное целое число байт. При этом используют посимвольное кодирование паролей и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Кроме собственно пароля для каждого пользователя в системе хранятся дополнительные сведения, занимающие 15 байт. Определите объём памяти в байтах, необходимый для хранения сведений о 120 пользователях.
2^2 = 4; 2^3 = 8. Значит 3 бит памяти достаточно для кодировки 1 символа.
Всего символов 6. 6*3 = 18. 18/8 = 3 (округляем до целого) байт нужно для сохранения пароля.
3+15 = 18 байт для кодировки информации про 1 пользователя
«Неопределенность знаний и количество информации»
Кустол Оксана Анатольевна
МБОУ «Раздольненская школа-лицей №1»
Тема: Неопределенность знания и количество информации
образовательная: сформировать представлений об информации, как мере уменьшения неопределенности знания, формировать практические навыки по определению количества информации.
развивающая: развивать умения и навыки решения информационных задач, развить познавательный интерес, информационную культуру, расширять словарный запас по теме « Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания »
воспитательная: формировать интерес к предмету, воспитывать настойчивость в преодолении трудностей в учебной работе, воспитать стремление к саморазвитию
Тип урока: изучение нового материала
Форма урока: синтетическая .
Место урока в учебной теме: первичный
Методы и методические приемы:
Материалы и оборудование: презентация, раздаточный материал, проектор, ноутбук
Основные понятия и термины: информация, объем
I. Организационный момент
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
II . Актуализация знаний
сведения, разъяснения, изложение
сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами
Итак, мы с вами ведем речь об информации и способах измерения информации. Тема нашего урока: «Неопределенность знания и количество информации»
III . Изучение нового материала
Человек всегда стремиться к количественному измерению различных величин. Получая ту или иную информацию, мы понимаем, что не всегда ее бывает достаточно для того, чтобы решить какие-либо проблемы. И как оценить информационный объем книги или статьи?
Содержательный подход позволяет оценить количество информации с точки зрения уменьшения неопределенности наших знаний об объекте.
Рассмотрим, как можно измерить количество информации на примере подбрасывания монеты. Будем считать, то наша монета идеальная: не зависает в воздухе, не падает на ребро и не пропадает момент бросания. Сколько возможных положений может занять монета после подбрасывания?
Ответ учащихся: Два положения: «орел» или «решка».
Неопределенность знания о результате некоторого события — это число возможных результатов события.
Как происходит уменьшение неопределенности знаний
Рассмотрим пример. На книжном стеллаже 8 полок. Сколько информации содержит сообщение о том, где находится книга?
Рассмотрим более сложную задачу. В классе 8 учеников. Учитель хочет узнать, кто дежурный и для этого предлагает детям ответить на предложенные вопросы.
Дежурный сидит на последних двух партах?
Ответ учащихся: Нет.
Дежурный сидит на правом ряду?
Дежурный сидит на первой парте?
Ответ учащихся: Нет
Давайте посмотрим на полученную таблицу. Какова начальная неопределенность?
Какое общее количество информации мы получили?
Ответ учащихся: 3 бита.
Посмотрите на эти числа: 8, 2 и 3. Как они связаны между собой?
Ответ учащихся: 8 равно 2 в кубе.
Следующие соотношения единиц измерения количества информации следует запомнить:
Давайте теперь, используя формулу Хартли, рассчитаем количество информации в различных случаях. Использовать раздаточный материал.
Задача2. В рулетке общее количество лунок равно 128. Какое количество информации мы получим в зрительном сообщении об остановке шарика в одной из лунок.
Задача 3. При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 9 бит информации. Чему равно N?
Задача4. Загадано слово из 10 букв. Вы просите открыть пятую букву. Вам ее открыли. Сколько информации вы получили?
Эти задачи мы решали коллективно. А теперь я предлагаю вам самостоятельно решить следующую задачу.
В колоде 32 карты. Определите количество информации, содержащейся в сообщениях.
Проверка решения задачи
V . Проверка уровня усвоения материала. Самостоятельная работа.
1. Самостоятельная работа