К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, § 1. Информатика и информация Информатика и информация § 2. Что можно делать с информацией?Что можно делать с информацией? § 3. Измерение информации Измерение информации § 4. Структура информации Структура информации Информация и информационные процессы

К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, § 1. Информатика и информация Информация и информационные процессы

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Информатика 3 Informatik (нем.) 1957, К. Штейнбух: Английский язык: computer science компьютер + наука = наука о компьютерах informatique = information + automatique информатика информация автоматика 1962, Ф. Дрейфус:

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Информатика 4 теоретическая информатика (теория информации, теория кодирования, …) вычислительная техника (устройство компьютеров и компьютерных сетей) алгоритмизация и программирование прикладная информатика (персональные компьютеры, прикладные программы, …) искусственный интеллект (распознавание образов, понимание речи, машинный перевод, …)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Информация 5 informatiо – разъяснение, сведения Латинский язык: отражает реальный мир нематериальна это содержание, которое человек с помощью сознания «выделяет» из окружающей среды характеризует разнообразие уменьшает неопределённость знания Н. Винер: «Информация есть информация, а не материя и не энергия».

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Получение информации 6 зрительная (визуальная, % информации) звуковая (аудиальная) вкусовая обонятельная (запахи) тактильная (осязание)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Формы представления информации текстовая числовая графическая звуковая мультимедийная Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Информация может быть представлена в разных формах! !

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Информация и знания 8 Знания представления человека о природе, обществе, самом себе («модель мира»). Всегда ли информация увеличивает знания? ? Доля известной информации, % сведения не новы ничего непонятно I 0100 Ю.А. Шрейдер

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Знания 9 Декларативные факты, законы, принципы. «Я знаю, что …» Волга впадает в Каспийское море. Процедурные алгоритмы решения задач. «Я знаю, как …» 25 ×

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Данные и информация 10 Данные это информация, закодированная в некоторой форме. данные знания информация знания

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Свойства (идеальной) информации 11 объективность (независимость от чьего-либо мнения); понятность для получателя; полезность (позволяет получателю решать свои задачи); достоверность (получена из надёжного источника); актуальность (значимость в данный момент); полнота (достаточность для принятия решения).

К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, § 2. Что можно делать с информацией? Информация и информационные процессы

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Информационные процессы 13 Материальный носитель это объект или среда, которые могут содержать информацию. Информационные процессы это изменение свойств носителя (= изменение информации). передача информации (перенос на другой носитель) обработка информации (изменение содержания) Хранение информации? (нет изменений носителя не процесс)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Передача информации 14 источник информации приемник информации канал связи помехи носитель сигналы Сигнал это изменение свойств носителя, которое используется для передачи информации. датчики Сообщение это последовательность сигналов (оболочка для информации). Для борьбы помехами – избыточность. «Влг впадает в Кспск мр».«Борис, Инна, Тимур».

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Обработка информации 15 создание новой информации кодирование – изменение формы, запись в некоторой знаковой системе (в виде кода), шифрование поиск структурирование – выделение важных элементов в сообщениях и установление связей между ними сортировка – расстановка элементов списка в заданном порядке Зачем нужна сортировка? ?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Хранение информации 16

К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, § 3. Измерение информации Информация и информационные процессы

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Как измерить информацию? 18 Что такое «много информации» и «мало информации»? Как определить, в каком сообщении больше информации? Идея: количество информации определяется временем ее передачи количество информации определяется длиной сообщения. Идея: количество информации определяется временем ее передачи количество информации определяется длиной сообщения. объёмный подход Как именно закодировать? ?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Какой код использовать? 19 Идея: использовать тот код, который применяется в компьютерной технике 220 В «0»«1»«1»

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Двоичный код 20 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»). К. Шеннон, 1948: bit = binary digit, двоичная цифра

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, бит 21 или 0 1 Что можно сообщить с помощью 1 знака (1 бита)? ? выбрать один из двух вариантов, если заранее договориться, что означают «0» и «1»

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, бит 22 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.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Сколько информации? Определите количество информации: бита 5 битов 7 битов 10 битов

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Сколько вариантов? 24 1 бит: 2 бита: 3 бита: 4 бита: 16 вариантов!

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Если вариантов больше… 25 4 варианта – 2 бита вариантов – 3 бита ? 16 вариантов – 4 бита ? 32 варианта – 5 бит ? 64 варианта – 6 бит ? 128 вариантов – 7 бит ?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Если вариантов больше… I, битов информации N, вариантов вариантов – между 4 (2 бита) и 8 (3 бита) Ответ: количество информации между 2 и 3 битами 26 Количество информации может быть нецелым числом! !

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Единицы измерения 27 1 байт (byte) = 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 2 10 КиБ (кибибайт) МиБ (мебибайт) ГиБ (гибибайт) ТиБ (тебя байт) ПиБ (пебибайт)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Перевод в другие единицы 28 5 Кбайт = байтов 15 байтов = битов 2048 Кбайт = Мбайт 1024 Mбайт = Гбайт 3 Мбайта = Кбайт крупные единицы крупные единицы мелкие единицы мелкие единицы деление умножение 5 ·1024 = 5120 байтов 15 · 8 = 120 битов 2048:1024 = 2 Mбайта 1024:1024 = 1 Гбайт 3 · 1024 = 3072 Кбайта 1 байт = 8 битов

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Перевод в другие единицы 29 = < < > = Сравните (поставьте знак или =): 3 байта 24 бита 1000 байтов 1 Кбайт 250 байтов 0,25 Кбайт 1 Мбайт 1000 Кбайт 8192 бита 1 Кбайт

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Перевод в другие единицы 30 Впишите недостающее число: 8 байтов =? бита 1,5 Кбайт =? байтов 512 битов =? байта 2 Мбайта =? Кбайт 4 бита =? байта 3072 Кбайта =? Мбайта

К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, § 4. Структура информации Информация и информационные процессы

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Примеры 32 «Для того, чтобы добраться до села Васино, нужно сначала долететь на самолете до Ивановска. Затем на электричке доехать до Ореховска. Там на пароме переправиться через реку Слоновую в поселок Ольховка, и оттуда ехать в Васино на попутной машине». Вариант 1 Вариант 2 Как ехать в Васино? 1) На самолете до Ивановска. 2) На электричке до Ореховска. 3) На пароме через р. Слоновую в пос. Ольховка. 4) На попутной машине до с. Васино.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Примеры 33 Вариант 3 Вариант 4 Откуда КудаТранспорт Москва Ивановсксамолет Ивановск Ореховскэлектричка Ореховскпос. Ольховкапаром (р. Слоновая) пос. Ольховкас. Васинопопутная машина Москва ИвановскОреховск ОльховкаВасино самолётэлектричка паром р. Слоновая попутная машина Какой вариант лучше? Почему? ?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Структурирование 34 Структурирование это выделение важных элементов в информационных сообщениях и установление связей между ними. Цель облегчение восприятия и поиска информации. Оглавление:Словарь:Индекс: 1. Информация Что такое информация?6 1.2 Виды информации Информация в природе Информация в технике Измерение информации Что такое бит? Байт и другие единицы 14 автомат – automaton автор – author адрес – address алгебра – algebra алгоритм – algorithm архив – archive архитектура – architecture асимметрия – asymmetry А аксиома 45 алгоритм 30, 78 архиватор 125 Б бит 5, 15, 25, 43 брандмауэр 112 браузер 322

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Множество 35 перечисление элементов –Вася, Петя, Коля –1, 17, 22, 55 по характерному признаку –множество натуральных чисел –множество драконов с тремя хвостами Порядок перечисления не важен! ! процессор память устройства ввода устройства вывода маркированный список

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Линейный список 36 Москва ИвановскОреховск ОльховкаВасино Порядок следования элементов важен! ! 1)надеть носки 2)надеть ботинки 3)выйти из дома нумерованный список

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Таблица 37 Фамилия ИмяРост, см Вес, кг Год рождения Иванов Иван Петров Петр Сидоров Сидор Марка Лада Приора Лада КалинаВАЗ 2110ВАЗ Мощность двигателя, л.с Максимальная скорость, км/ч Время разгона до 100 км/ч, с 11,512,51415 объект свойства

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Иерархия (дерево) 38 директор главный инженер главный бухгалтер Петров Иванов Фомин Алексеева Сидорова Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 корень лист узел дуга

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Деревья 39 A A D D B B E E F F G G C C «Сыновья» А: B, C.«Родитель» B: A. «Потомки» А: B, C, D, E, F, G.«Предки» F: A, C. Корень – узел, не имеющий предков (A). Лист – узел, не имеющий потомков (D, E, F, G).

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Деревья – классификации 40 Псовые Енотовые Медвежьи Кошачьи Гиеновые Мангустовые Псообразные Кошкообразные Хищные Глава 1. Псообразные 1.1. Псовые 1.2. Енотовые 1.3. Медвежьи … Глава 2. Кошкоообразные 2.1. Кошачьи 2.2. Гиеновые 2.3. Мангустовые … многоуровневый список

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Иерархия – файловая система 41 Документы Фотографии Доходы.doc Расходы.odt Отдых.txt Папа.jpg Мама.gif Тексты Документы Тексты Фотографии Доходы.doc Расходы.odt Отдых.txt Папа.jpg Мама.gif Документы Доходы.doc Расходы.odt Отдых.txt Тексты Фотографии Папа.jpg Мама.gif

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Деревья и арифметические выражения 42 a a * * b b * * (a+3)*5-2*b (-(*(+(a,3),5),*(2,b))) (корень(левое,правое)) - * + a 3 5 * 2 b Префиксная форма – операция перед данными.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Префиксная форма – вычисление с конца 43 - * + a 3 5 * 2 b - * + a 3 5 (2*b) - * (a+3) 5 (2*b) - (a+3)*5 (2*b) (a+3)*5 – (2*b) Скобки не нужны, вычисляется однозначно! ! Идём с конца, встретили знак операции – выполнили её.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Постфиксная форма (левое-правое-корень) 44 a a * * b b * * (a+3)*5-2*b a * 2 b * - Вычисляется с начала! ! (a+3) 5 * 2 b * - (a+3)*5 2 b * - (a+3)*5 (2*b) - (a+3)*5 - (2*b)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Задачи 45 Запишите выражения, соответствующие показанным деревьям, в «нормальной» (инфиксной), в префиксной и в постфиксной форме. b b c c a a d d * * с с d d b b a a a a b b c c d d * * а)б)в)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Задачи 46 Запишите выражения в префиксной и постфиксной формах. (a+b)*(c+2*d) (2*a-3*d)*c+2*b (a+b+2*c)*d 3*a-(2*b+c)*d а) б) в) г)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Задачи 47 Вычислите выражения, записанные в постфиксной форме * – * 7 – 2 * а) б) в) г)

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Графы 48 «От посёлка Васюки три дороги идут в посёлки Солнцево, Грибное и Ягодное. Между Солнцевым и Грибным и между Грибным и Ягодным также есть дороги. Кроме того, есть дорога, которая идет из Грибного в лес и возвращается обратно в Грибное». Как структурировать? ?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Графы 49 Васюки Солнцево Грибное Ягодное A A B B C C D D Граф – это набор вершин и связей между ними (рёбер). !

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Матрица и список смежности 50 A A B B C C D D ABCD A0110 B1011 C1111 D0110 петля Матрица смежности Список смежности ( A (B, C), B (A, C, D), C (A, B, С, D), D (B, C) )

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Постройте матрицу смежности 51 ABCD A B C D ABCD A B C D C C B B A A D D D D A A C C B B

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Постройте матрицу смежности 52 ABCD A B C D ABCD A B C D C C A A B B D D A A B B C C D D

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте граф 53 ABCD A 011 B 010 C 110 D 100 ABCD A 101 B 110 C 011 D 101

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте граф 54 ABCDE A 0110 B 0101 C 1101 D 1000 E 0110 ABCDE A 0111 B 0100 C 1101 D 1000 E 1010

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте граф 55 ABCDE A 0111 B 0101 C 1101 D 1000 E 1110 ABCDE A 0010 B 0101 C 0111 D 1010 E 0110

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Связность графа 56 A A B B C C D D Связный граф – это граф, между любыми вершинами которого существует путь. Связный граф – это граф, между любыми вершинами которого существует путь. ! Васюки Солнцево Грибное Ягодное A A B B C C D D компоненты связности

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Дерево – это граф? 57 Дерево – это связный граф без циклов (замкнутых путей). ! A A B B C C D D H H J J A A D D B B E E F F G G C C дерево ABCABDC BCDCCC…

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Взвешенные графы 58 Васюки Солнцево Грибное Ягодное A A B B C C D D ABCD A 8 B 56 C8524 D64 Весовая матрица: вес ребра

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Постройте весовую матрицу 59 ABCD A B C D ABCD A B C D C C B B A A D D D D A A C C B B

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Постройте весовую матрицу 60 ABCD A B C D ABCD A B C D C C A A B B D D A A B B C C D D

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте граф 61 ABCD A 43 B 42 C 36 D 26 ABCD A 23 B 4 C 25 D 345

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте граф 62 ABCDE A 437 B 42 C 36 D 261 E 71 ABCDE A 256 B 23 C 5 D 31 E 61

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте граф 63 ABCDE A 226 B 2 C 22 D 222 E 6 ABCDE A 526 B 55 C 22 D 523 E 63

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Кратчайший путь (перебор) 64 ABCDE A 246 B 21 C 4151 D 53 E 613 A A B B С С E E С С D D С С D D E E D D дерево возможных путей Определите кратчайший путь между пунктами A и D.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Кратчайший путь 65 ABCDE A 24 B 217 C D 33 E 75 3 Определите кратчайший путь между пунктами A и E.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Кратчайший путь 66 ABCDE A 31 B 42 C 342 D 1 E 22 Определите кратчайший путь между пунктами A и B.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Кратчайший путь 67 ABCDE A 311 B 4 C 342 D 1 E 12 Определите кратчайший путь между пунктами A и B.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Кратчайший путь 68 ABCDE A 314 B 42 C 342 D 1 E 422 Определите кратчайший путь между пунктами A и B.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Кратчайший путь 69 ABCDE A 1 B 41 C 442 D 14 E 12 Определите кратчайший путь между пунктами A и B.

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Ориентированные графы (орграфы) 70 Рёбра имеют направление (начало и конец), рёбра называю дугами. Васюки Солнцево Грибное Ягодное A A B B C C D D ABCD A 8 B 56 C4 D4 Весовая матрица может быть несимметрична! !

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте орграф 71 ABCDE A 31 B 242 C 3 D 1 E 2 ABCDE A 51 B 64 C 343 D 2 E 3

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Нарисуйте орграф 72 ABCDE A 314 B 42 C 42 D E 42 ABCDE A 1 B 41 C 3442 D 124 E 112

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в Ж 73 Ж А Б В Г Д Е = =7 N Ж = N Д + N Б + N Г + N В + N Е ! 1 1

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в К 74 А Б B Г Д Е Ж З И К

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в К 75 А Б B Г Д Е Ж З И К

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в К 76 А Б B Е И К Г Д Ж З

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в К 77 А Б B Е И К Г Д Ж З

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в Л не через В 78 А Б В Г Д Е Ж И К Л Сколько существует различных путей из города А в город Л, не проходящих через B?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в Л через Д 79 А Б В Г Д Е Ж И К Л Сколько существует различных путей из города А в город Л, проходящих через Д?

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Количество путей из А в Л через Д 80 Сколько существует различных путей из города А в город Л, проходящих через Д? А Б В Г Д Е Ж И К Л

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Конец фильма 81 ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич д.т.н., учитель информатики ГБОУ СОШ 163, г. Санкт-Петербург ЕРЕМИН Евгений Александрович к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь

Информация и информационные процессы, 10 класс К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, Источники иллюстраций авторские материалы