Тема урока способы представления информации

Представление информации. Языки. Кодирование

Урок 2. Информатика 10 класс (ФГОС)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Представление информации. Языки. Кодирование»

· язык. Виды языков;

В повседневной жизни мы воспринимаем информацию как обмен сообщениями между людьми. Обмениваться сообщениями человек может устно, письменно, с помощью технических средств, отправляя смс или электронные сообщения. Возможно, в будущем человек сможет обмениваться сообщениями с помощью телепатии.

Если вспомнить уроки истории и биологии, то вы поймёте, что своё развитие человек получил благодаря развитию речи, только когда появились и распространились языки.

На сегодняшний момент существует несколько предположений о том, как появились языки, но ни одно из предположений не имеет подтверждения. В начале 21 века были получены данные, после которых ряд учёных предположил, что развитие языка произошло из-за мутации некоторых генов у человека, благодаря чему человек стал отличаться от близких ему приматов. Эта мутация, возможно, произошла от какого-то космического облучения. Конечно, это просто гипотеза и доверять ей беспрекословно нельзя.

Язык – это сложная знаковая система для представления и передачи информации.

Языки бывают естественные, которые развились на определённой территории и принадлежат определённой группе людей. Например, русский язык, английский, китайский, японский, немецкий и другие языки.

Так же выделяют формальные языки: к ним относится математическая символика, языки программирования, система дорожных знаков и другие.

И искусственно созданные языки, например, азбука Морзе и жестовый язык глухих людей.

Основная функция языка – передача информации и её хранение.

Чтобы сохранить информацию её необходимо записать на определённый носитель. Благодаря этому можно передать информацию следующему поколению.

Давайте подумаем, записав текст на русском языке на бумагу используя русский алфавит, что мы сделаем? Мы представим информацию в закодированном виде. Так как используя графические символы (буквы) мы представили текст в виде кода, заключающего в себе содержание речи, то есть информацию.

Таким образом, Кодирование – это процесс представления информации, удобный для её хранения и/или передачи.

Чтение — это обратный процесс, здесь письменный текст преобразуется в речь. Данный процесс называется декодированием.

Схематически эти два процесса можно представить следующим образом:

Данная схема будет свойственна для всех процессов, связанных с передачей информации.

Теперь давайте выделим некоторые способы и основные цели кодирования.

Способов кодирования существует огромное множество. Даже записав русский текст, используя латинский алфавит мы получим туже информацию, но закодированную иначе. Кстати, очень часто данный способ используют для отправки сообщения, если в данный момент на клавиатуре нет русских букв. Например, фразу: Добрался отлично! можно написать с помощью латинских букв Dobralsya otlichno.

Также есть такой способ кодирования как стенография – это быстрый способ записи устной речи. Данный способ кодирования был необходим во времена отсутствия звукозаписи. Стенографией владели лишь немногие специально обученные люди. Стенографисты успевали записывать текст синхронно с речью выступающего человека. В стенограмме один символ означает целое слово или сочетание букв. Но расшифровать (декодировать) стенограмму мог только сам стенографист.

Как вы уже поняли, закодировать одну и туже информацию можно используя различные способы. И выбор способа кодировки зависит от следующих причин:

· Способа обработки информации.

Остановимся подробнее на способе обработки информации.

Например, используя русский алфавит запишем число «сорок два». А теперь запишем это же число, используя алфавит арабской десятичной системы счисления – 42. Теперь представим, что вам необходимо произвести вычисления. Как будет удобнее? Сорок два умножить на триста восемьдесят шесть. Или используя арабские цифры и знаки действий?

Очевидно, что в данном случае, второй способ удобнее.

Обратите внимание, что обе записи имеют одинаковый смысл, однако используют различные языки кодирования: в первом случае — естественный русский язык, а во втором — формальный язык математики.

В настоящее время человек использует для кодирования чисел десятичную систему счисления, а компьютер — двоичную.

В программировании используются различные формальные языки, их называют языками программирования. Например, такие как Pascal, Java, С++, Visual Basic и другие.

Существуют ситуации, когда необходимо засекретить информацию, то есть защитить её от несанкционированного доступа. Тогда информация шифруется. В давние времена шифрование называлось тайнописью.

Шифрование – это процесс кодирования засекреченным способом открытого текса в зашифрованный, известный только отправителю и получателю сообщения.

Дешифрование – процесс обратного преобразования (восстановления) исходных данных. Наука, которая занимается методами шифрования, называется криптография.

Есть очень интересная книга, про способы шифрования. Она называется «Цифровая крепость», автор — Дэн Браун. Если у вас будет желание, обязательно прочтите её.

Теоретически можно разгадать любой шифр. Для успешной расшифровки необходимо научиться пользоваться логикой.

Простейшие примеры логических выводов могут выглядеть так.

Если текст засекречен с помощью подстановочного шифра.

Первые шесть букв послания стоят перед восклицательным знаком, логично предположить, что это обращение «Привет!». Или если в тексте есть слово из двух букв, то почти наверняка это будет предлог или местоимение. И так далее.

Конечно, это логика простейшего примера. При более сложных вариантах шифрования важна собственная интуиция, чтобы с помощью шестого чувства догадаться, какой же метод был применён.

Проблема в том, что алгоритмов шифрования существует бесчисленное множество, к тому же могут применяться комбинации подходов, что значительно усложняет задачу.

Тогда к основным целям кодирования информации относятся: засекречивание информации, быстрый способ записи, передача по техническим каналам связи, выполнение математических вычислений.

Рассмотрим примеры шифрования.

Возможно, самая известная история, основанная на расшифровке тайного послания с помощью логических размышлений и догадок, описана в рассказе «Пляшущие человечки» английского писателя Артура Конана Дойля о сыщике Шерлоке Холмсе.

Как вы помните, к Шерлоку Холмсу обращается за помощью некий мистер Хилтон Кьюбит. Год назад он женился на мисс Илси Патрик, а месяц назад его жена получила письмо из Америки и после прочтения, сразу уничтожила его.

Вскоре возле дома мистера Кьюбита стали появляться рисунки пляшущих человечков. Когда миссис Кьюбит увидела их впервые, она потеряла сознание. Не в силах разгадать загадку самостоятельно, Мистер Хилтон обращается за помощью к прославленному сыщику.

Конечно, Мистер Холмс сразу догадывается, что это не просто детские каракули, а не что иное, как шифр. Накопив достаточное количество пляшущих человечков, Холмс раскрывает их тайну и отправляет телеграмму.

Давайте посмотрим, как Шерлок Холмс расшифровал записку.

Холмс предположил, что во второй и в третьей записке, первое слово — это обращение к миссис Кьюбит, ИЛСИ. Таким образом он получил три буквы — И, Л, С.

Затем, обратил внимание на второе слово третьей записки. Оно состоит из семи букв, также в нём третья и последняя буквы — И. Из предположений о возможном смысле записи следовало, что это слово ПРИХОДИ. Так он получил еще пять букв: П, э, Х, О, Д.

По мнению Холмса, четвёртую записку написала миссис Кьюбит. Записка состояла из всего одного слова, включающего буквы И, О, Д. То есть это может быть слово НИКОГДА. Шерлок получил буквы: Н, К, Г, А.

Размышляя таким образом в руках у Холмса оказались 23 буквы, и он расшифровал все записки.

Или ещё один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования – это Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря.

Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на три, буква А была бы заменена на Г, буква Б станет Д, и так далее.

Этот шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.

Различные системы безопасности на протяжении многих веков использовали идею Цезаря и её обобщение в виде аффинного шифра. В настоящее время любой шифр, в котором каждая буква исходного сообщения заменяется на другую букву, сдвинутую на фиксированное число позиций (не обязательно три), называется шифром Цезаря.

Язык – это сложная знаковая система для представления и передачи информации. Языки бывают естественные и искусственно созданные.

Основная функция любого языка – передача и хранение информации.

Существуют ситуации, когда необходимо засекретить информацию, то есть защитить её от несанкционированного доступа. Тогда информация шифруется.

Дешифрование – это процесс обратного преобразования исходного текста.

К основным целям кодирования информации относятся: засекречивание информации, быстрый способ записи, передача по техническим каналам связи, выполнение математических вычислений.

Источник

Конспект урока по информатике на тему «Информация и представление информации»

Конспект урока по информатике

«Информация и представление информации»

Конюшенко Нина Васильевна

I. Тип урока: объяснение нового материала

Цель урока: Знакомство учащихся с понятием информации и с представлением информации

— составить представление о понятии « информация »

— рассмотреть качественные характеристики информации — свойства информации

— воспитание информационной культуры, внимания , аккуратности, усидчивости

— развитие умения выделять главное (при составлении конспекта урока);

— развитие познавательных интересов ;

— привитие интереса к предмету.

Средства обучения: «Информатика и ИТК: учебник для 8 кл.» Семакин И. Г., проектор, презентация, интерактивная доска.

План урока: 1. Организационный момент

3. Итоги урока (12 мин)

4. Домашнее задание (3 мин)

Содержание учебного материала

Использование ПК и других форм наглядности

Здравствуйте, ребята! Садитесь, пожалуйста!

Дежурный называет фамилии ребят не присутствующих на уроке

2. Объяснение нового материала (25 мин)

Ребята скажите, что изучает информатика?

Ребята, Информатика – это наука изучающая свойства информации, а так же процессы её сбора, хранения, обработки и передачи в разных сферах человеческой деятельности.

Какое ключевое понятие в этом определении?

Правильно! На сегодняшнем уроке мы будем изучать, что же такое ИНФОРМАЦИЯ.

Запишите тему сегодняшнего урока: «Информация и представление информации»

К слову «информация» люди привыкли очень давно. Если спросить вас, что такое информация, то вы вспомните газеты, радио, телевиденье, т.е. всё то, что называют средствами массовой информации. Именно здесь чаще всего употребляются такие выражения, как «информационное сообщение» и «оперативная информация». Цель таких сообщений – довести до читателей или слушателей сведенья о каких-то событиях. До получения сообщения мы не знали о данном событии, а в результате стали знать.

Давайте запишем, что же такое информация в информатике – это отражение действительности в виде знаков или сигналов.

Тогда информация для человека – это содержание получаемых им сообщений.

Информация пополняет знания человека.

Учеба в школе – это целенаправленный процесс получения знаний, а значит, получения информации. Чем больше вы учитесь, тем больше информации содержит ваша память.

А теперь давайте подумаем, что же представляют собой наши знания. Давайте попробуем сформулировать какие-нибудь свои конкретные знания. Например:

Я знаю, что Земля вращается вокруг Солнца.

Я знаю, как включить компьютер.

Ребята, всю эту «кучу» знаний можно разделить на две группы.

Знания первой группы начинаются со слов «Я знаю, что…». Такие знания принято называть декларативными («утверждение»).

К этой группе относятся знания об определённых явлениях, событиях, свойствах объектов и зависимостях.

Знания второй группы, начинаются со слов «Я знаю, как…», и называются они процедурными. Они определяют действия для достижения какой-либо цели.

Запишите в тетрадь классификацию знаний и приведите свои примеры.

Вы знаете, что информацию мы получаем в форме некоторых сообщений: устной речи, текста и т.д.

Сообщение, которое пополняет наши знания, называется информативным. Сообщения, которые не пополняют знания принимающего их человека, называются неинформативными сообщениями.

Давайте попробуем привести примеры.

Хорошо! Запишите в тетрадь примеры.

Человек воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих органов чувств; их пять: орган зрения, орган слуха, орган вкуса, орган обоняния, кожа орган осязания.

Можно сказать, что зрение, слух, вкус, обоняние, осязание являются информационными каналами между внешним миром и человеком. При утрате одного из таких каналов (например, зрения или слуха) усиливается информационная роль других каналов. Известно, что незрячие люди острее слышат, для них возрастает значение осязания.

Ребята, но ведь мы не только принимаем какую-либо информацию, но так же можем являться и её источником. Давайте теперь рассмотрим формы представления информации человеком.

Человеческая речь и письменность тесно связаны с понятием «язык». Разговорные языки имеют национальных характер. Есть русский, английский, французский, китайский и другие языки. Лингвисты их называют естественными языками. Естественные языки имеют устную и письменную формы.

Кроме разговорных (естественных) языков существуют формальные языки. Как правило это языки какой-нибудь профессии или области знаний. Например, математическую символику можно назвать формальным языком математики; нотную грамоту – формальным языком музыки.

Ещё одна форма представления – графическая. Это рисунки, схемы, чертежи и графики.

Ребята, запишите эти три формы представления информации.

А обладает ли информация какими-либо свойствами? Любая информация обладает различными свойствами. Как вы думаете, какие это могут быть свойства?

Давайте узнаем какими свойствами должна обладать информация:

▫ объективной (не зависящей от чьего-либо мнения)
«На улице тепло», «На улице 28°С».

▫ понятной (на русском языке или на любом другом который вам понятен)

▫ полезной (получатель решает свои задачи)

▫ достоверной (правильной, точной)
дезинформация, помехи, слухи, байки – не достоверная

▫ актуальной – должна быть важна в данный момент (погода, землетрясение)
устаревшая, ненужная – не актуальная

▫ полной (достаточной для принятия правильного решения)
«Концерт будет вечером», «Концерт будет в 19:00»

Источник