Что такое неопределенность знания о результате какого либо события приведите примеры
«Неопределенность знаний и количество информации»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
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
Что такое неопределённость знания о результате(см)?
Что такое неопределённость знания о результате какого-либо события?Приведите примеры.
ваш вопрос относится к началам информатики, когда рассматривают вероятностные модели, которые имеют возможность разных результатов.
При рассмотрении модели, имеющей два равновероятных исхода,
2 бита содержит сообщение о результате в случае 4-х равновероятных возможностей и тд.
Теория информации в самом начале предлагает рассмотреть ситуацию, где предполагаются два исхода с равными вероятностями.
Такой подход нужен для исчисления количества информации.
Думаю, что вполне возможно. Ведь грамотность уже падает, причем очень быстрыми темпами, читать дети стали очень мало, скоро и писать разучатся, куда быстрее отстучать на клавиатуре, чем написать от руки. Да и реформы образования дадут о себе знать. ЕГЭ убьёт последнее умение думать и анализировать. Эти вопросы с выбором ответов убивают окончательно всё желание раскинуть мозгами.
Не всегда. Наоборот случается часто: если с учителем не повезло или сложились плохие отношения, то и предмет не нравится. И то не обязательно, бывает, что изучаешь предмет «назло». У меня так было с историей критики: по-моему, очень интересная дисциплина, развивает понимание субъективности в литературе, дает возможность взглянуть на произведения с разных точек зрения, напрямую связывает развитие литературы и общества. Но до всего этого пришлось доходить самостоятельно, поскольку преподаватель рассказывала исключительно грязные факты из биографий известный людей и внутриинститутские сплетни.
Содержательный подход к измерению информации
Получение новой информации приводит к расширению знаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности нашего знания, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.
Отсюда следует вывод, что сообщение информативно (т.е. содержит ненулевую информацию), если оно пополняет знания человека. Например, прогноз погоды на завтра – информативное сообщение, а сообщение о вчерашней погоде неинформативно.
Нетрудно понять, что информативность одного и того же сообщения может быть разной для разных людей. Например: «2×2=4» информативно для первоклассника, изучающего таблицу умножения, и неинформативно для старшеклассника.
Быть понятным, значит быть логически связанным с предыдущими знаниями человека. Определение «значение определенного интеграла равно разности значений первообразной подынтегральной функции на верх нем и на нижнем пределах», скорее всего, не пополнит знания и старшеклассника, т.к. оно ему не понятно. Для того, чтобы понять данное определение, нужно закончить изучение элементарной математики и знать начала высшей.
Получение всяких знаний должно идти от простого к сложному. И тогда каждое новое сообщение будет в то же время понятным, а значит, будет нести информацию для человека.
Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными.
Очевидно, различать лишь две ситуации: «нет информации» – «есть информация» для измерения информации недостаточно. Нужна единица измерения, тогда мы сможем определять, в каком сообщении информации больше, в каком – меньше.
Единица измерения информации была определена в науке, которая называется теорией информации. Эта единица носит название «бит». Ее определение звучит так:
Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет 1 бит информации.
Неопределенность знаний о некотором событии – это количество возможных результатов события.
После сдачи зачета или выполнения контрольной работы ученик мучается неопределенностью, он не знает, какую оценку получил.
«Зачет», «незачет»? «2», «3», «4» или «5»?
Наконец, учитель объявляет результаты, и он получаете одно из двух информационных сообщений: «зачет» или «незачет», а после контрольной работы одно из четырех информационных сообщений: «2», «3», «4» или «5».
Информационное сообщение об оценке за зачет приводит к уменьшению неопределенности знания в два раза, так как получено одно из двух возможных информационных сообщений. Информационное сообщение об оценке за контрольную работу приводит к уменьшению неопределенности знания в четыре раза, так как получено одно из четырех возможных информационных сообщений.
Формула вычисления количества информации
Если обозначить возможное количество событий, или, другими словами, неопределенность знаний N, а буквой I количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N событий, то можно записать формулу:
Количество информации, содержащееся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, определяется из решения показательного уравнения: 2 I = N.
Сколько информации содержит сообщение о том, что из колоды карт достали король пик?
В колоде 32 карты. В перемешенной колоде выпадение любой карты равновероятное событие.
Сколько информации содержит сообщение о выпадении грани с числом 3 на шестигранном игральном кубике?
Вопросы:
1. Что такое неопределенность знаний о результате какого-либо события? Приведите примеры, когда неопределенность знаний можно выразить количественно.
2. Какой из следующих источников содержит для вас ненулевую информацию: книга на китайском языке; сборник стихов С. Маршака, которые вы знаете наизусть; вчерашняя газета, которую вы полностью прочитали; свежая газета; учебник математики для девятого класса?
3. Как определяется единица измерения количества информации?
4. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?
5. Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали даму пик?
Содержательный подход к измерению информации
Получение новой информации приводит к расширению знаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности нашего знания, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.
Отсюда следует вывод, что сообщение информативно (т.е. содержит ненулевую информацию), если оно пополняет знания человека. Например, прогноз погоды на завтра – информативное сообщение, а сообщение о вчерашней погоде неинформативно.
Нетрудно понять, что информативность одного и того же сообщения может быть разной для разных людей. Например: «2×2=4» информативно для первоклассника, изучающего таблицу умножения, и неинформативно для старшеклассника.
Быть понятным, значит быть логически связанным с предыдущими знаниями человека. Определение «значение определенного интеграла равно разности значений первообразной подынтегральной функции на верх нем и на нижнем пределах», скорее всего, не пополнит знания и старшеклассника, т.к. оно ему не понятно. Для того, чтобы понять данное определение, нужно закончить изучение элементарной математики и знать начала высшей.
Получение всяких знаний должно идти от простого к сложному. И тогда каждое новое сообщение будет в то же время понятным, а значит, будет нести информацию для человека.
Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными.
Очевидно, различать лишь две ситуации: «нет информации» – «есть информация» для измерения информации недостаточно. Нужна единица измерения, тогда мы сможем определять, в каком сообщении информации больше, в каком – меньше.
Единица измерения информации была определена в науке, которая называется теорией информации. Эта единица носит название «бит». Ее определение звучит так:
Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет 1 бит информации.
Неопределенность знаний о некотором событии – это количество возможных результатов события.
После сдачи зачета или выполнения контрольной работы ученик мучается неопределенностью, он не знает, какую оценку получил.
«Зачет», «незачет»? «2», «3», «4» или «5»?
Наконец, учитель объявляет результаты, и он получаете одно из двух информационных сообщений: «зачет» или «незачет», а после контрольной работы одно из четырех информационных сообщений: «2», «3», «4» или «5».
Информационное сообщение об оценке за зачет приводит к уменьшению неопределенности знания в два раза, так как получено одно из двух возможных информационных сообщений. Информационное сообщение об оценке за контрольную работу приводит к уменьшению неопределенности знания в четыре раза, так как получено одно из четырех возможных информационных сообщений.
Формула вычисления количества информации
Если обозначить возможное количество событий, или, другими словами, неопределенность знаний N, а буквой I количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N событий, то можно записать формулу:
Количество информации, содержащееся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, определяется из решения показательного уравнения: 2 I = N.
Сколько информации содержит сообщение о том, что из колоды карт достали король пик?
В колоде 32 карты. В перемешенной колоде выпадение любой карты равновероятное событие.
Сколько информации содержит сообщение о выпадении грани с числом 3 на шестигранном игральном кубике?
Вопросы:
1. Что такое неопределенность знаний о результате какого-либо события? Приведите примеры, когда неопределенность знаний можно выразить количественно.
2. Какой из следующих источников содержит для вас ненулевую информацию: книга на китайском языке; сборник стихов С. Маршака, которые вы знаете наизусть; вчерашняя газета, которую вы полностью прочитали; свежая газета; учебник математики для девятого класса?
3. Как определяется единица измерения количества информации?
4. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?
5. Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали даму пик?