Обработка информации 10 класс босова конспект урока и презентация

Обновлено: 04.07.2024

Уроки по информатике 10 класс и другие полезные материалы для учителя информатики, которые вы можете выбрать и скачать бесплатно в этом разделе.

Все темы
§ 5. Передача и хранение информации 50
Глава 2. КОМПЬЮТЕР И ЕГО ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 62
§ 6. История развития вычислительной техники 62
§ 7. Основополагающие принципы устройства ЭВМ 72
§ 8. Программное обеспечение компьютера 82
§ 9. Файловая система компьютера 90
Глава 3. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ 99
§ 10. Представление чисел в позиционных системах счисления 99
§ 11. Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую 110
§ 12. Арифметические операции в позиционных системах счисления 120
§ 13. Представление чисел в компьютере 129
§ 14. Кодирование текстовой информации 138
§ 15. Кодирование графической информации 145
§ 16. Кодирование звуковой информации 159
Глава 4. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ И АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ 166
§ 17. Некоторые сведения из теории множеств 166
§ 18. Алгебра логики 174
§ 19. Таблицы истинности 189
§ 20. Преобразование логических выражений 197
§ 21. Элементы схемотехники. Логические схемы 209
§ 22. Логические задачи и способы их решения 219
Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ 232
§ 23. Текстовые документы 233
§ 24. Объекты компьютерной графики 253
§ 25. Компьютерные презентации 276
Введение 3
Глава 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ 5
§ 1. Информация. Информационная грамотность и информационная культура 5
§ 2. Подходы к измерению информации 16
§ 3. Информационные связи в системах различной природы 30
§ 4. Обработка информации 35

Конспект - Тема "Кодирование текстовой информации"

Уроки

Конспект урока Информатика, 10 класс. Урок № 14. Тема — Кодирование текстовой информации Цели и задачи урока: — познакомиться со способами кодирования и декодирования текстовой.

Образовательная: создать условия для формирования представления об информационных процессах обработки и защите информации, ввести понятия обработка информации, защита информации, защищаемая информация, цифровая информация, несанкционированное воздействие,непреднамеренное воздействие, цифровая подпись, цифровой сертификат.

Развивающая: содействовать развитию логического мышления, способности к анализу; развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей средствами ИКТ.

Воспитательная: воспитывать общую и информационную культуру, усидчивость, терпение;воспитание ответственного отношения к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения; избирательного отношения к полученной информации.

Учебное оборудование: проектор, компьютеры.

Литература:

Ученику: Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов/ И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. -5-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 246 с.: ил.

Учителю: Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов/ И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. -5-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 246 с.: ил.

Тип урока: Урок объяснения нового материала.

Форма проведения: комбинированная.

Структура урока:

I. Организационный момент (1 мин).
II. Самостоятельная работа (15 мин).
III. Теоретическая часть (20 мин).
IV. Домашнее задание (2 мин).
V. Итог урока (2 мин).

Вложение	Размер
Конспект урока по информатике "Информационные процессы: обработка и защита информации "	1.33 МБ

Предварительный просмотр:

Информационные процессы: обработка и защита информации

Тема урока: Информационные процессы: обработка и защита информации (1ч.)

непреднамеренное воздействие, цифровая подпись, цифровой сертификат.

Воспитательная: воспитывать общую и информационную культуру, усидчивость, терпение;

воспитание ответственного отношения к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения; избирательного отношения к полученной информации .

Учебное оборудование: проектор, компьютеры.

Тип урока: Урок объяснения нового материала.

Форма проведения: комбинированная.

Сейчас я вам раздам тексты самостоятельной работы. Всего 4 варианта по 4 вопроса, вопросы носят в основном теоретический характер. На выполнение данной работы отводится 15 мин. Задание получено - приступайте.

Получили тетради для зачетных работ, задания и выполняют самостоятельную работу

Начнем мы с процесса обработки информации. Затем перейдем к защите информации, где мы познакомимся с основными терминами, а более подробно этот процесс рассмотрим на следующем уроке.

Ребята, что вы понимаете под процессом обработки информации?

Обработка (преобразование) информации - это процесс изменения формы представления информации или её содержания (слайд 2) . Обрабатывать можно информацию любого вида, и правила обработки могут быть самыми разнообразными. Обработка информации производится каким-то субъектом или объектом (например, человеком или компьютером). Будем его называть исполнителем обработки информации. Информация, которая подвергается обработке, представляется в виде исходных данных. Общая схема обработки информации имеет вид: (слайд 3)

Модель обработки информации.

Можно привести множество примеров иллюстрирующих данную схему.

Первый пример: Ученик (исполнитель), решая задачу по математике, производит обработку информации. Исходные данные содержатся в условии задачи. Математические правила, описанные в учебнике, определяют последовательность вычислений. Результат – это полученный ответ.

Второй пример: перевод текста с одного языка на другой – это пример обработки информации, при которой не изменяется содержание, но изменяется форма представления – другой язык. Перевод осуществляет переводчик по определенным правилам, в определенной последовательности.

Третий пример: работник библиотеки составляет картотеку книжного фонда. На каждую книгу заполняется карточка, на которой указываются все параметры книги: автор, название, год издания, объем и др. Из карточек формируется каталог библиотеки, где эти карточки располагаются в строгом порядке. Например, в алфавитном каталоге карточки располагаются в алфавитном порядке фамилии авторов.

Четвертый пример: в телефонной книге вы ищите телефон нужного вам человека; или в том же библиотечном каталоге разыскиваете сведения о нужной вам книге. В обоих случаях исходными данными является информационный массив – телефонный справочник или каталог библиотеки, а также критерии поиска – фамилия человека или фамилия автора и название книги.

Приведенные примеры иллюстрируют четыре различных вида обработки информации (слайд 4) :

Получение новой информации, новых сведений;
Изменение формы представления информации;
Систематизация, структурирование данных;
Поиск информации.

Все эти виды обработки может выполнять как человек, так и компьютер. Разница только в том, что человек может выполнить обработку с творческим подходом, а компьютер по строго определенным правилам и в строгой последовательности.

Для обозначения формализованных правил, определяющих последовательность шагов обработки информации, в информатике используется понятие алгоритма.

Что же такое алгоритм?

С понятием алгоритма в математике ассоциируется известный способ вычисления наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел, который называют алгоритмом Евклида. В словесной форме его можно описать так:

Если числа не равны, то большее из них заменить на разность большего и меньшего из чисел.
Если два числа равны, то за НОД принять любое из них иначе перейти к выполнению пункта 1.

Приведите примеры алгоритмов.

Так же мы знаем, что алгоритм обладает следующими свойствами:

Дискретность – каждый шаг алгоритма выполняется отдельно от других;
Понятность – используются только те команды, которые известны исполнителю.

Какие еще свойства я не назвала?

Итак, с обработкой информацией разобрались. Теперь

В наше время все большая часть информации хранится в цифровом виде, на компьютерных носителях. Оказывается, это не упрощает, а усложняет проблему защиты информации. Причем эта проблема принимает настолько глобальный характер, что государством принимаются специальные законы о защите информации, создаются новые службы, которых не было раньше.

В 1997 году Госстандартом России разработан ГОСТ основных терминов и определений в области защиты информации. В этом документе дано следующее определение понятие защищаемой информации (слайд 5) .

Защищаемая информация - информация, являющаяся предметом собственности и подлежащая защите в соответствии с требованиями правовых документов или требованиями, устанавливаемыми собственником информации.

Таким образом, всякая информация является чьей-то собственностью. Поэтому защита информации государственными законами рассматривается как защита собственности.

Далее рассмотрим виды угроз для цифровой информации.

Что же такое цифровая информация?

Цифровая информация – информация, хранение, передача и обработка которой осуществляется средствами ИКТ (слайд 6) .

Можно различать два основных вида угроз для цифровой информации:

Кража или утечка информации;
Разрушение, уничтожение информации.

В том же ГОСТе дается следующее определение защиты информации (слайд 7) :

Защита информации – деятельность по предотвращению утечки защищаемой информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию.

Утечка информации представляет собой кражу, копирование бумажных документов, прослушивание телефонных разговоров. С развитием компьютерных сетей появился новый канал утечки – кража через сети. Если компьютер подключен к глобальной сети, то он потенциально доступен для проникновения в его информационную базу извне.

В чем различие между несанкционированными и непреднамеренными действиями?

Подведем итог сказанному.

Непреднамеренное воздействие (слайд 8) происходит вследствие ошибок пользователя, а также из – за сбоев в работе оборудования или программного обеспечения.

Какие же есть меры защиты?

Основные правила безопасности, которые следует соблюдать, такие:

Периодически осуществлять резервное копирование;
Регулярно осуществлять антивирусную проверку компьютера;
Использовать блок бесперебойного питания.

Но это, конечно, не все правила. Более подробно с ними мы познакомимся на следующем уроке.

Сравнительно недавно появилась технология цифровой подписи, благодаря чему исчезла необходимость передавать подписанный подлинник документа только в бумажном виде.

Цифровая подпись (слайд 9) – это индивидуальный секретный шифр, ключ которого известен только владельцу.

Если вы получили документ, заверенный цифровой подписью, то вам нужен открытый ключ для ее расшифровки, переданный владельцем подписи. Здесь в дело вступают цифровые сертификаты.

О других способах защиты информации вы расскажете сами, подготовя доклады по следующим темам:

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

В основе любой информационной деятельности лежат так называемые информационные процессы — совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Информационные процессы могут быть различными, но все их можно свести к трем основным: обработка информации, передача информации и хранение информации.

Обработка информации

Обработка информации — это целенаправленный процесс изменения формы ее представления или содержания.

Из курса информатики основной школы вам известно, что существует два различных типа обработки информации:

обработка, связанная с получением новой информации (например, нахождение ответа при решении математической задачи; логические рассуждения и др.);
обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая ее содержания. К этому типу относятся:

— кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для восприятия, хранения, передачи или последующей обработки; один из вариантов кодирования — шифрование, цель которого — скрыть смысл информации от посторонних;

— структурирование — организация информации по некоторому правилу, связывающему ее в единое целое (например, сортировка);

— поиск и отбор информации, требуемой для решения некоторой задачи, из информационного массива (например, поиск в словаре).

Общая схема обработки информации может быть представлена следующим образом:

Исходные данные — это информация, которая подвергается обработке.

Правила — это информация процедурного типа. Они содержат сведения для исполнителя о том, какие действия требуется выполнить, чтобы решить задачу.

Исполнитель — тот объект, который осуществляет обработку. Это может быть человек или компьютер. При этом человек, как правило, является неформальным, творчески действующим исполнителем. Компьютер же способен работать только в строгом соответствии с правилами, т.е. является формальным исполнителем обработки информации.

Рассмотрим отдельные процессы обработки информации более подробно.

Кодирование информации

Кодирование информации — это обработка информации, заключающаяся в ее преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.

Код — это система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.

Кодовая таблица — это совокупность используемых кодовых слов и их значений.

Нам уже знакомы примеры равномерных двоичных кодов — пятиразрядный код Бодо и восьмиразрядный код ASCII.

Самый известный пример неравномерного кода — код Морзе. В этом коде все буквы и цифры кодируются в виде различных последовательностей точек и тире.

При использовании неравномерных кодов важно понимать, сколько различных кодовых слов они позволяют построить.

Пример 1. Имеющаяся информация должна быть закодирована в четырехбуквенном алфавите . Выясним, сколько существует различных последовательностей из 7 символов этого алфавита, которые содержат ровно пять букв А.

Нас интересует семибуквенная последовательность, т. е.

Если бы у нас не было условия, что в ней должны содержаться ровно пять букв А, то для первого символа было бы 4 варианта, для второго — тоже 4, и т. д.

Тогда мы получили бы: 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 = 16384 варианта.

Теперь вернемся к имеющемуся условию и заполним пять первых мест буквой А. Получим:

Так как на 6-м и 7-м местах могут стоять любые из трех оставшихся букв B, C, D, то всего существует 9 (3 · 3) вариантов последовательностей.

Но ведь буквы А могут находиться на любых пяти из семи имеющихся позиций. А сколько таких вариантов всего?

Префиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова.

Код, состоящий из слов 0, 10 и 11, является префиксным.
Код, состоящий из слов 0, 10, 11 и 100, не является префиксным.

Также достаточным условием однозначного декодирования неравномерного код является обратное условие Фано. В нем требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.

Пример 2. Двоичные коды для 5 букв латинского алфавита представлены в таблице:

Можно заметить, что для заданных кодов не выполняется прямое условие Фано:

B=01, E=011, и D=10, C=100.

А вот обратное условие Фано выполняется: никакое кодовое слово не является окончанием другого. Следовательно, имеющуюся строку нужно декодировать справа налево (с конца). Получим

01 10 100 011 000 = BDCEA

Для построения префиксных кодов удобно использовать бинарные деревья, в которых от каждого узла отходят только два ребра, помеченные цифрами 0 и 1.

Пример 3. Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В и Г, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. При этом используются такие кодовые слова: А — 0, Б — 10, В — 110. Каким кодовым словом может быть закодирована буква Г? Если таких слов несколько, укажите кратчайшее из них.

Построим бинарное дерево:

Чтобы найти код символа, нужно пройти по стрелкам от корня дерева к нужному листу, выписывая метки стрелок, по которым мы переходим.

Определим положение букв А, Б и В на этом дереве, зная их коды. Получим:

Чтобы код был префиксным, ни один символ не должен лежать на пути от корня к другому символу. Уберем лишние стрелки:

На получившемся дереве можно определить подходящее расположение буквы Г и его код.

Поиск информации

Задача поиска обычно формулируется следующим образом. Имеется некоторое хранилище информации — информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов, диск с файлами и др.). Требуется найти в нем информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон какой-то организации, перевод слова, время отправления поезда, нужную фотографию и т. д.). При этом, как правило, необходимо сократить время поиска, которое зависит от способа организации данных и используемого алгоритма поиска.

Алгоритм поиска, в свою очередь, также зависит от способа организации данных.

Если данные никак не упорядочены, то мы имеем дело с неструктурированным набором данных. Для осуществления поиска в таком наборе применяется метод последовательного перебора.

При последовательном переборе просматриваются все элементы подряд, начиная с первого. Поиск при этом завершается в двух случаях:

— искомый элемент найден;

— просмотрен весь набор данных, но искомого элемента среди них не нашлось.

— искомый элемент оказался первым среди просматриваемых. Тогда просмотр всего один;

Если же информация упорядочена, то мы имеем дело со структурой данных, в которой поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм.

Одним из оптимальных алгоритмов поиска в структурированном наборе данных может быть метод половинного деления.

Напомним, что при этом методе искомый элемент сначала сравнивается с центральным элементом последовательности. Если искомый элемент меньше центрального, то поиск продолжается аналогичным образом в левой части последовательности. Если больше, то — в правой. Если же значения искомого и центрального элемента совпадают, то поиск завершается.

Пример 4. В последовательности чисел 61 87 180 201 208 230 290 345 367 389 456 478 523 567 590 требуется найти число 180.

Процесс поиска представлен на схеме:

Передача информации

Передача информации — это процесс распространения информации от источника к приемнику через определенный канал связи.

На рисунке представлена схема модели процесса передачи информации по техническим каналам связи, предложенная Клодом Шенноном.

Работу такой схемы можно пояснить на примере записи речи человека с помощью микрофона на компьютер.

Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством — микрофон, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Канал связи — провода, соединяющие микрофон и компьютер. Декодирующее устройство — звуковая плата компьютера. Приемник информации — жесткий диск компьютера.

В современных технических системах связи борьба с шумом (защита от шума) осуществляется по следующим двум направлениям:

Но чрезмерная избыточность приводит к задержкам и удорожанию связи. Поэтому очень важно иметь алгоритмы получения оптимального кода, одновременно обеспечивающего минимальную избыточность передаваемой информации и максимальную достоверность принятой информации.

Важной характеристикой современных технических каналов передачи информации является их пропускная способность — максимально возможная скорость передачи информации, измеряемая в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность канала связи зависит от свойств используемых носителей (электрический ток, радиоволны, свет). Так, каналы связи, использующие оптоволоконные кабели и радиосвязь, обладают пропускной способностью, в тысячи раз превышающей пропускную способность телефонных линий.

Современные технические каналы связи обладают, перед ранее известными, целым рядом достоинств:

— высокая пропускная способность, обеспечиваемая свойствами используемых носителей;

— надёжность, связанная с использованием параллельных каналов связи;

— помехозащищённость, основанная на автоматических системах проверки целостности переданной информации;

— универсальность используемого двоичного кода, позволяющего передавать любую информацию — текст, изображение, звук.

Объём переданной информации I вычисляется по формуле:

где v — пропускная способность канала (в битах в секунду), а t — время передачи.

Рассмотрим пример решения задачи, имеющей отношение к процессу передачи информации.

Пример 5. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами.

А. Передать по каналу связи без использования архиватора.

Б. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.

Какой способ быстрее и насколько, если:

— средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит/с;

— объем сжатого архиватором документа равен 25% от исходного объема;

— время, требуемое на сжатие документа — 5 секунд, на распаковку — 3 секунды?

Для решения данной задачи диаграмма Гантта не нужна; достаточно выполнить расчёты для каждого из имеющихся вариантов передачи информации.

Рассмотрим вариант А. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Рассмотрим вариант Б. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Итак, вариант Б быстрее на 232 с.

Хранение информации

Сохранить информацию — значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Носитель информации — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

Основным носителем информации для человека является его собственная память. По отношению к человеку все прочие виды носителей информации можно назвать внешними.

Основное свойство человеческой памяти — быстрота, оперативность воспроизведения хранящейся в ней информации. Но наша память не надёжна: человеку свойственно забывать информацию. Именно для более надёжного хранения информации человек использует внешние носители, организует внешние хранилища информации.

Виды внешних носителей менялись со временем: в древности это были камень, дерево, папирус, кожа и др. Долгие годы основным носителем информации была бумага. Развитие компьютерной техники привело к созданию магнитных (магнитная лента, гибкий магнитный диск, жёсткий магнитный диск), оптических (CD, DVD, BD) и других современных носителей информации.

В последние годы появились и получили широкое распространение всевозможные мобильные электронные (цифровые) устройства: планшетные компьютеры, смартфоны, устройства для чтения электронных книг, GPS-навигаторы и др. Появление таких устройств стало возможно, в том числе, благодаря разработке принципиально новых носителей информации, которые:

Обладают большой информационной ёмкостью при небольших физических размерах.
Характеризуются низким энергопотреблением при работе, обеспечивая наряду с этим высокие скорости записи и чтения данных.
Энергонезависимы при хранении.
Имеют долгий срок службы.

№ слайда 2

Обработка информации производится каким-либо субъектом или объектом(например, человеком или компьютером) в соответствии с определёнными правилами. Будем его называть исполнителем обработки информации. Информация, которая подвергается обработке, представляется в виде исходных данных. На рисунке в обобщенном виде представлен процесс обработки информации.

№ слайда 3

Под обработкой информации в информатике понимают любое преобразование информации изодного вида в другой, производимое по строгим формальным правилам.

№ слайда 4

Примеры обработки информации Первый пример: ученик (исполнитель), решая задачу по математике, производит обработку информации. Исходные данные содержатся в условии задачи. Математические правила, описанные в учебнике, определяют последовательность вычислений. Результат — это полученный ответ. Второй пример: перевод текста с одного языка на другой - это пример обработки информации, при которой не меняется ее содержание, но изменяется форма представления — другой язык. Перевод осуществляет переводчик по определенным правилам, в определенной последовательности. Третий пример: работник библиотеки систематизирует картотеку книжного фонда. На каждую книгу заполняется карточка, на которой указываются все данные о книге: автор, название, год издания, объем и пр. Из карточек формируется каталог библиотеки, где все карточки располагаются в строгом порядке, например, в алфавитном каталоге карточки располагаются в алфавитном порядке фамилий авторов. Четвёртый пример: в телефонной книге вы ищете телефон нужной вам организации, например плавательного бассейна; или в том же библиотечном каталоге разыскиваете сведения о нужной вам книге. В обоих случаях исходными данными является информационный массив — телефонный справочник или каталог библиотеки, а также критерии поиска — название организации или фамилия автора и название книги.

№ слайда 5

Четыре вида обработки информации: получение новой информации, новых сведений;изменение формы представления информации;систематизация, структурирование данных;поиск информации.

№ слайда 6

Алгоритм - представляет собой конечную последовательность команд, посредством, выполнения которой машина решает задачу обработки информации.

№ слайда 7

№ слайда 8

Совокупность всех команд языка исполнителя называется системой команд исполнителя алгоритмов — СКИ.Алгоритм управления работой алгоритмической машины представляет собой конечную последовательность команд, посредством выполнения которой машина решает задачу обработки информации.

№ слайда 9

Алгоритм управления такой машиной должен обладать следующими свойствами: дискретностью (каждый шаг алгоритма выполняется отдельно от других);понятностью (в алгоритме используются только команды из СКИ);точностью (каждая команда определяет однозначное действие исполнителя);конечностью (за конечное число шагов алгоритма получается искомый результат).

№ слайда 11

Читайте также: