Обработка информации 10 класс босова кратко

Обновлено: 04.07.2024

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.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Образовательная: повторить процессы хранения и передачи информации; ввести понятие обработка информации.

Воспитательная: воспитывать общую и информационную культуру, усидчивость, терпение; воспитание ответственного отношения к информации.

Учебное оборудование: проектор, компьютеры.

I Организационный момент

Добрый день. Ребята, сегодня на уроке мы с вами продолжим изучать информационные процессы. Но для начала обозначим задание на урок: во время урока вы должны сформулировать 5 вопросов по данной теме, а в конце урока составить тест в системе тестирования My test . В рабочих тетрадях запишите число.

II Актуализация знаний учащихся

Назовите основные информационные процессы (хранение, передача, обработка).

Где человек хранит информацию? (память, бумага, флэшки, диски и т.д.). Благодаря таким записям информация передается не только в пространстве, но и во времени из поколения в поколение.

Значит, информация может хранится в разных видах и для этого используют … (носители). На какие два вида можно разделить носители информации? (цифровые и нецифровые). Практически любой материальный объект может быть носителем информации. Поговорим о современных средствах хранения информации. Какой носитель считается наиболее массовым? (бумага). Перечислите наиболее распространенные современные носители информации. (банковские карты, флэш, диск)

Каким качеством должен обладать современный носитель информации? (вместимость, надежность).

Рассмотрим еще один процесс информации – передача. Развитие человечества невозможно было бы без обмена информацией. С давних времен люди из поколения в поколение передавали свои знания, оповещали об опасности, обменивались сведениями. В любом процессе передачи информации существуют: Источник информации и приемник информации, а сама информация передается по каналу связи, с помощью сигналов: механических, тепловых, электрических и т.д.

Что может выступать в качестве источника информации? (человек, животное, техническое устройство).

Как происходит передача информации?

Какими техническими средствами связи вы чаще всего пользуетесь? Замечали ли вы при этом факты потери информации?

В процессе передачи информация может утрачиваться и искажаться. Из-за чего это происходит, если мы будем говорить о технических устройствах? Что было сделано для улучшения качества передачи информации? (Шенон разработал специальную теорию кодирования для борьбы с шумом – избыточный код).

Назовите основные характеристики передачи информации. (пропускная способность, скорость передачи, защита от шума).

Обработка информации также относится к основным видам информационных процессов. Приобретая жизненный опыт, изучая мир вокруг себя человек учится делать выводы. В древности люди говорили, что человек познает с помощью органов чувств и осмысливает познанное разумом.

Например, на уроках математики ученик изучает правила, законы, а когда учитель предлагает решить задачу, то ученик обдумывает решение задачи, вспоминая какие из изученных правил ему нужно применить. Находит ответ, таким образом, получается выходная информация. Можно сказать, что человек постоянно обрабатывает информацию, преобразуя ее в выходную.

Виды обработки информации: получение новой информации, изменение формы информации, структурирование данных, поиск данных.

Все эти виды обработки может выполнять как человек, так и компьютер. В чем состоит принципиальное различие между процессами обработки, выполняемые человеком и машиной? Если исполнителем обработки информации является человек, то правила обработки, по которым он действует, не всегда формальны и однозначны. Человек часто действует творчески, неформально. Даже однотипные математические задачи он может решать разными способами. Работа журналиста, ученого, переводчика и других специалистов - это творческая работа с информацией, которая выполняется ими не по формальным правилам.

В процессе повторения и объяснения новой темы, на доске и в тетрадях учащихся заполняется таблица:

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, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Обработка информации и алгоритмы"

С прошлого урока мы с вами знаем, что с информацией можно производить следующие действия: сбор, обработку, хранение и передачу.

Сбор информации – это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте.

Хранение информации – это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.

К цифровым носителям информации относятся магнитные носители информации, оптические диски, флеш-носители.

Передача информации – это физический процесс, при котором происходит перемещение информации в пространстве. Этот процесс происходит при наличии приёмника и источника.

На уроке мы с вами вспомним, что такое обработка информации, узнаем, какие существуют виды обработки информации. Также вспомним, что такое алгоритм.

Итак, обработка информации – это преобразование информации из одного вида в другой, которое осуществляется по строгим формальным правилам.

Обработку информации может выполнять человек или техническое устройство. Тот, кто производит обработку информации является исполнителем. Исходные данные – это информация, которая подвергается обработке.

Давайте рассмотрим схему, при помощи которой разберёмся, как происходит сам процесс обработки информации.

Итак, исполнитель получает исходные данные для обработки и вместе с этим правила, которые нужно использовать при обработке информации. После того, как исполнитель обработал полученные данные в соответствии с правилами, он выдаст результат.

Давайте разберёмся на примерах, как это происходит.

Сейчас вы изучаете информатику, получаете информацию от учителя и из книг.

То есть исходными данными являются знания, которые вам даёт учитель. Затем вы перерабатываете эту информацию, переосмысливаете, выделяете для себя самое важное.

В результате вы получите новые знания, которые вы систематизировали и сможете использовать при ответе на следующем уроке, при выполнении контрольной работы или на экзамене.

В этом примере представлены два вида обработки информации: получение новой информации и новых сведений; и систематизация и структурирование данных.

И снова рассмотрим пример. На уроке иностранного языка учитель продиктовал текст на русском языке, который нужно было записать и перевести на английский.

При записи и переводе происходит обработка информации и перевод текста с русского языка на английский с соблюдением определённых правил. Результатом будет текст на английском языке.

Здесь у нас также присутствует один из видов обработки информации: изменение формы представления информации.

Таким образом, исходными данными будут являться каталог книг в библиотеке или же Всемирная сеть, а также критерий поиска – тема реферата. А результатом будет готовый реферат.

В этом примере описан такой вид обработки информации, как поиск.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что существует четыре вида обработки информации: получение новой информации, новых сведений; изменение формы представления информации; систематизация, структурирование данных; поиск информации.

Как было сказано ранее, обработку может выполнять человек или техническое устройство. Разница лишь в том, что при выполнении обработки информации человеком, правила не всегда выполняются в строгом порядке. Техническое устройство, например, компьютер будет выполнять обработку информации по строгим правилам, то есть по заданному алгоритму действий.

В IX веке в Багдаде жил Абу Аль-Хорезми – один из крупнейших средневековых персидских учёных IX века, математик, астроном, географ и историк.

В одном из своих трудов он описал десятичную систему счисления и впервые сформулировал правила выполнения арифметических действий над целыми числами и обыкновенными дробями.

Арабский оригинал этой книги был утерян, но остался латинский перевод XII века, по которому Западная Европа и познакомилась с десятичной системой счисления и правилами выполнения арифметических действий.

Аль-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятными. Достичь этого в IX веке, когда ещё не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и так далее), было сложно. Однако ему удалось выработать чёткий стиль строгого словесного предписания, который не давал читателю возможность уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

Многие столетия разрабатывались алгоритмы для решения всё новых и новых классов задач, но само понятие алгоритма не имело точного математического определения.

В XX веке возникла наука, которая занимается теорией алгоритмов. В рамках этой науки понятие алгоритма было уточнено.

Алгоритм – это строгий порядок правил, которые определяют последовательность шагов обработки информации.

Но не все люди, которые решают те или иные примеры, знают, что они выполняют алгоритм.

Каждое утро люди пьют чай или кофе.

Они бессознательно выполняют один и тот же алгоритм, который звучит следующим образом:

· налить воду в чайник;

· насыпать кофе в кружку;

· налить воду в кружку.

В данном случае исполнителем является человек, поэтому порядок действий алгоритма может меняться или же некоторые действия и вовсе могут опускаться, например, если в чайнике уже есть вода. Или же, если человек пьёт кофе без сахара.

Рассмотрим ещё один пример.

(7 + 16) · (23 – 5) : 5 – 203

Все мы знаем, что для решения этого примера необходимо:

· выполнить операции в скобках слева направо;

Порядок действий решения примера и есть алгоритм.

Большинство учеников пятого класса не знают строгого научного определения алгоритма, но в то же время они являются исполнителями алгоритма. Действия при этом будут формальными, то есть будут выполняться в строго определённом порядке.

Люди давно мечтали создать машину, которая будет исполнять формальный алгоритм без помощи человека.

Для того, чтобы создать такую машину, не достаточно было создать её со всеми техническими требованиями, нужно было ещё досконально знать, как осуществляется алгоритм для обработки информации, и разработать формализованный способ представления таких алгоритмов.

Когда, как и кем была создана такая машина мы с вами узнаем чуть позже.

А сейчас давайте подведём итоги урока.

· Обработка информации – это преобразование информации из одного вида в другой, которое осуществляется по строгим формальным правилам.

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

· Алгоритм – это строгий порядок правил, которые определяют последовательность шагов обработки информации.

Тема урока: "Автоматическая обработка данных".

Цели урока:

образовательная: приобрести знания по основам теории алгоритмов на примере решения задач на программное управление алгоритмической машиной Поста;

задачи:

изучить архитектуру машины Поста,
изучить назначение машины Поста,
изучить систему команд машины Поста.
развивающая: развитие памяти, внимания, абстрактного мышления.
воспитательная: воспитание аккуратности, внимательности.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы обучения: индуктивно - репродуктивный.

Требования к ЗУН учащихся:

архитектуру машины Поста

назначение машины Поста

систему команд машины Поста

решать задачи на программное управление алгоритмической машиной Поста Оборудование:

персональный компьютер с операционной системой Windows,
мультимедийный проектор,
мультимедийная доска,
презентация.

Учебно-методическое и программное обеспечение урока:

2) Семакин И. Г. И др. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: практикум для 10-11 классов / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, Т. Ю. Шеина.- 6-е издание - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 120 с.: ил.

3) Лапчик М.П. и др. Методика преподавания информатики: Учебное пособие для студентов пед. вузов/ М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер; под общей ред. М.П. Лапчик. - М.: Издательский центр "Академия", 2001. - 624 с.

3) Информатика 10-11кл. Поурочные планы по Семакину, Угриновичу и др, 2009. -349 с.

План урока:

1)Организационный момент (3 мин.)

2)Актуализация знаний (3 мин.)

3)Изучение нового материала (15 мин.)

4)Закрепление изученного материала (20 мин.)

5)Подведение итогов урока (3 мин.)

6)Домашнее задание (1 мин.)

Плодухина Элла, МДМ-210

Конспект урока по информатике для учащихся 10 класса.

Тема урока: "Автоматическая обработка данных".

образовательная: приобрести знания по основам теории алгоритмов на примере решения задач на программное управление алгоритмической машиной Поста;

изучить архитектуру машины Поста,

изучить назначение машины Поста,

изучить систему команд машины Поста.

развивающая: развитие памяти, внимания, абстрактного мышления.

воспитательная: воспитание аккуратности, внимательности.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы обучения: индуктивно - репродуктивный.

Требования к ЗУН учащихся:

должен знать:

архитектуру машины Поста

назначение машины Поста

систему команд машины Поста

должен уметь:

решать задачи на программное управление алгоритмической машиной Поста Оборудование:

персональный компьютер с операционной системой Windows,

Учебно-методическое и программное обеспечение урока:

3) Информатика 10-11кл. Поурочные планы по Семакину, Угриновичу и др, 2009. -349 с.

1)Организационный момент (3 мин.)

2)Актуализация знаний (3 мин.)

3)Изучение нового материала (15 мин.)

4)Закрепление изученного материала (20 мин.)

5)Подведение итогов урока (3 мин.)

6)Домашнее задание (1 мин.)

1.Организационный момент.

Включает в себя проверку готовности кабинета, приветствие учителя класса, проверку отсутствующих.

2. Актуализация знаний.

Учитель: Прежде чем приступить к изучению новой темы повторим основные понятия, которые необходимы нам для ее изучения.

Назовите виды обработки информации.

Ученик: К видам обработки информации относятся: получение новой информации, изменение формы представления информации, структурирование данных, поиск данных.

Учитель: назовите исполнителя обработки.

Ученик: человек и автомат (машина).

Учитель: что называется алгоритмом обработки?

Ученик: алгоритм обработки – формализованные правила, определяющие последовательность шагов обработки информации.

Учитель: что является алгоритмической машиной?

Ученик: алгоритмическая машина – автоматический исполнитель обработки знаковых последовательностей.

Учитель: какие модели алгоритмических машин в теории алгоритмов вы знаете?

Ученик: машина Тьюринга и машина Поста.

Учитель: назовите свойства алгоритма.

Ученик: дискретность, понятность, точность, конечность.

3. Изучение нового материала.

Запись на доске и в тетради:

Автоматическая обработка информации.

Учитель: В качестве примера автомата, выполняющего обработку информации, рассмотрим машину Э. Поста. Алгоритм, по которому работает машина Поста, будем называть программой. А что называется алгоритмом?

Ученик: Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.

Учитель: запишем со слайда в тетради (слайд 2)

Опишем архитектуру машины Поста (слайд 3). Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на позиции — клетки. В каждой клетке может либо стоять метка (некоторый знак), либо отсутствовать (пусто).

Вдоль ленты движется каретка — считывающее устройство. На рисунке она обозначена стрелкой. Каретка может передвигаться шагами: один шаг — смещение на одну клетку вправо или влево. Клетку, под которой установлена каретка, будем называть текущей.

Каретка является еще и процессором машины. С ее помощью машина может:

• распознать, пустая клетка или помеченная знаком;

• стереть знак в текущей клетке;

• записать знак в пустую текущую клетку.

Запись на доске и в тетради (слайд 4):

Назначение машины Поста — производить преобразования на информационной ленте. Исходное состояние ленты можно рассматривать как исходные данные задачи, конечное состояние ленты — результат решения задачи. Кроме того, в исходные данные входит информация о начальном положении каретки.

Теперь рассмотрим систему команд машины Поста (слайд 5). Запись всякой команды начинается с ее порядкового номера в программе — п. Затем следует код операции и после него — номер следующей выполняемой команды программы — т:

Запись на доске и в тетради (слайд 5):

4. Закрепление изученного материала.

Учитель: А теперь рассмотрим пример программы решения задачи на машине Поста. Перечерчиваем себе в тетради машину Поста, исходное состояние показано на слайде 3.

Запись на доске и в тетради (слайд 3):

Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки. Как мы будем решать эту задачу?

Ученик: будем последовательно выполнять необходимые команды, пока не сотрем знак в текущей клетке и не присоединим его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.

Учитель: запишем в тетрадь:

Запись на доске и в тетради (слайд 6):

Учитель: В процессе выполнения приведенной программы какие команды выполнялись многократно?

Ученик: В процессе выполнения данной программы многократно повторяется выполнение команд с номерами 2 и 3.

Учитель: Такая ситуация называется циклом. Напомню, что цикл относится к числу основных алгоритмических структур вместе со следованием и ветвлением.

Играют двое. Перед ними 21 (или 16, или 11 и т. д.) фишка. Игроки берут фишки по очереди. За один ход можно взять от 1 до 4 фишек. Проигрывает тот, кто забирает последнюю фишку.

Имеется выигрышная тактика для игрока, берущего фишки вторым. Она заключается в том, чтобы брать такое количество фишек, которое дополняет число фишек, взятых соперником на предыдущем ходе, до пяти.

Роль фишек на информационной ленте машины Поста будут выполнять метки (знаки). Машина играет с человеком. Человеку предоставляется возможность стирать метки (брать фишки) первым. Машина будет вступать в игру второй. Исходная обстановка: на ленте массив из 21 клетки содержит метки. Каретка установлена на крайней слева клетке этого массива. Стирать метки можно только подряд. Выигрышным результатом должна быть одна оставшаяся метка перед очередным ходом человека.

Еще раз напомним принцип выигрышной тактики: стирать столько меток, чтобы в сумме с метками, стертыми противником за предыдущий ход, их было пять.

Запишем в тетради программу управления машиной Поста в игре Баше против человека.

Запись на доске и в тетради (слайд 6):

Действуя по данной программе и начиная стирать метки второй после человека, машина всегда будет выигрывать, если правильно задано начальное число меток, которое должно быть равно 5 n + 1, где n — любое натуральное число. В противном случае машина может проиграть.

5. Подведение итогов урока.

Учитель: подведем итоги урока. Автоматическая обработка информации возможна, если:

Ученик: информация представлена в формализованном виде — в конечном алфавите некоторой знаковой системы.

Учитель: еще какое условие?

Ученик: реализован исполнитель, обладающий конечной системой команд, достаточной для построения алгоритмов решения определенного класса задач обработки информации.

Учитель: и последнее условие?

Ученик: реализовано программное управление работой исполнителя.

Учитель: что такое машина Поста?

Ученик: Машина Поста — пример автоматического исполнителя обработки информации с ограниченными возможностями.

Учитель: Компьютер удовлетворяет всем вышеперечисленным свойствам?

Ученик: Да, он является универсальным автоматическим исполнителем обработки информации.

6. Домашнее задание.

Учитель: А теперь открываем дневники и записываем домашнее задание: п.10, задания 1-4 после параграфа, работа 2.2 на странице 33 практикума.

Читайте также: