Обработка информации сообщение 10 класс

Обновлено: 04.07.2024

образовательная: формирование навыков работы с программой для машины Поста при решении простейших задач; закрепление умений анализировать, систематизировать, доказывать.

развивающая: развитие логического и алгоритмического мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей.

воспитательная: воспитание информационной культуры.

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы обучения: дедуктивно – репродуктивный, индуктивно – репродуктивный

И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер., Т.Ю.Шейна Информатика. Базовый уровень. 10 класс.– М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.

И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. Шеина Т.Ю. Практикум по информатике и ИКТ для 10-11 классов. Базовый уровень.– М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.

Информатика. Задачник-практикум в 2 т. под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера.– М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.

Информатика и ИКТ. Базовый уровень. 10-11 класс: методическое пособие/ И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер.–2-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.

Организационный момент (1 мин).

Изучение нового материала (25 мин).

Практическая работа (15 мин).

Домашнее задание (2 мин).

Итог урока (2 мин).

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Учитель здоровается с учениками и отмечает отсутствующих.

Изучение нового материала

В 30-х годах XX века возникает новая наука — теория алгоритмов. Вопрос, на который ищет ответ эта наука: для всякой ли задачи обработки информации может быть построен алгоритм решения? Но чтобы ответить на этот вопрос, надо сначала договориться об исполнителе, на которого должен быть ориентирован алгоритм (слайд 2).

Алгоритм, по которому работает машина Поста, будем называть программой.

Опишем архитектуру машины Поста (слайд 7). 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.

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 (слайд 9).

Система команд машины Поста (слайд 10)

Команда

Действие

Сдвиг каретки на шаг влево и переход к выполнению команды с номером m

Сдвиг каретки на шаг вправо и переход к выполнению команды с номером m

Запись метки в текущую пустую клетку и переход к выполнению команды с номером m

Стирание метки в текущей клетке и переход к выполнению команды с номером m

Остановка выполнения программы

Переход в зависимости от содержимого текущей клетки: если текущая клетка пустая, то следующей будет выполняться команда с номером m , если непустая – команда с номером k

Стр. 71 в учебнике

Запись всякой команды начинается с ее порядкового номера в программе — n. Затем следует код операции и после него — номер следующей выполняемой команды программы — m:

Пример программы решения задачи на машине Поста (слайд 11-22)

Исходное состояние показано на рисунке.

Машина должна стереть знак в текущей клетке и присоединить его слева к группе знаков, расположенных справа от каретки.

1 ↕ 2

Стирание метки; переход к следующей команде

2 → 3

Сдвиг вправо на один шаг

3 ? 2 , 4

Если клетка пустая, то переход к команде 2, иначе – к команде 4

4 ← 5

Сдвиг влево на шаг (команда выполнится , когда каретка выйдет на первый знак группы)

5 v 6

Запись метки в пустую клетку

Многократное повторение команд называется?

В процессе выполнения приведенной программы многократно повторяется выполнение команд с номерами 2 и 3. Такая ситуация называется циклом. Напомним, что цикл относится к числу основных алгоритмических структур вместе со следованием и ветвлением.

Выполним задания

Определить состояние, в котором окажется машина Поста в результате выполнения программы при заданном начальном состоянии ленты.

Пояснение: выделенная цифра, например 1, означает, что эту ячейку каретка обозревает в начальный момент времени.

Выполняем, а) 1 и б) 1

Ответ: Выделенная цифра показывает, на какой ячейке остановится машина.

a) 1) 110000001 b) 1) 1100101

2) 11000001 2) 10001

Даны два массива меток, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга. Требуется соединить их в один массив. Каретка находится над крайней левой меткой первого массива

Задание 3. (если позволяет время)

На ленте имеется массив из n отмеченных ячеек. Каретка обозревает крайнюю левую метку. Справа от данного массива на расстоянии в m ячеек находится еще одна метка. Составьте для машины Поста программу, придвигающую данный массив к данной ячейке.

На доске записывается домашнее задание.

Параграф 10, № 1, 2 и а)2 и б)2 из задания 1

Подведем итог.

Автоматическая обработка информации возможна, если:

1) информация представлена в формализованном виде — в конечном алфавите некоторой знаковой системы;

2) реализован исполнитель, обладающий конечной системой команд, достаточной для построения алгоритмов решения определенного класса задач обработки информации;

3) реализовано программное управление работой исполнителя. Машина Поста — пример автоматического исполнителя обработки информации с ограниченными возможностями. Компьютер удовлетворяет всем вышеперечисленным свойствам. Он является универсальным автоматическим исполнителем обработки информации.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Обработка информации Владислав Дмитриевич Овод ЧОУ Гимназия №611

Информационный процесс Информационный процесс — совокупность последовательных действий, производимых над информацией для получения какого-либо результата.

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

Схема процесса обработки информации В процессе обработки информации всегда решается некоторая информационная задача. Исполнитель – человек или компьютер, который осуществляет обработку информации Алгоритм – последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата Исходная информация Результат обработки Алгоритм обработки информации для исполнителя

Кодирование информации Кодирование — обработка информации, заключающаяся в её преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем. Код — система условных обозначений, используемых для представления информации. Кодовая таблица — совокупность используемых кодовых слов и их значений.

Азбука Морзе Азбука Морзе – самый известный пример неравномерного кода. Цифры и буквы алфавита представляются последовательностями длинных и коротких сигналов. Сигналы отделяются друг от друга паузами. Пауза является третьим знаком в азбуке Морзе, а сам код — троичным.

Задача Кодовый замок имеет три кольца с цифрами от 0 до 9. Сколько различных комбинаций можно на нем закодировать? Всего: 10·10·10=1000 вариантов 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Если элемент А можно выбрать n способами и при любом выборе А элемент А В можно выбрать m способами, то пару (А,В) можно выбрать n·m способами.

Поиск информации Важнейшая задача обработки информации — поиск информации. Алгоритм поиска зависит от способа организации информации.

Метод последовательного перебора Неструктурированный набор данных Поиск завершается, когда найден искомый элемент или когда просмотрены все элементы набора данных, но искомого элемента в нем нет Длительность поиска (L): L = N/2, где N — размер набора данных; если искомый элемент окажется последним или его не окажется вообще,

Метод половинного деления Структурированный набор данных Искомый элемент сравнивается с центральным элементом последовательности, номер которого находится как [N/2] + 1 Длительность поиска (L): N = 2L, где N — размер набора данных

Понятия Обработка информации — целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации. Существует два различных типа обработки информации: 1) Получение нового содержания, новой информации 2) Изменение формы представления информации, не изменяющая её содержания. Кодирование — преобразование информации в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем. Код — система условных обозначений, используемых для представления информации.

Да пребудет с вами Сила!

Краткое описание документа:

Слайд 1 "Обработка информации"

Слайд 2 "Информационный процесс"

•Информационный процесс — совокупность последовательных действий, производимых над информацией для получения какого-либо результата.

Слайд 3 "Обработка информации"

•Обработка информации — целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.

Обработка информации производится каким-то субъектом или объектом (например, человеком или компьютером) в соответствии с определенными правилами. Будем его называть исполнителем обработки информации. Информация, которая подвергается обработке, представляется в виде исходных данных. На рисунке 2.2 в обобщенном виде представлен процесс обработки информации.

Рис. 2.2. Модель обработки информации

Можно привести множество примеров, иллюстрирующих схему на рис. 2.2.

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

Четвертый 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.

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. В чем состоит принципиальное различие между процессами обработки, выполняемыми 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.

Об алгоритмах

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

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.

Первоклассник, который не знает, что такое НОД, но умеет сравнивать целые числа и выполнять вычитание, сможет исполнить алгоритм. Действовать при этом он будет формально.

Такой формализованный алгоритм легко запрограммировать для современного компьютера. Мечта создать машину — автоматическое устройство, которое сможет без вмешательства человека производить расчеты, появилась очень давно. Для ее реализации требовались не только технические возможности, но и глубокое понимание сущности алгоритмов обработки информации и разработка формализованного способа представления таких алгоритмов.

Алгоритмические машины и свойства алгоритмов

На основании моделей Тьюринга, Поста и некоторых других ученые пришли к выводу о существовании алгоритмически неразрешимых задач.

Язык программирования алгоритмических машин представляет собой описание конечного числа простых команд, которые могут быть реализованы в автоматическом устройстве.

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.

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).

Информацию можно обрабатывать, передавать и хранить. Особенности проведения и технические средства, позволяющие реализовать процессы работы с информацией, рассмотрены в данной статье.

Информационные процессы

Информация на сегодня является одним из главных экономических ресурсов. И все области деятельности человека, так или иначе, сопряжены с обработкой, хранением и передачей информации.

Рис. 1. Портрет Натана Ротшильда.

Информационные процессы подразделяют на три типа:

сбор и хранение информации;
обработка информации;
передача информации.

Сбор и хранение информации

Сбор информации означает фиксирование информации, с помощью специальных технических средств.

Можно привести примеры средств сбора информации: это могут быть как отдельные электронные приборы – измерительные приборы, регистраторы, счетчики, датчики, электронные весы, так и системы автоматического сбора и регистрации информации.

Сохранить информацию – означает запечатлеть ее на некотором материальном носителе.

В роли носителей информации могут быть различные материальные приспособления или электронные носители. Исторически носителями информации были камень, пергамент, папирус, и впоследствии бумага. Процесс сохранения заключался в нанесении (выбивании, начертании) закодированных с помощью символов письменности знаков с помощью различных приспособлений: резцов, перьев и чернил, карандашей и шариковых ручек. С появлением книгопечатания, а затем и различных электронных печатающих устройств, появилась возможность создавать различные бумажные документы в больших количествах.

Рис. 2. Древние рукописи.

Информацию можно также сохранять на электронных носителях, тогда хранимые документы будут называться электронными документами.

Существуют следующие электронные носители информации:

флэш-память;
оптические диски (CD, DVD, BD);
магнитные ленты;
гибкие магнитные диски;
жесткие диски;
облачные хранилища.

В настоящее время ведутся работы по созданию высокотехнологичных накопителей. Ученые-физики из швейцарского города Цюриха разработали новый квантовый материал из синтетического кристалла. С помощью такого кристалла они проводят исследования, которые позволят создать новейшие технологии хранения информации нового поколения.

Обработка информации

Процесс обработки информации предполагает изменение формы представления или содержания информации.

К группе процессов обработки информации, связанных с изменением содержания относятся такие действия как вычисления по формулам, логические рассуждения, обобщения, моделирование.

Основные виды процессов обработки информации, ориентированные на перемену формы ее выражения:

Объект, выполняющий обработку информации, называется исполнителем. Для исполнителя требуется определенный алгоритм, состоящий из последовательности действий, которые бы вели к определенному результату. В качестве исполнителя обычно выступает человек или электронно-вычислительное устройство.

Передача информации

Передача информации – это информационный процесс, заключающийся в перемещении информационных сигналов от источника к приемнику по информационным каналам связи. Особенности информационного процесса передачи информации заключаются в тесной связи с изменением формы представления информации. Так, передаче производится кодирование и декодирование информации для удобства транспортировки сигнала. Например, при передаче электронного письма требуется преобразовать текстовую информацию в электрические сигналы и передать по телекоммуникационным каналам связи. То есть процесс передачи тесно связан с информационным процессом обработки информации.

Разные помехи, возникающие при передаче сигнала, называются шумом. Для защиты от помех применяют избыточное кодирование, которое заключается в многократном повторении передаваемых сигналов. Помехозащищенность является важной характеристикой канала связи.

Еще одним параметром, характеризующим канал связи, является пропускная способность, которая выражается в количестве символов переданных за единицу времени по каналу связи в отсутствие помех.

Что мы узнали?

Читайте также: