Информатика. Теория информации. Практикум для обучающихся по направлению подготовки 51.03.06 «Библиотечно-информационная деятельность», профилям подго

4.23.Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста?

4.24.Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

4.25.Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

4.26.Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой станице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?

4.27.Два сообщения содержат одинаковое количество символов. Количество информации в первом тексте в 1,5 раза больше, чем во втором. Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что число символов в каждом алфавите не превышает 10 и на каждый символ приходится целое число битов?

4.28.Два сообщения содержат одинаковое количество информации. Количество символов в первом тексте в 2,5 раза меньше, чем во втором. Сколько символов содержат алфавиты, с помощью которых записаны сообщения, если известно, что размер каждого алфавита не превышает 32 символов и на каждый символ приходится целое число битов?

4.29.ДНК человека (генетический код) можно представить себе как некоторое слово в четырехбуквенном алфавите, где каждой буквой помечается звено цепи ДНК, или нуклеотид. Сколько информации (в битах) имеет ДНК человека, имеющего примерно 1,5 х 1023 нуклеотидов?

4.30.Выясните, сколько бит информации несет каждое двухзначное число (отвлекаясь от его конкретного числового значения)

Контрольные вопросы:

1. Чем отличается алфавитный подход измерения информации от содержательного подхода?

2. Какой подход измерения информации, с Вашей точки зрения, наиболее разработан? Попробуйте доказать Ваш ответ.

31

Практическая работа № 5 Классификация информации 2 часа

Цель: понять значение и много вариантность классификации информации.

Задача: уметь классифицировать информацию разными способами.

Обеспечивающие средства:

−мультимедийная лекция по теме,

−размещённая в ЭОС КемГИК,

−интернет-ресурсы,

−учебник «Информатика» под ред. Н. В. Макаровой.

Краткие теоретические сведения

Информацию можно разделить на виды по различным критериям.

Внаучной литературе представлено большое разнообразие классификации информации. Самые разные классификации и классификаторы информации предлагают библиотеки, архивы, музеи, другие институты памяти и службы информационного бизнеса.

Ниже приведены некоторые примеры классификации информации по различным признакам.

1-й пример классификации информации:

по способу восприятия:

визуальная – воспринимаемая органами зрения;

аудиальная – воспринимаемая органами слуха;

тактильная – воспринимаемая тактильными рецепторами;

обонятельная – воспринимаемая обонятельными рецепторами;

вкусовая – воспринимаемая вкусовыми рецепторами;

по форме представления:

текстовая – передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка;

числовая – в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия;

графическая – в виде изображений, предметов, графиков;

звуковая – устная или в виде записи и передачи лексем языка.

32

по степени значимости информации для субъекта:

личная;

специальная;

общественная.

2-й пример классификации информации:

графическая, или изобразительная – первый вид информации об окружающем мире, которая сохранялась с помощью наскальных рисунков, а позднее – картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

звуковая (ее разновидностью является музыкальная информация) – для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

текстовая – способ кодирования речи человека специальными символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

числовая – количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

видеоинформация – способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

3-й пример классификации информации:

по форме отображения: визуальная (графики, таблицы, табло и др.), аудиоинформация: воспринимается на слух благодаря звукозаписи), аудиовизуальная (объединяет информацию в форме изображения и звука);

по форме представления: цифровая, буквенная и кодированная;

по порядку возникновения: первичная и производная;

по характеру носителей информации: документированная и недокументированная;

по назначению – директивная (распорядительная), отчетная и спра- вочно-нормативная;

по направлению движения – входящая и выходящая;

по стабильности – условно-переменная, условно-постоянная;

33

по способу отображения: текстовая (алфавитная, алфавитноцифровая); графическая (чертежи, диаграммы, схемы, графики);

4-й пример классификации информации:

по степени доступа информация подразделяется на открытую и информацию ограниченного доступа, распространение которой возможно в условиях конфиденциальности или секретности.

Открытая информация:

информация как объект гражданских прав (произведения, патенты и авторские свидетельства, другая информация, создаваемая с целью извлечения прибыли);

массовая информация;

информация о выборах, референдуме;

официальные документы;

обязательно представляемая информация;

другая открытая информация.

Информация ограниченного доступа:

государственная тайна, служебная тайна;

ноу-хау (секреты производства) и коммерческая тайна;

персональные данные (в порядке защиты личной тайны);

другие виды тайн.

5-й пример классификации информации:

информация как объект гражданских правоотношений – произведения науки и литературы, другие формы, отображающие информацию (например, карты, фотографии и т. п.), а также информация, содержащаяся

вдокументах, закрепляющих авторские права на изобретения, полезные модели, промышленные образцы (патенты, свидетельства);

массовая информация – информация, содержащая сообщения информационного характера, подготавливаемая и распространяемая СМИ и (или) через Интернет с целью информирования населения, в том числе реклама деятельности физических и юридических лиц, производимых продуктов и предоставляемых услуг, предлагаемых потребителям;

официальные документы – законы, судебные решения, иные тексты законодательного, административного и судебного характера, а также их официальные переводы. Эта информация создается в порядке законотворческой или иной правовой деятельности;

34

обязательно представляемая документированная информация – обязательные контрольные экземпляры документов, информация в учетных документах, данные документов, представляемых в органы статистики, налоговая, регистрационная и другая такого типа информация. Такая информация создается юридическими и физическими лицами в порядке учета и отчетности и направляется в обязательном порядке разным органам и организациям

всоответствии с действующим законодательством;

государственная тайна – защищаемые государством сведения, создаваемые в условиях секретности в соответствии с законодательством РФ;

коммерческая тайна (информация, составляющая коммерческую тайну) – научно-техническая, технологическая, коммерческая, организационная или иная используемая в экономической деятельности информация, включая ноу-хау. Режим защиты такой информации устанавливается законом;

информация о гражданах (персональные данные) создается самими

гражданами в их повседневной деятельности, в том числе связанной с реализацией прав и свобод (право на труд, жилище, отдых, медицинское обслуживание, социальное страхование, пенсионное обеспечение, свободу слова и многое другое) и выполнением обязанностей (например, воинской обязанности). Представляется как сведения о себе (персональные данные) разным субъектам. Документированной информацией здесь являются анкеты, истории болезни, декларации о доходах, банковские записи и т. п.;

научно-юридическая информация – сведения, содержащиеся в юридических монографиях, статьях, справочниках, комментариях, докладах на юридические темы и т. п.

Примеры классификаций информации можно продолжать дальше, выбор классификации зависит от цели и решаемых задач в конкретной ситуации.

Творческое задание:

5.1. Используя приведённую ниже таблицу классификации информации, осуществите поиск информации, соответствующий, с Вашей точки зрения, указанному типу информации. Результат поиска (ссылка на электронный документ) внесите в таблицу в графу «Пример» (электронный вариант данной таблицы скопируйте в ЭОС по адресу учебной дисциплины «Информатика: Теория информации»: практикум – по адресу: https://edu.kemgik.ru/ course/view.php?id=4469).

35

Таблица 4 – Пример классификации информации

Контрольные вопросы:

1.Почему, с Вашей точки зрения, существует такое видовое разнообразие классификаций информации?

2.Есть ли различия между классификацией информации и систематизацией информации? Если есть, в чём оно заключается?

36

Практическая работа № 6 Системная классификация как систематизация знаний

2 часа Цель: закрепить теоретические знания о сущности классификации на

примере систематизации знаний.

Задача: получить элементарный практический опыт систематизации знаний.

Обеспечивающие средства:

−лекция по теме в ЭОС КемГИК,

−интернет-ресурсы.

Краткие теоретические сведения

С точки зрения системологии классификация есть не что иное, как структурирование исходного неупорядоченного множества, т. е. превращение его в систему. На место путаницы приходит порядок.

Процесс превращения множества объектов в систему называется сис-

тематизацией.

Для упрощения работы с большим числом объектов был найден следующий способ: все множество надо поделить на несколько частей; каждую из этих частей опять поделить на части; те, в свою очередь, еще раз; и т. д. Таким образом, можно упростить ситуацию: свести большое множество объектов к набору маленьких. Например, пусть имеется набор из 1000 объектов. Поделим его на 7 частей, в каждой из которых будет примерно по 140 объектов. Каждую из этих групп еще раз поделим на 7 частей, после чего в каждой части будет уже только по 20 объектов. Если этот элементный набор еще раз поделить на 7 частей, то в каждой из них окажется всего по 3 объекта. Нам понадобилось только три разбиения для того, чтобы от достаточно большого набора (в 1000 объектов) перейти к очень маленькому (всего 3 объекта), легко воспринимаемому человеком.

Главное свойство системы – возникновение системного эффекта – нового качества, которого не было у составных частей исходного набора. Какое же новое качество появляется в результате структурирования множества?

Это свойство можно назвать обозримостью или познаваемостью.

Деление большого множества на подмножества следует вести не беспорядочно, а по каким-либо признакам. Деление большого множества на

37

части (подмножества) таким образом, чтобы объекты, входящие в одно подмножество, имели не менее одного общего признака, называется клас-

сификацией. Подмножество объектов, имеющих общие признаки, называется классом. Признаки, по которым один класс отличается от другого, назы-

вается основанием классификации.

Систематизация знаний – основа всех наук. Начало многих научных отраслей связано с именем великого древнегреческого ученого Аристотеля, который жил в IV в. до н. э. Вместе со своими учениками Аристотель проделал колоссальную работу по классификации накопленных к тому времени знаний, разделил их на несколько частей и дал каждой свое название. Именно тогда появились на свет физика и биология, экономика и логика.

Другие известные научные классификации:

-систематизация математических знаний Евклидом (III в до н. э.);

-классификация живых существ Карлом Линнеем (1735 г.);

-классификация химических веществ Д. И. Менделеевым (1869 г.);

-деление звездного неба на созвездия.

Последний пример интересен тем, по какому основанию проведена классификация звезд. Если в системах Евклида, Линнея, Менделеева объекты на классы делились по определенным существенным свойствам, то деление неба на участки-созвездия проводилось по признакам, которые к самим звездам явно не имели никакого отношения.

Задание:

6.1. Повторите (хотя в неизмеримо меньшем масштабе) научный подвиг Аристотеля: систематизируйте перечисленные факты, разделите их по тем наукам, к которым они относятся.

1.3 + 2 = 5.

2.«Жи» – «ши» пиши с буквой «и».

3.Сосна – хвойное дерево.

4.Нил – это река.

5.Первый полет человека в космос состоялся в 1961 г.

6.Кит дышит легкими.

7.Многие болезни вызываются микробами.

8.Тела легче воды плавают.

38

9.Глагол выражает действие.

10.Серная кислота активно взаимодействует с металлами.

11.В банке можно получить кредит.

12.Курица несет яйца.

13.Остров Сицилия омывается Средиземным морем.

14.Яблоки – съедобны.

15.Экспорт – это вывоз товаров из страны.

16.Одноименные полюса магнита отталкиваются, разноименные – притягиваются.

17.Реакция соединения с кислородом называется окислением.

18.Высочайшая вершина мира – Эверест (Джомолунгма).

19.Площадь прямоугольника равна произведению основания на высоту.

20.В арбузе – семечки.

21.Вторая мировая война началась в 1939 г.

22.«Мама» – существительное 1-го склонения.

23.Антарктида покрыта вечным льдом

24.Чтобы предотвратить болезнь, делают прививки.

25.Для того чтобы подсчитать пройденный путь, надо скорость умножить на время.

26.Лев – хищник.

27.Инфляция (т.е. обесценивание денег) ведет к росту цен.

28.В одной молекуле бензола 6 атомов углерода и 6 атомов водорода.

29.(а + b)(а – b) = а2 – b2.

30.Апельсин покрыт коркой.

31.Вода замерзает при температуре ноль градусов.

32.Из Тихого океана в Северный Ледовитый можно проплыть через Берингов пролив.

33.При простуде помогает молоко с медом.

34.Чем больше сжата пружина, тем сильнее она давит.

35.Птицы – летают.

36.У розы – шипы.

37.Для остановки кровотечения накладывают жгут.

38.Предприятие, которое не в состоянии заплатить свои долги, объявляется банкротом.

39

39.Числа, кратные 5, кончаются либо цифрой 5, либо цифрой 0.

40.Во владениях императора Карла V никогда не заходило солнце.

41.Антибиотики – сильные лекарства, применять которые надо очень осторожно.

42.Цена товара зависит от спроса и предложения.

43.Столицей древнерусского государства был город Киев.

44.В сложных словах используются соединительныегласные «о» и «е».

45.Формула воды – Н2О.

46.Сумма внутренних углов треугольника – 180 градусов.

47.В Грюнвальдской битве вместе сражались польские, литовские, русские, чешские и татарские полки.

48.Прилагательные бывают трех родов: мужского, женского и среднего.

49.Инертные газы не вступают в реакции с другими веществами.

50.У слона – хобот.

6.2.Построить граф классификации. Является ли он деревом (иерархической классификацией)?

Согласно биологической классификации выделяют 3 империи (надцарства): археобактерии, эукариоты и прокариоты. К империи эукариотов относятся царства грибов, растений и животных. К царству животных относятся типы членистоногих, моллюсков, иглокожих, кишечнополостных, хордовых и др. К типу хордовых относятся классы рыб, амфибий, рептилий, млекопитающих, птиц. К классу млекопитающих относятся отряды китов, ластоногих, хищных, грызунов, копытных и др.

К отряду хищных относятся семейства медвежьих, енотовых, псовых, виверровых, кошачьих и др. К семейству псовых относятся роды лисиц, енотовидных собак, собак, фенеков, песцов и др. К роду собак относятся виды собак домашних, волков, шакалов, койотов. К виду собак домашних относятся овчарки, спаниели, водолазы, сенбернары, доги, болонки и др.

6.3.Сегодня зоологам известны около 2 млн видов различных животных. Разобраться в таком огромном множестве было бы невозможно, если бы не систематизация. В 1735 г. двадцативосьмилетний шведский биолог Карл Линней опубликовал книгу под названием «Система природы», в которой предложил свой способ классификации живых существ. Этот способ и сегодня является основой биологической классификации. Повторите, пожалуйста

40