Информация и информационные процессы. Структура информации

1. Информация и информационные процессы

Структура информации
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

2. Примеры

2
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Примеры
Вариант 1
«Для того, чтобы добраться до села Васино, нужно
сначала долететь на самолете до Ивановска.
Затем на электричке доехать до Ореховска. Там
на пароме переправиться через реку Слоновую в
поселок Ольховка, и оттуда ехать в Васино на
попутной машине».
Вариант 2
Как ехать в Васино?
1) На самолете до Ивановска.
2) На электричке до Ореховска.
3) На пароме через р. Слоновую в пос. Ольховка.
4) На попутной машине до с. Васино.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

3. Примеры

3
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Примеры
Вариант 3
Откуда
Москва
Ивановск
Ореховск
пос. Ольховка
Куда
Ивановск
Ореховск
пос. Ольховка
с. Васино
Транспорт
самолет
электричка
паром (р. Слоновая)
попутная машина
Вариант 4
Москва
Ивановск
самолёт
?
Ореховск
электричка
Ольховка
паром
р. Слоновая
Васино
попутная
машина
Какой вариант лучше? Почему?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

4. Структурирование

4
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Структурирование
Структурирование — это выделение важных
элементов в информационных сообщениях и
установление связей между ними.
Цель — облегчение восприятия и поиска
информации.
Оглавление:
1. Информация
1.1 Что такое информация?
1.2 Виды информации
1.3 Информация в природе
1.4 Информация в технике
2. Измерение информации
2.1 Что такое бит?
2.2 Байт и другие единицы
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Словарь:
5
6
8
10
11
12
13
14
автомат – automaton
автор – author
адрес – address
алгебра – algebra
алгоритм – algorithm
архив – archive
архитектура – architecture
асимметрия – asymmetry
Индекс:
А
аксиома 45
алгоритм 30, 78
архиватор 125
Б
бит 5, 15, 25, 43
брандмауэр 112
браузер 322
http://kpolyakov.spb.ru

5. Множество

5
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Множество
• перечисление элементов
– Вася, Петя, Коля
– 1, 17, 22, 55
• по характерному признаку
– множество натуральных чисел
– множество драконов с тремя хвостами
!
Порядок перечисления не важен!
процессор
память
устройства ввода
устройства вывода
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
маркированный
список
http://kpolyakov.spb.ru

6. Линейный список

6
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Линейный список
Москва
!
Ивановск
Ореховск
Ольховка
Васино
Порядок следования элементов важен!
1) надеть носки
2) надеть ботинки
3) выйти из дома
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
нумерованный
список
http://kpolyakov.spb.ru

7. Таблица

7
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Таблица
свойства
Фамилия
Иванов
Петров
Сидоров
Имя
Иван
Петр
Сидор
Рост, см
175
164
168
Год рождения
1996
1998
2000
объект
свойства
Марка
Мощность двигателя, л.с.
Максимальная скорость, км/ч
Время разгона до 100 км/ч, с
Вес, кг
67
70
63
Лада Приора
98
183
11,5
Лада Калина
89
165
12,5
ВАЗ 2110
79
165
14
ВАЗ 21099
70
156
15
объект
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

8. Таблица

8
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Таблица
объект
Кубань
Кубань
Рубин
Зенит
0:3
2:1
Рубин
3:0
Зенит
1:2
2:0
0:2
объект
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

9. Иерархия (дерево)

9
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Иерархия (дерево)
директор
Уровень 1
главный инженер
Уровень 2
Уровень 3
Петров
Иванов
лист
главный бухгалтер
Фомин
лист
лист
Алексеева
Сидорова
лист
лист
дуга
узел
корень
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

10. Деревья

10
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Деревья
A
B
D
C
E
«Сыновья» А: B, C.
F
G
«Родитель» B: A.
«Потомки» А: B, C, D, E, F, G. «Предки» F: A, C.
Корень – узел, не имеющий предков (A).
Лист – узел, не имеющий потомков (D, E, F, G).
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

11. Деревья – классификации

11
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Деревья – классификации
Хищные
Псообразные
Псовые
Енотовые Медвежьи
Глава 1. Псообразные
1.1. Псовые
1.2. Енотовые
1.3. Медвежьи
…
Глава 2. Кошкоообразные
2.1. Кошачьи
2.2. Гиеновые
2.3. Мангустовые
…
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Кошкообразные
Кошачьи
Гиеновые Мангустовые
многоуровневый
список
http://kpolyakov.spb.ru

12. Иерархия – файловая система

12
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Иерархия – файловая система
Документы
Тексты
Доходы.doc
Расходы.odt
Отдых.txt
Фотографии
Документы
Тексты
Доходы.doc
Расходы.odt
Отдых.txt
Фотографии
Папа.jpg
Мама.gif
Папа.jpg
Мама.gif
Документы
Тексты
Доходы.doc
Расходы.odt
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Фотографии
Отдых.txt
Папа.jpg
Мама.gif
http://kpolyakov.spb.ru

13. Деревья и арифметические выражения

13
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Деревья и арифметические выражения
-
(a+3)*5-2*b
Инфиксная
форма
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
*
+
a
*
5
2
b
3
http://kpolyakov.spb.ru

14. Задачи

14
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Задачи
Запишите выражения, соответствующие показанным
деревьям, в «нормальной» (инфиксной) форме.
а)
б)
-
a
*
*
a
d
+
b
в)
c
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
b
a
с
b
c
d
d
http://kpolyakov.spb.ru

15. Задачи

15
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Задачи
Запишите выражения в префиксной и постфиксной
формах.
а)
(a+b)*(c+2*d)
б)
(2*a-3*d)*c+2*b
в)
(a+b+2*c)*d
г)
3*a-(2*b+c)*d
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

16. Графы

16
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Графы
«От посёлка Васюки три дороги идут в
посёлки Солнцево, Грибное и Ягодное.
Между Солнцевым и Грибным и между
Грибным и Ягодным также есть дороги.
Кроме того, есть дорога, которая идет
из Грибного в лес и возвращается
обратно в Грибное».
?
Как структурировать?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

17. Графы

17
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Графы
Солнцево
A
C
B
D
Грибное
Васюки
!
Ягодное
Граф – это набор вершин и связей
между ними (рёбер).
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

18. Матрица и список смежности

18
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Матрица и список смежности
Матрица смежности
A
C
D
B
A
B
C
D
Список смежности
(
A
B
C
D
(B,
(A,
(A,
(B,
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
0
1
1
0
B
1
0
1
1
C
1
1
1
1
D
0
1
1
0
петля
C),
C, D),
B, С, D),
C) )
http://kpolyakov.spb.ru

19. Постройте матрицу смежности

19
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Постройте матрицу смежности
A
A
D
C
B
A
B
A
B
C
D
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
C
B
D
D
C
A
B
C
D
A
B
C
D
http://kpolyakov.spb.ru

20. Постройте матрицу смежности

20
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Постройте матрицу смежности
A
A
D
D
B
C
B
A
B
A
B
C
D
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
C
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
http://kpolyakov.spb.ru

21. Нарисуйте граф

21
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте граф
A
A
B
C
D
0
1
1
B
0
1
0
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
C
1
1
0
D
1
0
0
A
A
B
C
D
1
0
1
B
1
1
0
C
0
1
D
1
0
1
1
http://kpolyakov.spb.ru

22. Нарисуйте граф

22
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте граф
A
B
C
D
E
A B
0
0
1 1
1 0
0 1
C D E
1 1 0
1 0 1
0 1
0
0
1 0
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
B
C
D
E
A B
0
0
1 1
1 0
1 0
C D E
1 1 1
1 0 0
0 1
0
0
1 0
http://kpolyakov.spb.ru

23. Нарисуйте граф

23
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте граф
A
B
C
D
E
A B
0
0
1 1
1 0
1 1
C D E
1 1 1
1 0 1
0 1
0
0
1 0
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
B
C
D
E
A B
0
0
0 1
1 0
0 1
C D E
0 1 0
1 0 1
1 1
1
0
1 0
http://kpolyakov.spb.ru

24. Связность графа

24
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Связность графа
A
C
B
D
!
Связный граф – это
граф, между любыми
вершинами которого
существует путь.
Солнцево
A
C
B
D
Грибное
Васюки
Ягодное
компоненты связности
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

25. Дерево – это граф?

25
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Дерево – это граф?
!
Дерево – это связный граф без
циклов (замкнутых путей).
A
A
C
B
D
B
ABC
BCD
D
ABDC
CCC…
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
H
C
E
F
G
J
дерево
http://kpolyakov.spb.ru

26. Взвешенные графы

26
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Взвешенные графы
2
Солнцево
12
8
A
Грибное
5
B
Ягодное
Васюки
2
C
5
12
4
8
4
6
D
6
вес ребра
Весовая матрица:
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
A
B
C
D
12
8
B
12
5
6
C
8
5
2
4
D
6
4
http://kpolyakov.spb.ru

27. Постройте весовую матрицу

27
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Постройте весовую матрицу
A
A
4
1
3
B
3
1
A
C
B
A
B
C
D
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
2
C
D
D
1
2
B
C
4
A
B
D
C
D
A
B
C
D
http://kpolyakov.spb.ru

28. Постройте весовую матрицу

28
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Постройте весовую матрицу
2
A
D
1
3
A
4
B
A
B
C
D
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
C
C
1
D
2
1
B
1
B
A
C
A
B
D
4
C
D
A
B
C
D
http://kpolyakov.spb.ru

29. Нарисуйте граф

29
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте граф
A
A
B
C
D
B
4
C
3
4
3
D
2
6
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
6
A
B
C
D
A
B
C
2
2
3
4
5
D
3
4
5
http://kpolyakov.spb.ru

30. Нарисуйте граф

30
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте граф
A
B
C
D
E
A B
4
4
3
2
7
C D E
3
7
2
6
6
1
1
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
B
C
D
E
A B
2
2
5
3
6
C D E
5
6
3
1
1
http://kpolyakov.spb.ru

31. Нарисуйте граф

31
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте граф
A B
A
B
C 2
D 2
E 6
2
C D E
2 2 6
2
2
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
B
C
D
E
A B
5
5
2
5
6
C D E
2
6
5
2
2
3
3
http://kpolyakov.spb.ru

32. Кратчайший путь (перебор)

32
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Кратчайший путь (перебор)
A B
2
A
B 2
C 4 1
D
E 6
C D E
4
6
1
5 1
5
3
1 3
Определите кратчайший путь
между пунктами A и D.
2
B
A
4
С
2
6
E
4
1
С
5
D
8
1
С
3
6
3
7
D
9
1
E
4
3
дерево возможных
путей
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
D
7
http://kpolyakov.spb.ru

33. Кратчайший путь

33
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Кратчайший путь
A B
2
A
B 2
C 4 1
D
7
E
C D E
4
1
7
3 5
3
3
5 3
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Определите кратчайший
путь между пунктами A и E.
http://kpolyakov.spb.ru

34. Кратчайший путь

34
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Кратчайший путь
A B
A
B
C 3
D 1
E
4
C D E
3 1
4
2
2
2
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Определите кратчайший
путь между пунктами A и B.
http://kpolyakov.spb.ru

35. Кратчайший путь

35
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Кратчайший путь
A B
A
B
C 3
D 1
E 1
4
C D E
3 1 1
4
2
Определите кратчайший
путь между пунктами A и B.
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

36. Кратчайший путь

36
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Кратчайший путь
A B
A
B
C 3
D 1
E 4
4
C D E
3 1 4
4
2
2
2
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Определите кратчайший
путь между пунктами A и B.
http://kpolyakov.spb.ru

37. Кратчайший путь

37
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Кратчайший путь
A B
A
B
C
D 1
E
4
1
C D E
1
4
1
4 2
4
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Определите кратчайший
путь между пунктами A и B.
http://kpolyakov.spb.ru

38. Ориентированные графы (орграфы)

38
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Ориентированные графы (орграфы)
Рёбра имеют направление (начало и конец),
рёбра называю дугами.
Солнцево
12
8
Грибное
5
Ягодное
6
!
Весовая матрица
может быть
несимметрична!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A
B
A
A
B
C
D
12
C
5
12
4
Васюки
8
4
D
6
B
12
C
8
5
D
6
4
4
http://kpolyakov.spb.ru

39. Нарисуйте орграф

39
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте орграф
A B
A
B 2
C 3
D 1
E
C D E
3 1
4
2
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A B
A
B
C 3
D
E
4
2
C D E
5 1
6 4
3
3
http://kpolyakov.spb.ru

40. Нарисуйте орграф

40
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Нарисуйте орграф
A B
A
B
C
D
E 4
4
C D E
3 1 4
4
2
2
2
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
A B
A
B
C 3
D 1
E 1
4
2
1
C D E
1
4
1
4 2
4
2
http://kpolyakov.spb.ru

41. Количество путей из А в Ж

41
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в Ж
Б
1
1
Д
1+1+1=3
1
А
Ж
Г
В
!
1
1+1+1+1+3=7
Е 1
NЖ= NД + NБ + NГ + NВ + NЕ
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

42. Количество путей из А в К

42
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в К
Д
Б
B
Е
А
Г
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
З
Ж
К
И
http://kpolyakov.spb.ru

43. Количество путей из А в К

43
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в К
Д
Б
B
Е
А
Г
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
З
Ж
К
И
http://kpolyakov.spb.ru

44. Количество путей из А в К

44
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в К
Е
Б
B
Ж
А
К
Г
Д
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
З
И
http://kpolyakov.spb.ru

45. Количество путей из А в К

45
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в К
Е
Б
B
Ж
А
К
Г
Д
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
З
И
http://kpolyakov.spb.ru

46. Количество путей из А в Л не через В

46
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в Л не через В
Сколько существует различных путей из
города А в город Л, не проходящих через B?
Д
Б
Ж
В
А
Г
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
И
Е
Л
К
http://kpolyakov.spb.ru

47. Количество путей из А в Л через Д

47
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в Л через Д
Сколько существует различных путей из
города А в город Л, проходящих через Д?
Д
Б
Ж
В
А
Г
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
И
Е
Л
К
http://kpolyakov.spb.ru

48. Количество путей из А в Л через Д

48
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Количество путей из А в Л через Д
Сколько существует различных путей из
города А в город Л, проходящих через Д?
Д
Б
В
А
Г
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
И
Ж
Е
Л
К
http://kpolyakov.spb.ru

49. Установить соответствие

49
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Установить соответствие
Определить длину дороги между В и Е.
1
1
2
2
3
45
4
5
6
7
6
45
Д
2
55
3
15 60
2
40
10 40
15
20 35
4
55
2
55 60 20 55
35
Б
7
10
3
4
5
45
45
А
К
В
степень 4
степень 5
5
2
степени
вершин
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Е
Г
Ответ: 20
http://kpolyakov.spb.ru

50. Установить соответствие

50
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Установить соответствие
Определить длину дороги между A и Д.
степень 3 Б
1 2 3 4 5 6 7
1
30
2
17 12
3
30 17
4
5
23
12 23
18
34 15
5
46
3
34 46
18
15
3
2
25
6
7
25
37 18
37
2
18
3
А
4
степени
вершин
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Г
В
Д
Е
К
степень 3
Ответ: 46
http://kpolyakov.spb.ru

51. Конец фильма

51
Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
Конец фильма
ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич
д.т.н., учитель информатики
ГБОУ СОШ № 163, г. Санкт-Петербург
[email protected]
ЕРЕМИН Евгений Александрович
к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной
дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь
[email protected]
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

52. Источники иллюстраций

Информация и информационные процессы, 10 класс (углублённый уровень)
52
Источники иллюстраций
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
http://overhealth.ru
https://ufhealth.org
http://wmposters.com
http://ozon.ru
http://www.bikeshot.ru
http://ru.wikipedia.org
http://salestores.com
http://gimp-werkstatt.de
http://frontal-cortex.tumblr.com
http://www.intermedia.kg
http://pc-azbuka.ru
авторские материалы
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru