Цель: Познакомить учащихся с приемами и методами сжатия данных.
Задачи:
Образовательные:
- Сформировать понятие «архивации данных».
- Познакомить учащихся с принципами архивации, программами-архиваторами
- Провести исследование эффективности сжатия файлов различных форматов.
- Провести тестирование учащихся с целью закрепления материала
Развивающие:
- Развивать логику мышления;
- Развивать положительные мотивы учебно-познавательной деятельности, интерес, творческую инициативу и активность;
Требования к знаниям и умениям:
Учащиеся должны знать:
- назначение программ-архиваторов;
- описание некоторых алгоритмов сжатия данных.
Учащиеся должны уметь: упаковывать и распаковывать данные.
Программно-дидактическое обеспечение урока: ПК, программа-архиватор WinRar, проектор, экран, папка с приложениями (Презентация, тест, файлы различных форматов), Калькулятор.
План занятия:
- Организационный момент;
- Сообщение темы занятия и постановка целей;
- Изложение нового материала;
- Исследование эффективности сжатия файлов различных форматов;
- Закрепление изученного материала методом тестирования учащихся;
- Подведение итогов занятия.
Ход занятия
I. Организационный момент.
Проверка готовности учащихся к занятию, отметка отсутствующих, объявление темы и цели урока.
II. Сообщение темы занятия и постановка целей
III. Изложение нового материала:
При работе с информацией очень часто встречаются случаи, когда файлы, предназначенные для хранения или перемещения, не вмещаются на носитель информации или не соответствуют требуемому объему.
Можно ли уменьшить размер файла, не теряя содержащуюся в нем информацию? Можно!!! Например, мы складываем в несколько раз газету и кладём в карман, а потом на досуге без проблем разворачиваем и читаем. Компьютерным носителям информации в этом помогают особые программы для сжатия данных.
Как же происходит сжатие информации?
Приведём грубую, но понятную аналогию. Сжатие данных похоже на производство сухого молока или сухофруктов. То есть, это – процесс удаления воды, которую затем можно добавить, чтобы придать продукту первоначальный вид.
А какая в данных может быть вода? Это вода информационная. В данных встречается много повторов. Это можно использовать для сжатия данных или архивации. (Приложение 1. 1 слайд)
Архивация проводится в следующих случаях:
- Когда необходимо создать резервные копии наиболее ценных файлов
- Когда необходимо освободить место на диске
- Когда необходимо передать файлы по E-mail
Архивация – это упаковка файлов с целью уменьшения объема данных, предназначенных для хранения. (Приложение 1. 2 слайд)
Для архивации данных существуют специальные служебные программы-архиваторы, которые вместо нескольких файлов создают один – архивный. (Приложение 1. 3 слайд)
Наиболее популярными программами-архиваторами являются ZIP, RAR, ARJ, WinZIP и WinRAR. (Приложение 1. 4 слайд)
В результате сжатия информация представляется в новом виде. (Приложение 1. 5 слайд)
Сжатие текстовых файлов происходит приблизительно так. Составляется таблица встречающихся в тексте слов и выражений. Затем всем словам и выражениям в этой таблице даются номера. И весь текст в файле заменяется номерами из таблицы слов и выражений. Такой способ позволяет уменьшить размер текстового файла в 2-3 раза. Иногда текст сжимается и в 10 раз, если в нём много повторов (Приложение 1. 6 слайд)
Графические файлы сжимаются за счет уменьшения областей, состоящих из точек одного цвета, до размера одной точки того же цвета. (Приложение 1. 7 слайд)
Фотографии сжимаются очень незначительно, так как областей, состоящих из пикселей одного и того же цвета очень мало. (Приложение 1. 8 слайд)
Увеличив изображение в сотни раз, можно увидеть, что располагающиеся рядом пиксели хоть незначительно, но отличаются друг от друга. (Приложение 1. 9 слайд)
Архивный файл удобен при хранении, копировании и перемещении файлов. Однако в сжатом виде информация представлена так, что текст не прочитать, рисунок не просмотреть, поэтому для работы с информацией требуется ее обратное преобразование – разархивация. (Приложение 1. 10 слайд)
Разархивация или распаковка – это восстановление файлов из архивного файла в том виде, какой они имели до помещения в архив. (Приложение 1. 11 слайд)
К настоящему времени наибольшую популярность и «жизненное пространство» завоевали архиваторы WinZip и WinRar. Мы с вами остановимся на изучении архиватора WinRAR . Программа WinRAR умеет создавать как RAR, так и ZIP архивы. А разархивировать WinRAR умеет архивы полутора десятков форматов. В этом смысле WinRAR является для нас универсальным и удобным архиватором.
WinRAR применяется для упаковки текстов и программ. Причём, архив WinRAR может содержать как файлы, так и папки. WinRAR позволяет добавлять файлы и папки в архив и извлекать их оттуда.
Создать новый архив можно так:
- В рабочей области окна архиватора найдите и выделите файл или файлы, которые необходимо поместить в архив.
- Выберите кнопку Добавить на Панели инструментов.
- В появившемся диалоговом окне с помощью кнопки Обзор укажите папку, в которой вы хотите создать архив, и дайте имя архиву (не используйте в качестве имени имена файлов, которые вы хотите заархивировать).
- Укажите метод сжатия.
- Нажмите ОК.
Открыть архив без распаковки можно так:
- Найдите архив в рабочей области окна архиватора.
- Откройте его двойным щелчком или нажмите клавишу Enter.
- Укажите имена файлов, входящих в архив, откройте их двойным щелчком мыши или нажмите Enter.
Распаковать архив можно так:
- Найдите архив в рабочей области окна архиватора.
- Выделите его.
- Щелкните по кнопке Извлечь на Панели инструментов.
- Укажите папку для размещения распакованных файлов с помощью кнопки Показать.
- Нажмите ОК.
Пожалуй, это – всё, что нужно знать, чтобы начать работать с архивными данными.
IV. Исследование эффективности сжатия файлов различных форматов
Сейчас я предлагаю вам провести самостоятельное исследование эффективности сжатия файлов различных форматов. Разделитесь на 3 группы: 1 группа проведет архивацию и вычисление степени сжатия текстового файла (Приложение 2), 2 группа выполнит аналогичную работу с рисунком, выполненном в графическом редакторе Paint (Приложение 3) и 3 группа заархивирует и узнает степень сжатия фото (Приложение 4).
С помощью знакомой нам уже программы Калькулятор мы можем оценить степень сжатия файлов. Для этого мы выполним следующие действия: заархивируем файл и узнаем его объем. Обозначим его как Vа. Узнаем, сколько байт занимал наш файл до архивации. Этот объем обозначим как V. Степень сжатия файла обозначим за Rсж. Произведем расчеты по формуле:
100-Vа*100%/V= Rсж (Приложение 5, 1 слайд)
Проведем сравнительный анализ степени сжатия файлов.
Вывод: проведенное исследование показало, что лучше всего (в сотни раз) сжимаются рисунки, в которых много областей, состоящих из точек одного цвета. Хуже всего подвергаются компрессии фото, так как областей, состоящих из пикселей одного и того же цвета очень мало. Размер таких файлов остается почти неизменным. (Приложение 5, 2 слайд).
V. Закрепление изученного материала методом тестирования учащихся
Для закрепления знаний, полученных сегодня на занятии я предлагаю вам пройти тест. (Приложение 6)
VI. Подведение итогов