История измерений (или что и как измеряют)

Человек столкнулся с необходимостью измерений в глубокой древности, на раннем этапе своего развития – в практической жизни. Когда наш предок – древний, но уже мыслящий попытался найти для себя пещеру, он вынужден был соразмерить длину, ширину и высоту своего будущего убежища с собственным ростом. А ведь это и есть измерение. Изготовляя простейшие орудия труда, строя жилища, добывая пищу, возникает необходимость измерять расстояния, а затем площади, емкости, массу, время. Наш предок располагал только собственным ростом, длиной рук и ног. Если при счете человек пользовался пальцами рук и ног, то при измерении расстояний использовались руки и ноги.

Это сравнение какой-либо величины (например, отрезка линии) с однородной величиной (например, сантиметром), принимаемым за единицу меры. Результат измерения выражается числом, показывающим, сколько раз выбранная единица содержится в измеряемой величине. Измерение – это один из способов познания.

С другой стороны, измерения являются одними из важнейших информационных технологий. Развитие науки и техники тесно связано с измерениями. Научные исследования сопровождаются измерениями, позволяющими установить количественные соотношения и закономерности свойств изучаемых явлений. Д.И. Менделеев писал: "Наука начинается с тех пор, как начинают измерять: точная наука немыслима без меры".

Измерение физической величины – длины, площади, объема, веса, температуры - проводится опытным путем с помощью различных средств измерений, например, весов, термометра. В процессе измерения осуществляется нахождение опытным путем числового значения измеряемой величины, например длины, веса, температуры, в принятых единицах измерения. Сопоставление результатов измерения какой-либо величины и точек числовой прямой производится по шкале (лат. scala - лестница). международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 годы эталон килограмма

XX век (особенно его вторая половина) – это век энергетики. Практически каждый знает такие единицы измерения энергии как килокалория, киловатт-час, джоуль. Существуют различные приборы для измерения энергии

Определить понятие "информация" довольно сложно. Однако, об этом понятии можно сделать некоторые утверждения, а также выполнить с информацией некоторые операции. Важнейшей и основной операцией такого рода является измерение, т.е. определение

Два подхода к измерению информации Алфавитный подход Содержательный подход Минимальная единица измерения информации – 1 бит

Алфавитный подход к измерению информации Определяется информационный вес символа, а затем он умножается на количество символов в тексте. Для определения информационного веса одного символа i из алфавита, содержащего N символов, используется формула 2 i =N

Пример Для записи текста использовался 256- символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста? Информационный вес одного символа i=8 бит (т.к. 2 8 =256). 8*30=240 (бит) информации содержится в одной строке. 240*70=16800 (бит) информации содержится на одной странице *5=84000 (бит), 84000:8=10500 (байт) информации содержится на 5 страницах.

Содержательный подход к измерению информации Неопределенность знаний о некотором событии – это количество возможных результатов события. Сообщение, уменьшающее неопределенность в 2 раза, несет 1 бит информации.

Количество информации i, содержащейся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, определяется из следующей формулы 2 i =N Формула Р. Хартли

Пример В коробке лежит 8 разноцветных карандашей. Сколько информации содержит сообщение о том, что взяли карандаш красного цвета? Количество возможных событий N=8 (количество карандашей в коробке). 2 3 =8. Следовательно, количество информации в выше указанном сообщении i=3.

Единицы измерения информации 1 байт = 8 бит 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 2 20 байт = байт 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 2 20 Кбайт 1 млрд. байт 1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 2 20 Мбайт = 2 30 Кбайт = = 2 40 байт

Используемые источники лекция Измерение информации 2.htm - краткие сведения об истории развития метрологии 2.htm 3/ Интернет университет История информационных технологий 3/ Информатика. Задачник-практикум в 2т. /Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера: Том 1 – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999 г.