ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ Информатика и ИКТ

Ключевые слова бит информационный вес символа информационный объём сообщения единицы измерения информации

Алфавитный подход к измерению информации Каждый символ некоторого сообщения имеет определённый информационный вес – несёт фиксированное количество информации. Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита. Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит ( bit )».

1 Алфавит любого языка можно заменить двоичным алфавитом. 2 Для кодирования N символов произвольного алфавита требуется i-разрядный двоичный код 3 Информационный вес символа = разрядность двоичного кода. 4 Мощность алфавита и информационный вес символа алфавита: N=2 i Информационный вес символа произвольного алфавита

Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита? Задача 1 Решение: Составим краткую запись условия задачи. N =8, i – ? С учетом исходных данных: 8 = 2 i. Отсюда: i = 3. Известно соотношение, связывающее величины i и N: N = 2 i. Ответ: 3 бита.

Информационный объем сообщения Информационный объём I сообщения равен произведению количества K символов в сообщении на информационный вес i символа алфавита: K i I = K i Число символов в символьном сообщении Число символов в символьном сообщении Количество информации в символьном сообщении Количество информации в символьном сообщении

Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 140 символов. Какое количество информации оно несёт? Задача 2 Решение: N = 32, K = 140 I – ? Ответ: 700 битов. I = K i, N = 2 i 32 = 2 i, i = 5, I = = 700 (битов)

Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение? Задача 3 Решение. I = 720; K = 180; N – ? Ответ: 16 символов. N = 2 i, I = K i, i = I/K i = 720/180 = 4 (бита); N = 2 4 = 16 (символов)

Единицы измерения информации КОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ русские (РУС) буквы латинские (LAT) буквы цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0) математические знаки (+, -, *, /, ^, =) прочие символы («»,, %,, :, ;, #, &) Алфавит содержит 256 символов. 256 = 2 8 i=8 1 байт - информационный вес символа алфавита мощностью байт = 8 битов

Задача 4 Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков информационный вес символа этого сообщения? Сколько символов содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение? Решение: I = 4 Кб, K = 4096; i – ? N – ? Ответ: информационный вес символа = 8, алфавит содержит 256 символов. I = 4 (Кб) = (битов) N = 2 i, I = K i, i = I/K i = /4096 = 8 (битов) N = 2 8 = 256 (символов)

Самое главное 1 бит - минимальная единица измерения информации. Информационный вес i символа алфавита и мощность N алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i. Информационный объём I сообщения равен произведению количества K символов в сообщении на информационный вес i символа алфавита: I = K*i. 1 байт = 8 битов. Бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт - единицы измерения информации. Каждая следующая единица больше предыдущей в 1024 (2 10 ) раза.

Вопросы и задания Что нужно знать для определения информационного веса символа алфавита некоторого естественного или формального языка? В чем суть алфавитного подхода к измерению информации? Что принято за минимальную единицу измерения информации? Определите информационный вес i символа алфавита мощностью N, заполняя таблицу: NN=2 i i (битов) Как определить информационный объём сообщения, представленного символами некоторого естественного или формального языка? РТ 38 (стр. 19)

Определите количество информации в сообщении из К символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу: N N=2 i i (битов)K I=K i (битов) РТ 39 (стр. 19) Племя Мульти пишет письма, пользуясь 16- символьным алфавитом. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом. Вожди племён обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержит 100 символов, а письмо племени Пульти Сравните информационные объёмы сообщений, содержащихся в письмах. РТ 41 (стр. 19) Решение: N М = 16, K М =100. i М =4, I М = 400 N П =32, K П =50. i П =5, I П = 250 Ответ: Информационный объём письма племени Пульти больше чем объём письма племени Мульти.

РТ 50 (стр. 22) Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 10 страниц текста, если на каждой странице расположено 32 строки по 64 символа в строке? Решение: N=64, i=6, K= = (символов) Ответ: байтов. I= K i / 8 = / 8 = (байтов)

Опорный конспект АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации. МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в алфавите N = 2 i NN ii МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА количество информации в одном символе ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА количество информации в одном символе II KK КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ I = K i 1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 2 10 байтов 1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 2 10 Кб = 2 20 байтов 1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 2 10 Мб = 2 20 Кб = 2 30 байтов 1 терабайт = 1 Тб = 1024 Гб = 2 10 Гб = 2 20 Мб = 2 30 Кб = 2 40 байтов

§1.4 (стр ) РТ 40, (стр. 20) Домашнее задание