Пятница, 24.11.2017, 14:14
ОТКРЫТАЯ ИНФОРМАТИКА
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная Объемный подход измерения информации Регистрация Вход
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Календарь
«  Ноябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930

Уроки №3-4.

Алфавитный подход измерения информации.

Решение задач.

Кто владеет информацией, тот владеет миром
Френсис Бэкон

Основные понятия:
алфавит, мощность алфавита, скорость передачи данных, единицы измерения информации.

FLASH     Алфавитный подход измерения информации

Верно ли, что истрепанная книжка, если в ней нет вырванных страниц, несет для Вас ровно столько же информации, сколько такая же новая?
Каменная скрижаль весом в три тонны несет для археологов столько же информации, сколько ее хороший фотоснимок в археологическом журнале. Не так ли?

Когда московская радиостудия передает последние известия, то одну и ту же информацию получает и подмосковный житель и житель Новосибирска. Но поток энергии радиоволн в Новосибирске намного меньше, чем в Москве.

Следовательно, мощность сигнала, также как и размер и вес носителя, не могут служить оценкой количества информации, переносимой сигналом. Как же оценить это количество?
Как измерить информацию?

Существует два подхода к измерению информации: содержательный (вероятностный) и алфавитный.

Если рассматривать понятие "информация" с позиции человека, то количество полученной информации будет зависеть от ее содержания, понятности и новизны. Например, в фразе "2*3=6" будет содержаться разное количество информации для старшеклассника и младшеклассника. Поэтому для человека информация измеряется в зависимости от ее смысла. Такой подход называется вероятностным.  Для компьютера содержание информации не имеет значения. Для него существует другой способ измерения информации -алфавитный.

Вокруг нас везде и всюду происходят информационные обмены. Информацией обмениваются между собой люди, животные, технические устройства. Во всех этих случаях передача информации происходит в виде последовательностей различных сигналов. В вычислительной технике такие сигналы кодируют определенные смысловые символы, т.е. такие сигналы кодируют последовательности знаков - букв, цифр, кодов цвета точек и т.д. С этой точки зрения рассматривается алфавитный (содержательный) подход к измерению информации.
Множество букв в тексте называется алфавитом.

В информатике под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания и другие специальные знаки.
У алфавита есть размер (количество символов в нем), который называют мощностью алфавита (N).
2i=N
где i - количество бит на один символ.

Алгоритм измерения информации



Интересный факт 
  • Сколько битов может быть в байте? 

    В 1950-х и 1960-х годах не было единого стандарта относительно количества битов в байте. В разных компьютерных системах байт содержал от 6 до 9 битов. Лишь с начала 1970-х годов в большинстве архитектур стали использовать байт размером 8 битов, и постепенно такое соотношение стало стандартным. Для устранения двусмысленности в компьютерной литературе иногда для точного обозначения последовательности 8 битов вместо термина «байт» используют термин «октет».

Пример. Сообщение записано с помощью алфавита, содержащего 8 символов. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?



Дано:Решение:
N = 82i = N
2i = 8
2i = 23
i = 3 (бита)

Найти:

i
= ?
Ответ: Одна буква несет 3 бита информации.
 Готовимся к ЕГЭ

Задание 1. Исследователь наблюдает изменение параметра, который может принимать одно из семи значений. Значения записываются при помощи минимального количества бит. Исследователь зафиксировал 120 значений. Определите информационный объем результатов наблюдения.

Решение.

Нам известно максимальное количество значений, которые требуется закодировать с помощью одинаково количества знаков алфавита. Это семь.
В качестве алфавита используется бит, который может принимать всего два значения (0 и 1). Для определения минимального количества бит, необходимых для кодирования одного значения, воспользуемся формулой Хартли.  В какую степень нужно возвести двойку, чтобы получить семерку? Мы знаем, что 22 = 4, а 23 = 8. Следовательно, значение k находится между 2 и 3 и является дробью. Но количество бит не может быть дробным числом. Поэтому в данном случае, для кодирования одного значения требуется 3 бита.

Поскольку исследователь зафиксировал 120 значений, то общий информационный объем наблюдения равен  3 * 120=360 битам или (360 / 8 =) 45 байтам.

Ответ. Информационный объем 120 наблюдений, принимаемых семь различных значений, равен 45 байтам.


Задание 2. Если каждый символ кодируется двумя байтами, то каков информационный объем следующего предложения в коде Unicode: Сегодня 35 градусов тепла.

Решение.

Посчитаем общее количество символов в предложении с учетом пробелов, цифр и знаков препинания. В данном случае, всего 26 символов. Каждый символ кодируется двумя байтами. Значит информационный объем предложения равен  26 * 2 =52 байта или  52 * 8 = 416 бита.

Ответ. Информационный объем предложения равен 416 бит.


FLASH - Измерение информации. Теория, решение задач ЕГЭ (Казакова Е.А.)



 Это интересно

В лингвистике проводилось измерение информативной емкости языков. После статистической обработки большого числа текстов, выполненной с помощью компьютера, а также сопоставления длин переводов одного и того же текста на разные языки, выяснилось, что при равномерной нагрузке информацией, тексты могли бы укоротиться в 4-5 раз. Так был установлен факт избыточности естественных языков и измерена ее величина, находящаяся в этих языках примерно на одно уровне.



Он-лайн тест

"Количество информации." Задачи. (К.Поляков)

Измерение информации (единицы измерения) пройти

   Задачи

1. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице – 40 строк; в каждой строке – 60 символов. Каков объём информации в книге?

2. Алфавит племени состоит из 32 символов. Члены племени используют в своей речи и письме только слова длиной 8 символов, причём все слова начинаются или с символа А, или с символа О, или с символа В, или с символа К, остальные буквы в слове могут быть любыми. Какое количество информации несёт сообщение этого племени, состоящее из 20 слов?

3. 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, то число символов в каждом алфавите не превышает 10 и на каждый символ приходится целое число битов?

4. Мощность алфавита равна 8 символов. В сообщении 20 символов. Какой его информационный объем?

5. Информационный объем сообщения равен 4096 бит. Оно содержит 1024 символа. Какова мощность алфавита?

6. Сколько Кб составляет сообщение, содержащее 12288 битов?

7. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение, содержащее 4096 символов, если его объем составляет 1,5 Кб

8. Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если его объем составляет 1\64 часть Мб.

9. 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?

10. Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 256-символьного алфавита, если объем его составил 1\32 часть Мб?

11. Сколько килобайтов составляет сообщение 512 символов 16-симольного алфавита?

12. Информационное сообщение объемом 4Кб содержит 4096 символов. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?


 
  Проверочная работа:

1. Измерьте информационный объем сообщения "Ура! Закончились каникулы!!” . Выразите этот объем в битах, байтах, килобайтах.

2. Максимальное количество страниц книги (32 строки по 64 символа, 1 символ занимает 8 бит), которое поместится в файле объемом 640 Кбайт?

3. Какое количество информации в битах содержится на СД – диске, емкостью 650 Мбайт?

4. Какое количество информации в Мбайтах содержится на DVD – диске, емкостью 17 Гб?

5. Какое количество информации в Кбайтах содержится в 2Гб?

6. Определить, сколько дискет объемом 1.39 Мб нужно чтобы разместить информацию емкостью 256 Мб?

7. Какое количество информации в сообщении из 10 символов, записанном буквами из 32-символьного алфавита?

8. Сравните объемы информации, содержащейся в двух письмах. Первое письмо состоит из 50 символов 32-символьного алфавита, а второе из 40 символов 64-символьного алфавита.

9. Сколько бит информации несет появление двухзначного числа, если в каждой позиции числа цифры могут принимать значения от 0 до 7?

10. Какое количество информации получит второй игрок после первого хода первого игрока в игре «Крестики-нолики» на поле размером 4×4?

11. Каково было количество возможных событий, если после реализации одного из них мы получили количество информации, равное 3бита? 7бит?

12. Лазерный диск может содержать 650 Мб информации. Сколько дискет объемом 1.39 Мб нужно чтобы разместить информацию с одного лазерного диска?

13. Перевести:
А) 5 Кб = __ байт = __ бит
Б) __ Кб = ___ байт = 12288 бит
В) __ Кб = ___ байт = 213 бит
Г) __ Гб = 1536 Мб = ___Кбайт
Д) 512 Кбайт = ____ байт = ____ бит

  Кроссворд

По горизонатли

7. Буква, цифра, знак препинания

9. 1024 Кбайт

10. наименьшее количество информации

11. 8 бит

12. сообщение

13. Знания человека, которые он получает из окружающего мира и которые реализует с помощью вычислительной техники.

По вертикали

1. количество символов в алфавите

2. Текст

3. количество информации

4. 1024 байт

5. 1024 Мбайт

6. мера счета

8. символы, используемые в тексте.


 Компьютерный практикум:

Проект "Аннотация" по теме "Измерение информации".
Прочитайте теоретический материал к данному разделу.
Составьте аннотацию к разделу.
Аннотация (лат. замечание) - это краткая характеристика содержания произведения печати или рукописи.


Домашнее задание:
Измерьте примерную информационную емкость 1 страницы учебника, всего учебника

Дополнительный материал:
Презентация Информация (К.Поляков)



Наш опрос
Сколько времени вы обычно проводите за комьпютером?
Всего ответов: 970

Друзья сайта
  • Министерство образования РБ
  • Официальный портал подготовки к ГИА и ЕГЭ
  • Всероссийская олимпиада школьников
  • Федеральный портал Российского образования
  • Институт развития образования РБ

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Copyright MyCorp © 2017 Бесплатный конструктор сайтов - uCoz