Измерение информации.

Алфавитный подход.

Вспомним!

1.

Что такое информация?

2.

Как человек получает информацию?

3.

Какие виды информации существуют?

4.

Что человек может сделать с

информацией?

Всегда ли человек понимает передаваемую

информацию?

Что человеку необходимо знать для

понимания передаваемой ему

информации?

Язык – это определенная знаковая

система представления информации,

обмена информацией.

Языки

Естественные

Русский язык

Китайский

язык и т.д.

Формальные

Ноты, математические

знаки, специальные знаки

(дорожные)

Основа любого языка – АЛФАВИТ!

•

Алфавит – конечный набор символов

любой природы (букв, знаков, цифр,

скобок и т.д.), из которых формируется

сообщение.

Количество символов в алфавите

называется его мощностью.

•

Существует несколько способов измерения

количества информации.

Один из них называется алфавитный.

Алфавитный подход позволяет измерять

количество информации в тексте

(символьном сообщении), составленном

из символов некоторого алфавита.

При алфавитном подходе содержание текста не

имеет

значения!

Алфавитный

подход

удобен

при

подсчете

количества

информации,

хранимого,

передаваемого

и

обрабатываемого

техническими устройствами.

При

алфавитном

подходе

считается,

что

каждый

символ

текста

имеет

определенный информационный вес.

Информационный

вес

символа

зависит

от

мощности алфавита.

Какова минимальная мощность алфавита, с

помощью которого можно записывать (кодировать)

информацию?

Сообщение любой длины,

использующее односимвольный

алфавит, содержит нулевую

информацию.

Доказательство:

Предположим, что используемый

алфавит состоит из одного символа,

например, буквы «А». Интуитивно

понятно, что сообщить что-либо с

помощью единственного символа

невозможно.

Двоичный алфавит

•

Двоичный алфавит состоит из 2-х

символов: 0 и 1 .

•

Информационный вес символа двоичного

алфавита называется 1 бит.

•

Следовательно, 1 бит – это 0 или 1 .

Назовем комбинацию из 2-х, 3-х и т.д.

бит двоичным кодом.

Порядковый номер

символа

1

2

3

4

Двухзначный

двоичный код

00

01

10

11

Сколько символов можно закодировать двумя битами?

В алфавите мощностью 4 символа информационный вес

каждого символа - 2 бита

Сколько символов можно закодировать тремя

битами?

Порядковый

номер

символа

1

2

3

4

5

6

7

8

Двухзначный

двоичный код

000

001

010

011

100

101

110

111

В алфавите мощностью 8 символов информационный вес

каждого символа - 3 бита.

Обозначим мощность алфавита буквой N, а

информационный вес символа буквой b.

N

2

4

8

16

b

1 бит

2 бита

3 бита

4 бита

Заметим, что 2 = 2

1

, 4 = 2

2

, 8 = 2

3

, 16 = 2

4

.

Информационный вес каждого символа,

выраженный в битах (b), и мощность алфавита

(N) связаны между собой формулой:

N = 2

b

Символ какого языка весит больше:

русского или английского?

V

S

2

0

= 1

2

1

= 2

2

2

= 4

2

3

= 8

2

4

=16

2

5

= 32

2

6

= 64

2

7

= 128

2

8

= 256

2

9

= 512

2

10

= 1024

Таблица степеней по основанию 2:

Алфавит «компьютерного текста» = 256

символов.

2

8

= 256

Следовательно, один

символ компьютерного

текста весит 8 бит, что

равно 1 байту.

8 бит = 1 байт

1 Кбайт = 2

10

байтов = 1024 байта

1 Мбайт = 2

10

Кбайтов = 1024 Кбайта

1 Гбайт = 2

10

Мбайтов = 1024 Мбайта

1 Тбайт = 2

10

Гбайтов = 1024 Гбайта

В текстовом редакторе Блокнот

набрали слово «мама» и

сохранили файл. Сколько будет

весить данный файл, созданный

в Блокноте?

Информационный объем текста равен

сумме информационных весов всех

символов, составляющих текст.

I=K*b

, где

I- информационный объем текста

K – количество символов в тексте

b – вес одного символа

Задачи:

1)

Текст составлен с использованием

алфавита мощностью 64 символа. Сам

текст содержит 100 символов. Каков

информационный объем текста?

2)

Информационный объем текста,

подготовленного с помощью компьютера,

равен 3,5 Кбайт. Сколько символов

содержит этот текст?