Презентация - Измерение информации. Информация и информационные процессы

ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

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)».

Информационный вес символа произвольного алфавита

Задача 1
Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?
Краткая запись условия задачи
Решение: N=8 i – ?
8 = 2i. i = 3.
N = 2i
Вычисления
Соотношение, связывающее величины i и N
Ответ: 3 бита.

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

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

Задача 3
Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?
Решение: I = 720; K = 180; N – ?
N = 2 i, I = K i, i = I/K
i = 720/180 = 4 (бита); N = 24 = 16 (символов)

Ответ: 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 = 28  i=8
1 байт - информационный вес символа алфавита мощностью 256.
1 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 – ?
N = 28 = 256 (символов)
Ответ: информационный вес символа = 8, алфавит содержит 256 символов.

Самое главное
1 бит - минимальная единица измерения информации. Информационный вес i символа алфавита и мощность N алфавита связаны между собой соотношением: N = 2i. 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 (210) раза.

Вопросы и задания
Что нужно знать для определения информационного веса символа алфавита некоторого естественного или формального языка?
Как определить информационный объём сообщения, представленного символами некоторого естественного или формального языка?
Что принято за минимальную единицу измерения информации?
Определите информационный вес i символа алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
В чем суть алфавитного подхода к измерению информации?
N.N=2i.i (битов)
8..
32..
64..
128..
256..

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 - 50. Сравните информационные объёмы сообщений, содержащихся в письмах.
Определите количество информации в сообщении из К символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
N.N=2i.i (битов).K.I=K i (битов)
8...400.
16...200.
64...100.
128...100.
256...100.
Решение: NМ=16, KМ=100. iМ=4, IМ= 400 NП=32, KП=50. iП=5, IП= 250
Ответ: Информационный объём письма племени Пульти больше чем объём письма племени Мульти.

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=10  32  64= 20 480 (символов)
I= K  i / 8 = 20480  6 / 8 = 15360 (байтов)
Ответ: 15360 байтов.

Опорный конспект
АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации. МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в алфавите
N
МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА
N = 2i
i
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА количество информации в одном символе
K
КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ
I = Ki
I
КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ
1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 210 байтов 1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 210 Кб = 220 байтов 1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 210 Мб = 220 Кб = 230 байтов 1 терабайт = 1 Тб = 1024 Гб = 210 Гб = 220 Мб = 230 Кб = 240 байтов