Алфавитный подход к измерению информации

Алфавитный подход к измерению
информации
Вы научились определять количество информации,
которое содержится
в сообщениях, уменьшающих
неопределенность наших знаний, т. е. мы рассматривали
информацию со своей точки зрения - с позиции человека.
Однако любое техническое устройство не воспринимает
содержание
информации.
Здесь
не
работают
«неопределенность
знаний»
и
«вероятность
информации». Поэтому в вычислительной технике
используется другой подход к измерению информации.
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
другой подход к измерению информации - алфавитный.
Пример расчета информации алфавитным подходом.
У нас есть небольшой текст, написанный на русском языке. Он состоит из букв
русского алфавита, цифр, знаков препинания. Множество используемых в тексте символов
называется алфавитом. В информатике под алфавитом понимают не только буквы, но и
цифры, и знаки препинания, и другие специальные знаки. У алфавита есть размер (Полное
количество его символов), который называется мощностью алфавита.
Обозначим мощность алфавита через N. Тогда воспользуемся формулой для нахождения
количества информации их вероятностного подхода: I=log2N. Для расчета количества
информации по этой формуле нам необходим, найти мощность алфавита N.
Найти объем информации, содержащейся в тексте из 3000 символов, написанном русскими
буквами.
Решение:
1) Найдем мощность алфавита:
N = 33 русских прописных буквы + 33 русских строчных букв + 21 специальный знак = 87
символов.
Подставим в формулу и рассчитаем количество информации:
2) 1 = log287 = 6,4 бита.
Такое количество информации - информационный объем - несет один символ в русском
тексте. Теперь, чтобы найти количество информации во всем тексте, нужно найти общее
количество символов в нем и умножить на информационный объем одного символа. Пусть
в тексте 3000 символов. Значит
3) 6,4. 3000 = 19140 бит.
Правило для измерения информации с точки зрения
алфавитного подхода
1. Найти мощность алфавита - N.
2. Найти информационный объем одного
символа - I=log2N.
3. Найти количество символов в сообщении
- К.
4. Найти информационный объем всего
сообщения - К·1.
Другие единицы измерения информации
В компьютере также используется свой
алфавит, который можно назвать компьютерным.
Количество символов, которое в него входит, равно
256 символов - это мощность компьютерного
алфавита.
Также мы выяснили, что закодировать 256 разных
символом можно с помощью 8 бит.
8 бит - является настолько характерной
величиной, что ей присвоили свое название - байт.
8 бит = 1 байт.
Задание 1:
Найдите информационный объем
страницы компьютерного текста.
Для этого возьмите произвольный текст
одной страницы учебника.
Единицы измерения больших объемов
информации
• 1килобайт = 1 Кб = 210 байт = 1024
байта;
• 1 мегабайт = 1 Мб = 210 Кб = 1024 Кб;
• 1 гигабайт = 1 Гб = 210 Мб= 1024 Мб.
Задание 2:
Разгадайте кроссворд:
1. 1024 Мбайта.(8букв)
2. 8 бит. (4буквы)
3. Знания человека, которые он получает из окружающего мира и которые
реализует с помощью вычислительной техники. (10букв)
4.1024 Кбайта. (8букв)
5. Текст. (9букв)
6. Буква, цифра, знак препинания... (6букв)
7. 1024 байт:.(8букв)
8. Мера счета.(10букв)
9. Количество информации.(5букв)
10. Наименьшее количество информации. (3буквы)
11. Количество символов в алфавите.(8букв)
12. Символы, используемые в тексте.(7букв)
13. Сообщение. (5букв)
Задание 3:
•
•
Решите задачи:
Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит
30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста?
•
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?
•
Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница
содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6
страниц. Сколько символов в строке?
•
Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой
странице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
•
Пользователь вводит текст с клавиатуры со скоростью 90 знаков в минуту. Какое
количество информации будет содержать текст, который он набирал 15 минут
(используется компьютерный алфавит)?
•
Пользователь вводил текст с клавиатуры 10 минут. Какова его скорость ввода
информации, если информационный объем полученного текста равен 1 Кбайт?
•
Ученик 9 класса читает текст со скоростью 250 символов в минуту. При записи текста
использовался алфавит, содержащий 64 символа. Какой объем информации получит
ученик, если будет непрерывно читать 20 минут?