ИНФОРМАЦИЯ Измерение количества информации

ИНФОРМАЦИЯ
Как измерить информацию?
Двоичный код
Единицы измерения
Алфавитный подход
Формула Хартли
Пример
Задачи

Как измерить информацию?
Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Т.е. все виды информации (слова, числа, рисунки, звуки, программы) в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.
С помощью языка двоичных чисел могут быть закодированы символы любого алфавита, а значит, и любая информация, записанная на любом языке.

Двоичный код
Код, в котором используются только два знака, называется двоичным. Все виды информации в компьютерах кодируются в двоичном коде.
1 бит – это количество информации, которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде («0» или «1»).
bit = binary digit, двоичная цифра

Единицы измерения
1 байт (bytе) – это объем компьютерной памяти, который имеет индивидуальный адрес.
Примеры из истории:
1 байт = 4 бита
1 байт = 6 бит
1 байт = 12 бит
Сейчас обычно:
1 байт = 8 бит

Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого языка.
Примеры: АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ 32
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 26
× O 2
0123456789 10
Мощность алфавита – количество символов.
Алфавитный подход

Формула Хартли (1928)
I – количество информации в битах
N – количество вариантов
Пример: В аэропорту стоит 6 самолетов, из них один летит в Москву. Сколько информации в сообщении «В Москву летит второй самолет»?
бит

Пример:
Задача 3. Отличник Вася Пупкин получил такие оценки по истории за I четверть:
4 5 5 3 5
Сколько информации получили в этом сообщении родители?
Алфавитный подход:
возможны 4 разные оценки: 2, 3, 4 и 5
каждая оценка несет 2 бита информации (все одинаково!)
Ответ: 5·2 бит = 10 бит

Пример:
Задача. Определить объем информации в сообщении
ПРИВЕТВАСЯ
для кодирования которого используется русский алфавит (только заглавные буквы).
Ответ: 10·5 бит = 50 бит
считаем все символы (здесь 10 символов)
мощность алфавита – 32 символа (32=25)
1 символ несет 5 бит информации
Решение:

Задачи: текст
Сколько места надо выделить для хранения 10 страниц книги, если на каждой странице помещаются 32 строки по 64 символа в каждой?
на 1 странице 32·64=2048 символов
на 10 страницах 10·2048=20480 символов
каждый символ занимает 1 байт
Решение:
Ответ:
20480:1024 Кбайт = 20 Кбайт

Задачи: рисунок
Сколько места в памяти надо выделить для хранения 16-цветного рисунка размером 32 на 64 пикселя?
общее число пикселей: 32·64=2048
при использовании 16 цветов
на 1 пиксель отводится 4 бита
(выбор 1 из 16 вариантов)
2048·4 бита = 8192 бита
2048·4:8 байта = 1024 байта
Решение:
Ответ:
1024:1024 Кбайт = 1 Кбайт