Алфавитный (объёмный) подход

Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте, записанном с помощью некоторого алфавита.
Алфавит - множество используемых символов в языке. Обычно под алфавитом в информатике понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания и пробел.
Мощность алфавита (N) - количество символов, используемых в алфавите.
Например, мощность алфавита из русских букв равна 32 (буква ё обычно не используется).

Из базового курса информатики известно, что в компьютерах используется двоичное кодирование информации. Для двоичного представления текстов в компьютере чаще всего используется равномерный восьмиразрядный код. С его помощью можно закодировать алфавит из 256 символов, поскольку 256=28.
В стандартную кодовую таблицу (например, ASCII) помещаются все необходимые символы: английские и русские прописные и строчные буквы, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, всевозможные скобки и пр.
В двоичном коде один двоичный разряд несет одну единицу информации, которая называется 1 бит.

Например, в 2-символьном алфавите каждый символ «весит» 1 бит (log22=1); в 4-символьном алфавите каждый символ несет 2 бита информации (log24=2); в 8-символьном - 3 бита (log28=3) и т. д.
Один символ из алфавита мощностью 256 (28) несет в тексте 8 битов информации. Такое количество информации называется байтом.
1 байт =8 битов
Информационный объем текста в памяти компьютера измеряется в байтах. Он равен количеству знаков в записи текста.

Если весь текст состоит из K символов, то при алфавитном подходе объём V содержащейся в нем информации равен:
V=K⋅i,
где i - информационный вес одного символа в используемом алфавите.
Зная, что i=log2N ( N=2i), данную выше формулу можно представить в другом виде: если количество символов алфавита равно N, а количество символов в записи сообщения - K, то информационный объем V данного сообщения вычисляется по формуле:
V=K⋅log2N
При алфавитном подходе к измерению информации информационный объем текста зависит только от размера текста и от мощности алфавита, а не от содержания. Поэтому нельзя сравнивать информационные объемы текстов, написанных на разных языках, по размеру текста.

Задача 1
Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения: Белеет Парус Одинокий В Тумане Моря Голубом!

Задача 2
Объем сообщения равен 11 Кбайт. Сообщение содержит 11264 символа. Какова мощность алфавита?

Задача 3
В ве­ло­к­рос­се участ­ву­ют 28 спортс­ме­нов. Спе­ци­аль­ное устрой­ство ре­ги­стри­ру­ет про­хож­де­ние каж­дым из участ­ни­ков про­ме­жу­точ­но­го фи­ни­ша, за­пи­сы­вая его номер с ис­поль­зо­ва­ни­ем ми­ни­маль­но воз­мож­но­го ко­ли­че­ства бит, оди­на­ко­во­го для каж­до­го спортс­ме­на. Какой объём па­мя­ти будет ис­поль­зо­ван устрой­ством, когда все спортс­ме­ны про­шли про­ме­жу­точ­ный финиш? (Ответ дайте в битах.)

Задача 4
При ре­ги­стра­ции в ком­пью­тер­ной си­сте­ме каж­до­му поль­зо­ва­те­лю выдаётся па­роль, со­сто­я­щий из 11 сим­во­лов и со­дер­жа­щий толь­ко сим­во­лы А, Б, В, Г, Д, Е. Каж­дый такой па­роль в ком­пью­тер­ной про­грам­ме за­пи­сы­ва­ет­ся ми­ни­маль­но воз­мож­ным и оди­на­ко­вым целым ко­ли­че­ством байт, при этом ис­поль­зу­ют по­сим­воль­ное ко­ди­ро­ва­ние и все сим­во­лы ко­ди­ру­ют­ся оди­на­ко­вым и ми­ни­маль­но воз­мож­ным ко­ли­че­ством бит. Опре­де­ли­те, сколь­ко бит не­об­хо­ди­мо для хра­не­ния 20 па­ро­лей.