Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Измерение количества информации: Measurement of Information

Содержание

Кто владеет информацией, тот владеет миром.Френсис БэконWho owns the information, owns the world. Francis Bacon Информация –знания, получаемые из разных источников. Information is certain knowledge about something or someone.Что такое информация?What is information?
Измерение количества информации Measurement of Information  Казарян Анаит Рафиковнаучитель информатики Кто владеет информацией, тот владеет миром.Френсис БэконWho owns the information, owns the Как можно измерить информацию?Can we measure information? Расстояние измеряют в миллиметрах, сантиметрах, Пример 1: In winter is cold.In winter is cold and snowy.Предложение 2 Подходы к измерению информациисодержательный (semantic)алфавитный(alphabetical)Количество информации в тексте определяется независимо от его Алфавитный подход Alphabetical approachВпервые информацию измерил американский инженер Ральф Хартли в 1928 Алфавитный подход Alphabetical approachВычислим количество символов в предложениях примера 1:In winter is Формула Хартли Каждый символ сообщения имеет определённый информационный вес – несёт фиксированное Пример: Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 18 символов. Какое количество информации Содержательный подходSemantic (probabilistic) approach Вычислим количество символов в предложениях примера 2:Tomorrow will Частота букв английского языкаThe frequency of English letters Частота букв русского языкаThe frequency of Russian letters Формула Шеннона Среднее количество информации в сообщении (информационная энтропия) равно Информационный вес Формула ШеннонаПример 2: количество информации в первом сообщении равно 3.753 бит, количество Probabilistic approach: historical notes  Американский инженер и математик Клод Шеннон в К. Шеннон является основателем теории информации. К. Шеннон первым предложил использовать Why is the Information Theory Important? Thanks in large measure to Shannon's Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, Единицы измерения информацииКОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ русские (РУС) буквы латинские (LAT) буквы цифры (1, Задача Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков информационный Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какой объём информации в байтах содержат Упражнение 1Интерактивные упражненияУпражнение 2 Упражнение 3 Упражнение 4 Упражнение 5 ВыводыПри алфавитном подходе измерения информации предполагается, что все символы алфавита встречаются в
Слайды презентации

Слайд 2 Кто владеет информацией, тот владеет миром.
Френсис Бэкон
Who owns

Кто владеет информацией, тот владеет миром.Френсис БэконWho owns the information, owns

the information, owns the world. Francis Bacon
Информация –знания, получаемые

из разных источников.
Information is certain knowledge about something or someone.

Что такое информация?
What is information?


Слайд 3 Как можно измерить информацию?
Can we measure information?
Расстояние

Как можно измерить информацию?Can we measure information? Расстояние измеряют в миллиметрах,

измеряют в миллиметрах, сантиметрах, метрах, дециметрах…
Массу измеряют в

граммах, килограммах, тоннах…
Basic postulate of information theory: information can be treated like a measurable physical quantity, such as density or mass.
Вывод: Для измерения информации должна быть введена своя эталонная единица.

Слайд 4 Пример 1:
In winter is cold.
In winter is

Пример 1: In winter is cold.In winter is cold and snowy.Предложение

cold and snowy.
Предложение 2 даёт более полезную
информацию.
Пример 2:


Tomorrow will be cold and snowy.
Tomorrow will be warm and sunny.
Непонятно, какое из предложений даёт
больше информации.


Как можно измерить информацию?
Can we measure information?


Слайд 5 Подходы к измерению информации
содержательный (semantic)
алфавитный
(alphabetical)
Количество информации в тексте

Подходы к измерению информациисодержательный (semantic)алфавитный(alphabetical)Количество информации в тексте определяется независимо от

определяется независимо от его содержания, воспринимая текст как последовательность

символов.

Количество информации в тексте связывается с содержанием текста, учитывая вероятности его символов.


Слайд 6 Алфавитный подход Alphabetical approach
Впервые информацию измерил американский инженер Ральф

Алфавитный подход Alphabetical approachВпервые информацию измерил американский инженер Ральф Хартли в

Хартли в 1928 году.
First attempt to quantify information

was made by Ralph Hartley (1928).

Слайд 7 Алфавитный подход Alphabetical approach
Вычислим количество символов в предложениях примера

Алфавитный подход Alphabetical approachВычислим количество символов в предложениях примера 1:In winter

1:
In winter is cold. (18 символов)
In winter is cold

and snowy. (28 символов)
Вывод: Предложение 2 содержит больше информации!
Вопрос: Сколько информации содержится в каждом предложении примера 1?



Слайд 8 Формула Хартли
Каждый символ сообщения имеет определённый информационный

Формула Хартли Каждый символ сообщения имеет определённый информационный вес – несёт

вес – несёт фиксированное количество информации.
Все символы

одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности (количества символов) алфавита: N=2i.
Информационный объём I сообщения равен произведению количества K символов в сообщении на информационный вес i символа алфавита:

K

i


I = K i

Количество символов
в сообщении

Информационный вес символа алфавита



Слайд 9 Пример: Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 18

Пример: Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 18 символов. Какое количество

символов. Какое количество информации оно несёт?
Формула Хартли
Решение:
N = 32


K = 18
I – ?

Ответ: 90 битов (28 5 = 140(битов) для сообщения из 28 символов).

I = K i,
N = 2i

32 = 2i, i = 5, I = 18 5 = 90 (битов)



Английский алфавит содержит 26 букв. Для записи текста нужны пробел, точка, запятая, вопросительный знак, восклица-тельный знак, тире. Получается расши-ренный алфавит мощностью в 32 символа.


пример 1


Слайд 10 Содержательный подход
Semantic (probabilistic) approach
Вычислим количество символов в

Содержательный подходSemantic (probabilistic) approach Вычислим количество символов в предложениях примера 2:Tomorrow

предложениях примера 2:
Tomorrow will be cold and snowy. (32

символа)
Tomorrow will be warm and sunny. (32 символа)
Вывод: по формуле Хартли предложения содержат 32 5=160 бит информации.
Но сообщение о том, что будет тепло и солнечно, более вероятно летом, а сообщение о холоде и снеге – зимой.

пример 2



Слайд 11 Частота букв английского языка
The frequency of English letters

Частота букв английского языкаThe frequency of English letters

Слайд 12 Частота букв русского языка
The frequency of Russian letters

Частота букв русского языкаThe frequency of Russian letters

Слайд 13 Формула Шеннона
Среднее количество информации в сообщении (информационная

Формула Шеннона Среднее количество информации в сообщении (информационная энтропия) равно Информационный

энтропия) равно
Информационный вес символа алфавита вычисляется по формуле:


I(p) = log(1/p)

p

log

Частота появления
символа

Функция, обратная
к степени


-мощность (количество символов) алфавита.


Слайд 15 Формула Шеннона
Пример 2:
количество информации в
первом сообщении

Формула ШеннонаПример 2: количество информации в первом сообщении равно 3.753 бит,

равно
3.753 бит,
количество информации во
втором сообщении равно


3.856 бит.

пример 2


Слайд 16 Probabilistic approach:
historical notes

Американский инженер

Probabilistic approach: historical notes  Американский инженер и математик Клод Шеннон

и математик Клод Шеннон в 1948 году в статье

«Математическая теория связи» предложил формулу для измерения количества информации в случае различных вероятностей событий.

Слайд 17 К. Шеннон является основателем теории информации.

К. Шеннон является основателем теории информации. К. Шеннон первым предложил

К. Шеннон первым предложил использовать термин «бит» для обозначения

наименьшей единицы измерения информации.


Слайд 18 Why is the Information Theory Important?
Thanks in

Why is the Information Theory Important? Thanks in large measure to

large measure to Shannon's insights, digital systems have come

to dominate the world of communications and information processing.
Modems
satellite communications
Data storage
Deep space communications
Wireless technology

Слайд 19 Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180

Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность

символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это

сообщение?

Задача

Решение:
I = 720
K = 180
N – ?

Ответ: 16 символов.

N = 2 i,
I = K i,
i = I/K

i = 720/180 = 4 (бита);
N = 24 = 16 (символов)



Слайд 20 Единицы измерения информации
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ
русские (РУС) буквы
латинские

Единицы измерения информацииКОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ русские (РУС) буквы латинские (LAT) буквы цифры

(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

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


Слайд 21 Задача
Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из

Задача Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков

4096 символов. Каков информационный вес символа этого сообщения? Сколько

символов содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение?


I = 4 Кб,
K = 4096;
i – ? N – ?

Ответ: информационный вес символа = 8,
алфавит содержит 256 символов.

N = 28 = 256 (символов)

Решение:


Слайд 22 Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какой объём

Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какой объём информации в байтах

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)

Ответ: 15360 байтов.

I= K  i / 8 = 20480  6 / 8 = 15360 (байтов)

Задача


Слайд 23 Упражнение 1
Интерактивные упражнения
Упражнение 2
Упражнение 3
Упражнение 4

Упражнение 1Интерактивные упражненияУпражнение 2 Упражнение 3 Упражнение 4 Упражнение 5


Упражнение 5


  • Имя файла: izmerenie-kolichestva-informatsii-measurement-of-information.pptx
  • Количество просмотров: 137
  • Количество скачиваний: 0