Слайд 2
В чем измеряется информация?
Бит (англ. binary digit — двоичное число) —минимальная единица
измерения количества информации, равная одному разряду в двоичной системе счисления.
Клод Шеннон в
1948г. предложил использовать слово bit для обозначения наименьшей единицы информации в статье A Mathematical Theory of Communication.
Слайд 3
Бит может принимать одно из двух значений –
0 или 1.
Количество всех символов, используемых для работы
на компьютере называется достаточным алфавитом. Этот алфавит содержит 256 символов.
N (мощность алфавита, количество символов, которое надо закодировать) – 256.
N=2i
Тогда i (разрядность двоичного кода) будет равна 8.
Слайд 4
Восьми таких бит достаточно, чтобы придать уникальность любому
символу, а таких последовательностей, состоящих из 8 бит, может
быть 256, что достаточно, чтобы отобразить любой символ.
Причем, 8 бит информации настолько характерная величина, что ей присвоили свое название - байт.
1 байт = 8 бит
Слайд 5
Единицы измерения информации
Слайд 6
Примеры
5 бит – буква в клетке кроссворда.
1 байт – символ, введенный с клавиатуры.
6 байт
– средний размер слова, в тексте на русском языке.
50 байт – строка текста.
2 Кбайт – страница машинописного текста.
100 Кбайт – фотография в низком разрешении
1 Мбайт – небольшая художественная книга.
1 Гбайт – прочитывает человек за всю жизнь.
3 Гбайт – час качественной видеозаписи.
Слайд 7
Информационный объём носителей информации:
Дискета – 1,44 Мбайт;
Компакт-диск ≈ 700 Мбайт;
DVD-диск (стандарт) – 4,7
Гбайт;
Жёсткий диск – от 500 Гбайт;
Flash-память – от 2 Гбайт.
Слайд 8
Перевод из одних единиц в другие
Переведите в биты
(операция «умножение»):
12 байт =
Переведите в байты (операция «деление»):
24 бита
=
Слайд 9
218 бит 217 бит
214 бит 215 бит
213 бит 220 бит
Переведите в
Килобайты
Слайд 10
Переведите из одних единиц в другие
Сколько бит
информации содержит сообщение объемом 1/4 Кбайт?
Сколько Мбайт информации
содержит сообщение объемом 227 бит?
Сколько Кбит информации содержит сообщение объемом 210 Кбайт?
Сколько Кбит информации содержит сообщение объемом 2048 бит?
Сколько байт информации содержит сообщение объемом 2 Кбит?
Слайд 11
СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
Слайд 12
В содержательном подходе количество информации, заключенное в сообщении, определяется
объемом знаний, который это сообщение несет человеку.
С«человеческой» точки зрения информация -
это знания, которые мы получаем из внешнего мира. Количество информации, заключенное в сообщении, должно быть тем больше, чем больше оно пополняет наши знания.
Слайд 13
Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в
нем сведения являются для него новыми и понятными.
После сдачи
зачета или выполнения контрольной работы ученик мучается неопределенностью, он не знает, какую оценку получил.
«Зачет», «незачет»? «2», «3», «4» или «5»?
Сколько существует вариантов исхода события в каждом из предложенных случаев?
Слайд 14
Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет
1 бит информации.
Неопределенность знаний о некотором событии — это
количество возможных результатов события.
Слайд 15
Пример:
На книжном стеллаже восемь полок. Книга может быть
поставлена на любую из них. Сколько информации содержит сообщение
о том, где находится книга?
Слайд 16
Пример:
Задаем вопросы:
- Книга лежит выше четвертой полки?
- Нет.
-
Книга лежит ниже третьей полки?
- Да .
- Книга —
на второй полке?
- Нет.
Ну теперь все ясно! Книга лежит на первой полке!
Каждый ответ уменьшал неопределенность в два раза.
Всего было задано три вопроса. Значит набрано 3 бита информации. И если бы сразу было сказано, что книга лежит на первой полке, то этим сообщением были бы переданы те же 3 бита информации.
Слайд 17
Если обозначить возможное количество событий (неопределенность знаний) N,
а буквой i количество информации в сообщении о том,
что произошло одно из N событий, то можно записать формулу:
Количество информации, содержащееся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, определяется из решения уравнения: 2i = N.
2i = N
Слайд 18
Задание 1
Сколько информации содержит сообщение о том, что
на поле 4х4 клетки одна из клеток закрашена?
Слайд 19
Задание 2
Сколько информации содержит сообщение о том, что
из колоды карт достали король пик?
Слайд 20
Задание 3
Сколько информации содержит сообщение о выпадении грани
с числом 3 на шестигранном игральном кубике?
Слайд 21
Задание 4
В книге 512 страниц. Сколько информации несет
сообщение о том, что закладка лежит на какой-либо странице?
Слайд 22
АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
Слайд 23
Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество
информации, заключенной в тексте, записанном с помощью некоторого алфавита.
Алфавит -
множество используемых символов в языке.
Мощность алфавита (N) - количество символов, используемых в алфавите.
Обычно под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания и пробел.
Слайд 24
При алфавитном подходе к измерению информации количество информации
зависит не от содержания, а от размера текста и
мощности алфавита.
Пусть небольшая книжка, сделанная с помощью компьютера, содержит 150 страниц. На каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Значит, страница содержит 40*60=2400 байт информации. Объем всей информации в книге: 2400 * 150 = 360 000 байт.
Слайд 25
Задание 1
Племя Мумбу-Юмбу использует алфавит из букв: αβγδεζηθλμξσφψ,
точки и для разделения слов используется пробел.
Сколько информации несет
свод законов племени, если в нем 12 строк и в каждой строке по 20 символов?