Измерение информации, скорость передачи информации (ОГЭ, задание 1 - Количественные параметры информационных объектов)

Измерение информации, скорость передачи информации (ОГЭ, задание 1 - Количественные параметры информационных объектов)

Справочная информация

Для максимально быстрого и однозначно верного решения задач будем придерживаться принципа: чем меньше вычислений и другой работы мы делаем, тем меньше вероятность появления ошибок в результате.

При изучении этой темы обращаю особое внимание на таблицы степеней двойки и соответствия единиц измерения информации, использование которых служат изложенному выше принципу. При этом знание таблиц являются необходимым и достаточным условием для максимально быстрого и однозначно точного решения.

Ниже приведена таблица степеней двойки, где n – это степень, а 2ⁿ- результат возведения числа 2 в степень n:

Бит – наименьшая единица измерения количества информации, может принимать только два значения – 0 или 1.

Байт – содержит 8 бит = 2³ бит.

В России правила образования укрупненных единиц в информатике подтверждены постановлением № 879 Правительства РФ от 31 октября 2009г. Это постановление гласит:

«Наименование и обозначение единицы количества информации «байт» применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям 2¹⁰, 2²⁰ и 2³⁰ (1 Килобайт = 1024 байт, 1 Мегабайт = 1024 Килобайт, 1 Гигабайт = 1024 Мегабайт). Эти приставки пишутся с большой буквы».

(Обратите внимание, что двоичные приставки, чтобы не путать их с десятичными, всегда пишутся с ПРОПИСНОЙ (ЗАГЛАВНОЙ) буквы, а произносятся точно так же!)

Таким образом, каждая следующая единица измерения количества информации в 1024 = 2¹⁰ раза больше предыдущей, на основании чего и строится таблица их соответствия:

Таблицы не обязательно заранее учить наизусть. Постарайтесь при решении задач пользоваться ими, но при этом заглядывать в них все реже и реже, пытаясь сначала вспомнить значение степени. Тогда эти таблицы сами «улягутся» в Вашей голове и очень поможет Вам на экзамене в этой и в других темах!

Для вычисления объема текстового документа следует помнить, что:

• совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации, называется алфавитом;

• полное количество символов в алфавите определяется как мощность алфавита;

• за единицу информации в алфавитном подходе принято считать информационный вес символа двоичного алфавита;

• минимальная мощность алфавита, с помощью которого можно записать информацию – два символа;

• информационный объем текста при алфавитном подходе определяется как  сумма информационных весов составляющих его символов;

• при увеличении (уменьшении) количества символов алфавита увеличивается (уменьшается) и информационный вес символов этого алфавита;

• следует учитывать, сколькими битами по условию задачи кодируется каждый символ, это зависит от таблицы кодировки, указанной в задании;

• также нельзя забывать, что пробелы и знаки препинания также нужно кодировать, учитывая при этом правила русской грамматики при их написании.

Для выполнения расчетов по измерению объема и скорости передачи информации необходимо помнить, что объем измеряется в байтах и их производных значениях (Кбайт, Мбайт, Гбайт), а скорость – в битах в секунду и их производных единицах (Кбит, Мбит, Гбит).

Размер переданного файла (I) – это произведение скорости передачи данных (v) на время передачи (t):

I = v * t

При выполнении расчетов рекомендуется числа, указанные в задачах, максимально раскладывать на сомножители со степенями двойки, записывать все в общую формулу с учетом предложенных ответов по величине единицы измерения объема, и только потом производить математические вычисления. Тогда в абсолютном большинстве задач все вычисления выполняются без калькулятора быстро, легко и без ошибок.

В задачах на подсчет символов в тексте следует помнить и применять правила написания пробелов и знаков препинания, а именно:

• между словами всегда учитывается ровно один пробел (сколько бы зрительно не казалось или не оказалось их в тексте;

• в большинстве случаев пробел ставится после знака препинания и не ставится перед ним. Это правило следует для следующих знаков препинания: точка, запятая, точка с запятой, двоеточие, вопросительный знак, восклицательный знак, закрывающая скобка, закрывающие кавычки;

• для открывающей скобки и открывающих кавычек все наоборот: пробел ставится перед этими знаками и не ставится после них;

• особые случаи – дефис и тире. Вокруг тире пробелы ставятся с двух сторон, а вокруг дефиса вообще не ставятся;

• если несколько знаков препинания идут подряд, то применяется универсальное правило:

- там, где допускается переход на новую строку, пробел обязателен;

- там, где не допускается переход на новую строку, пробел недопустим.

Примеры решения задач

Задача 1.

В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 16 битами. Оцените размер следующего предложения в данной кодировке:

«Куда так, кумушка, бежишь ты без оглядки?», - Лисицу спрашивал Сурок.

Решение.

Т.к. текст предложения содержит 70 символов, каждый из которых кодируется 2 байтами, то объем сообщения будет

I = 70*2 = 140 байт.

Ответ: 140 байт

Задача 2.

В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 32 битами. Определите размер следующего предложения в данной кодировке: 

Конец аллеи опять с утра исчез в пыли, опять серебряные змеи через сугробы поползли.

Решение.

Т.к. 32 бита = 4 байтам, то объем этого предложения из 84 символов будет равен 336 байт.

Ответ: 336 байт

Задача 3.

В одном из вариантов кодировки Unicode для кодирования каждого символа требуется 16 бит.

Сообщение, закодированное таким образом, перевели в байтовую кодировку, при этом его объем уменьшился на 720 бит. Сколько байтов содержало сообщение?

Решение.

Так как 16 бит = 2 байта, то при перекодировке в байтовую кодировку, где каждый символ кодируется 8 битами, исходный объем текста уменьшился ровно в два раза. Тогда количество символов в нем будет равно

720 бит / 8 бит = 90 байт.

Ответ: 90

Задача 4.

По каналу связи за 1 час передается 360 000 байт. Выразите скорость передачи данных в байт/сек.

Решение.

Так как в одном часе 3 600 секунд, то скорость передачи будет равна 360 000 / 3 600 = 100 байт/сек.

Ответ: 100

Задача 5.

В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 16 битами. Вова написал текст (в нём нет лишних пробелов):

«Ёж, лев, слон, олень, тюлень, носорог, крокодил, аллигатор — дикие животные».

Ученик вычеркнул из списка название одного из животных. Заодно он вычеркнул ставшие лишними запятые и пробелы — два пробела не должны идти подряд.

При этом размер нового предложения в данной кодировке оказался на 16 байт меньше, чем размер исходного предложения. Напишите в ответе вычеркнутое название животного.

Решение.

Так как один символ кодируется двумя байтами, из текста удалили 16 / 2 = 8 символов. Два из них – запятая и пробел. Значит, название животного, которое удалили из списка, должно состоять из шести букв. Из всего списка только одно название животного состоит из 6 букв — тюлень.

Ответ: тюлень

Задача 6.

В кодировке UTF-32 каждый символ кодируется 32 битами. Миша написал текст (в нём нет лишних пробелов):

«Айва, Алыча, Генипа, Гуарана, Курбарил, Мангостан — фрукты». 

Ученик вычеркнул из списка название одного из фруктов. Заодно он вычеркнул ставшие лишними запятые и пробелы — два пробела не должны идти подряд.

При этом размер нового предложения в данной кодировке оказался на 36 байтов меньше, чем размер исходного предложения. Напишите в ответе вычеркнутое название фрукта.

Решение.

Так как один символ кодируется 32 битами или 32 / 8 = 4 байтами, из текста удалили 36 / 4 = 9 символов. Два из них – запятая и пробел. Значит, название фрукта, которое удалили из списка, должно состоять из семи букв. Из всего списка название только одного из фруктов состоит из 7 букв — гуарана.

Ответ: гуарана

© Звездина Вера Алексеевна, https://звездина.рус