Количественная характеристика информации.

Количественная характеристика информации.

9 класс

повторение

Человек всегда стремиться к количественному измерению различных величин.

Получая ту или иную информацию, мы понимаем, что не всегда ее бывает достаточно для того, чтобы решить какие-либо проблемы.

И как оценить информационный объем книги или статьи?

В информатике существуют два подхода к измерению информации:

• Алфавитный,
• Содержательный.

Содержательный подход

Содержательный подход позволяет оценить количество информации с точки зрения уменьшения неопределенности наших знаний об объекте.

Содержательный подход к измерению информации. 

Для нахождения количества информации используют формулу:

N=2 i , - формула Хартли

где N-количество всех возможных событий,

i - количество информации, содержащееся в данном сообщении.

В своей деятельности человек постоянно использует различные единицы измерения .

Например, время измеряется в секундах, минутах, часах; расстояние – в метрах, километрах; температура – в градусах и т.д.

Для измерения количества информации тоже существуют свои единицы. Минимальную единицу количества информации называют битом .

Единицы измерения информации

Следующей по величине единицей является байт.

Байт – это единица измерения количества информации, состоящая из восьми последовательных и взаимосвязанных битов.

1 байт =2 3 битов = 8 битов

1 килобайт (Кбайт) = 2 10  байтов    = 1024 байтов;

1 мегабайт (Мбайт) = 2 10  Кбайт = 1024 Кбайт;

1 гигабайт (Гбайт) = 2 10  Мбайт = 1024 Мбайт.

Пример 1.

В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере (например, выпал номер 15)?

Решение.

Поскольку вытаскивание любого из 32 шаров равновероятно, то количество информации об одном выпавшем номере находится из уравнения:

2 i = 32. Но 32 = 2 5 .

Следовательно, i = 5 бит. Очевидно, ответ не зависит от того, какой именно выпал номер.

Алфавитный подход

Алфавитный подход измеряет информативность сообщения, которая зависит от мощности используемого алфавита и количества символов в тексте.

Алфавитный подход

К содержанию текста такая мера информации отношения не имеет. Поэтому такой подход можно назвать объективным , то есть не зависящим от воспринимающего его субъекта.

Алфавитный подход удобен при подсчете количества информации, хранимого, передаваемого и обрабатываемого техническими устройствами.

Алфавит – это набор букв, знаков, цифр, скобок и т.д.

Количество символов в алфавите называется его мощностью .

Двоичный алфавит содержит 2 символа, его мощность равна двум.

Сообщения, записанные с помощью символов ASCII, используют алфавит из 256 символов. Сообщения, записанные по системе UNICODE, используют алфавит из 65 536 символов.

Алфавитный подход.

Количество информации определяется по формуле:

I=K*i,

где К-количество символов в тексте,

I- информационный вес всего текста,

i- информационный вес 1 символа, который находится из уравнения N=2 i (N-мощность алфавита)

Пример 2

Племя Мульти имеет 32-х символьный алфавит. Племя Пульти использует 64-х символьный алфавит. Вожди племен обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержало 80 символов, а письмо племени Пульти – 70 символов. Сравните объемы информации, содержащейся в письмах.

Решение:

Мульти: 2 i =32, i=5 бит,  5 бит*80=400 бит  Пульти: 2 i =64, i=6 бит,  6 бит*70=420 бит  Ответ: сообщение племени Пульти имеет больший объем информации.