Презентация к уроку "Измерение информации", 7 класс

ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Единицы измерения объемов данных

и скорости их передачи

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Для измерения длины, массы, времени, силы тока и т.д. придуманы приборы и процедуры измерения

А как узнать количество информации в сообщении, в каких единицах эту информацию измерять?

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Для двоичных сообщений в качестве такой числовой меры используется количество бит в сообщении. Это количество называют информационным объемом сообщения. Например, сообщение "МИРУ МИР" в коде КОИ-8 имеет информационный объем 8 байт (64 бит).

Биты и байты используются также для измерения "емкости" памяти и для измерения скорости передачи двоичных сообщений . Скорость передачи измеряется количеством передаваемых бит в секунду (например, 19200 бит/с).

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Бит – наименьшая единица измерения

количества информации , может принимать только два значения – 0 или 1.

Байт содержит 8 бит (2 3 бит ).

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Наименование и обозначение единицы количества информации «байт» применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям

2 10 , 2 20 и  2 30 :

1 Килобайт = 1024 байт,

1 Мегабайт = 1024 Килобайт,

1 Гигабайт = 1024 Мегабайт.

Эти приставки всегда пишутся с большой буквы

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Таким образом, каждая следующая единица измерения количества информации в 1024 = 2 10 раза больше предыдущей , на основании чего и строится таблица их соответствия:

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

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.

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

К единицам измерения многих физических величин мы привыкли, и нам не нужно пояснять, что такое 1 миллиметр или 10 километров. А бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт – много это или мало?

В коде ASCII каждая буква, знак препинания, пробел –

это 1 байт . На странице нашего учебника помещается чуть меньше 50 строк, в каждой строке – примерно 60 знаков (60 байт). Таким образом, полностью заполненная текстом страница учебника имеет информационный объем около 3000 байт (3 Кбайт) . Средняя страница содержит около 2.5 Кбайт, а весь учебник – чуть больше 0.5 Мбайт текста.

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

В Большой Советской Энциклопедии примерно 120 Мбайт. В одном номере четырехстраничной газеты – 150 Кбайт, а если собрать по одному номеру всех газет, выходящих в нашей стране, то в них будет уже несколько гигабайт информации. Если человек говорит по 8 часов в день без перерыва, то за 70 лет жизни он наговорит около 10 гигабайт информации (это 5 млн. страниц – стопка листов бумаги высотой 500 м).

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Один черно-белый телевизионный кадр (при 32 градациях яркости каждой точки) содержит примерно 300 килобайт информации. Цветной кадр, образованный из трех кадров основных цветов (красный, синий, зеленый), содержит уже около мегабайта информации. А 1,5-часовой цветной телевизионный художественный фильм (при частоте 25 кадров в секунду) – 135 гигабайт.

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Один черно-белый телевизионный кадр (при 32 градациях яркости каждой точки) содержит примерно 300 килобайт информации. Цветной кадр, образованный из трех кадров основных цветов (красный, синий, зеленый), содержит уже около мегабайта информации. А 1,5-часовой цветной телевизионный художественный фильм (при частоте 25 кадров в секунду) – 135 гигабайт.

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Если на условной шкале изобразить бит примерно одним миллиметром (точнее, отрезком длиной 1.25 мм), то байт в этом масштабе будет представлен сантиметром, килобайт – десятиметровым отрезком, мегабайт – десятикилометровым отрезком, ну а гигабайт вытянется в 10 000 километров – это расстояние от Москвы до Владивостока .

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Для вычисления объема текстового документа следует помнить, что:

• 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.

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Для вычисления объема текстового документа:

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

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

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Кодирование изображения

характеризуют следующие величины:

• Разрешение –  это величина, определяющая количество элементов растрового изображения на единицу площади (или единицу длины).

Так, для принтера разрешение определяется в

dpi   (англ.  dots per inch ) — количество точек на

дюйм, а для монитора – в ppi  ( англ.  pixels per

inch ) — количество пикселей на дюйм ;

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

• Палитра – это ограниченный набор цветов, которые используются в изображении (обычно не более 256);
• Глубина цвета – это количество бит, определяющих цвет одной точки (пиксела) .

При кодировании с палитрой глубина цвета N зависит от количества цветов в палитре Q , они связаны формулой

Q=2 N

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Размеры растровых изображений выражают в виде количества пикселей по горизонтали и вертикали, например: 1600×1200.

В данном случае это означает, что ширина изображения составляет 1600, а высота — 1200 точек (такое изображение состоит из 1 920 000 точек, то есть примерно 2 мегапиксела). 

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

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/сек, Мбит/сек, Гбит/сек).

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Объем информации в сообщении

(тексте, изображении) вычисляется по формуле:

I = k * i

где I - информационный объем сообщения;

k - количество символов (пикселей, точек) в

сообщении;

i - количество бит, необходимое для

хранения одного символа.

Единицы измерения объемов данных и скорости их передачи

Размер переданного файла

вычисляется по формуле:

I = v * t

где I - размер переданного файла;

v – скорость передачи;

t – время передачи.