Алфавитный подход к измерению информации

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1
«АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ»

Цель: закрепить и обобщить понятие «информация», виды и свойства информации, познакомиться с единицами измерения информации, освоить алфавитный подход к измерению информации.

Оборудование: таблица «Единицы измерения информации», калькулятор.

Ход работы

Задание 1. Дайте определение терминам «алфавит» и «мощность алфавита». Запишите формулы для определения мощности алфавита и информационного объема текста.

Задание 2. Алфавит содержит 16 букв определить информационный вес 1 символа.

Задание 3. Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 32 строки по 64 символа в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц этого текста?

Задание 4. Заполните пропуски числами:

14 кбайт = байт = бит

47 кбайт = байт = бит

124 кбайт = байт = бит

Задание 5. Найдите х, если 4^х бит=32 Кбайт.

Теоретические сведения

Как измерить информацию? Вопрос этот очень непростой. Ответ на него зависит от того, что понимать под информацией. Но поскольку определять информацию можно по-разному, то и способы измерения тоже могут быть разными.

Алфавитный подход к измерению информации

Алфавитный подход к измерению количества информации основан на подсчете числа символов в сообщении.

При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы.

Все множество используемых в языке символов будем традиционно называть алфавитом.

Обычно под алфавитом понимают только буквы, но поскольку в тексте могут встречаться знаки препинания, цифры, скобки, то мы их тоже включим в алфавит. В алфавит также следует включить и пробел, т.е. пропуск между словами.

Полное количество символов алфавита принято называть мощностью алфавита.

В формуле:

2ⁱ = N

N — мощность алфавита; i — количество информации одного символа.

При алфавитном подходе к измерению информации количество информации зависит не от содержания, а от размера текста и мощности алфавита.

Информационный объем текста (I), содержащего K символов вычисляют по формуле:

I=K*i

I — информационный объем текста, K — количество символов в тексте,
i — информационный объем одного символа.

Пример. Определите информационный объем страницы книги, если для записи текста использовались только заглавные буквы русского алфавита, кроме буквы Ё.

Решение:

N = 32

2ⁱ = N

2ⁱ = 32, 2ⁱ = 2⁵

i = 5 бит

На странице 3000 знаков, т.е. К=3000, тогда объем информации I =K*i

I = 3000 * 5, I = 15000 бит.

Ответ: информационный объем страницы книги равен 15000 бит.

Единицы измерения информации

Примеры некоторых алфавитов

Двоичный алфавит. А что если алфавит состоит только из двух символов 0 и 1?

В этом случае: N = 2; 2ⁱ = N; 2ⁱ = 2; i = 1бит.

При использовании двоичной системы (алфавит состоит из двух знаков: 0 и 1) каждый двоичный знак несет 1 бит информации.

Интересно, что сама единица измерения информации «бит» получила свое название от английского сочетания «binary digit» - «двоичная цифра».

Достаточный алфавит. Ограничения на максимальный размер алфавита теоретически не существует. Однако есть алфавит, который можно назвать достаточным. С ним мы скоро встретимся при работе с компьютером. Это алфавит мощностью 256 символов. В алфавит такого размера можно поместить все практически необходимые символы: латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, всевозможные скобки, знаки препинания....

В этом случае: N = 256; 2ⁱ = N; 2ⁱ = 256; 2ⁱ = 2⁸; i = 8бит.

Один символ этого алфавита «весит» 8 бит или 1байт, т.к. 1 байт = 8 бит