Презентация к уроку информатики "Информация. Измерение количества информации"

Содержание:

Как измерить информацию?

Двоичный код

Единицы измерения

Алфавитный подход

Формула Хартли

Пример

Задачи

Как измерить информацию?

Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Т.е. все виды информации (слова, числа, рисунки, звуки,  программы) в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.

С помощью языка двоичных чисел могут быть закодированы символы любого алфавита, а значит, и любая информация, записанная на любом языке.

Код, в котором используются только два знака, называется двоичным. Все виды информации в компьютерах кодируются в двоичном коде.

1 бит – это количество информации, которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде («0» или «1»).

bit = binary digit, двоичная цифра.

ИНФОРМАЦИЯ

Измерение количества информации

ИНФОРМАЦИЯ

• Как измерить информацию?
• Двоичный код
• Единицы измерения
• Алфавитный подход
• Формула Хартли
• Пример
• Задачи

Как измерить информацию?

• Информация в компьютере представлена в двоичном коде , алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Т.е. все виды информации (слова, числа, рисунки, звуки,  программы) в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.

• С помощью языка двоичных чисел могут быть закодированы символы любого алфавита, а значит, и любая информация, записанная на любом языке.

Двоичный код

Код, в котором используются только два знака, называется двоичным . Все виды информации в компьютерах кодируются в двоичном коде.

1 бит – это количество информации, которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде («0» или «1»).

bit = b inary dig it , двоичная цифра

Единицы измерения

1 байт (bytе) – это объем компьютерной памяти, который имеет индивидуальный адрес.

Примеры из истории :

1 байт = 4 бита 1 байт = 6 бит 1 байт = 12 бит

Сейчас обычно :

1 байт = 8 бит

Алфавитный подход

Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого языка.

Примеры :

АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРС Т УФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ 32

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 26

× O 2

0123456789 10

Мощность алфавита – количество символов.

!

Все символы несут одинаковую информацию:

Формула Хартли (1928)

I – количество информации в битах

N – количество вариантов

Пример: В аэропорту стоит 6 самолетов, из них один летит в Москву. Сколько информации в сообщении «В Москву летит второй самолет»?

бит

Пример :

Задача 3. Отличник Вася Пупкин получил такие оценки по истории за I четверть:

4 5 5 3 5

Сколько информации получили в этом сообщении родители?

Алфавитный подход:

• возможны 4 разные оценки: 2, 3, 4 и 5 каждая оценка несет 2 бита информации (все одинаково!)
• возможны 4 разные оценки: 2, 3, 4 и 5
• каждая оценка несет 2 бита информации (все одинаково!)

Ответ: 5·2 бит = 10 бит

!

Содержание информации не учитывается!

Пример :

Задача. Определить объем информации в сообщении

ПРИВЕТВАСЯ

для кодирования которого используется русский алфавит (только заглавные буквы).

Решение:

• считаем все символы (здесь 10 символов) мощность алфавита – 32 символа (32=2 5 ) 1 символ несет 5 бит информации
• считаем все символы (здесь 10 символов)
• мощность алфавита – 32 символа (32=2 5 )
• 1 символ несет 5 бит информации

Ответ: 10·5 бит = 50 бит

Задачи: текст

Сколько места надо выделить для хранения 10 страниц книги, если на каждой странице помещаются 32 строки по 64 символа в каждой?

Решение:

• на 1 странице 32·64=2048 символов на 10 страницах 10·2048=20480 символов каждый символ занимает 1 байт
• на 1 странице 32·64=2048 символов
• на 10 страницах 10·2048=20480 символов
• каждый символ занимает 1 байт

Ответ:

• 20480:1024 Кбайт = 20 Кбайт
• 20480:1024 Кбайт = 20 Кбайт

Задачи: рисунок

Сколько места в памяти надо выделить для хранения 16-цветного рисунка размером 32 на 64 пикселя?

Решение:

• общее число пикселей: 32·64=2048 при использовании 16 цветов на 1 пиксель отводится 4 бита (выбор 1 из 16 вариантов) 2048·4 бита = 8192 бита 2048·4:8 байта = 1024 байта
• общее число пикселей: 32·64=2048
• при использовании 16 цветов на 1 пиксель отводится 4 бита (выбор 1 из 16 вариантов)
• 2048·4 бита = 8192 бита
• 2048·4:8 байта = 1024 байта

• Ответ: 1024:1024 Кбайт = 1 Кбайт
• Ответ:
• 1024:1024 Кбайт = 1 Кбайт

Задачи: кодирование

Сколько бит нужно выделить для хранения текста

МУНСА УРЕ КАМУКА

при использовании алфавита племени МУМУКА : буквы МУКАЕНРС и пробел?

Решение:

• в алфавите 9 символов (8 букв и пробел) 2 3
• в алфавите 9 символов (8 букв и пробел)
• 2 3
• в тексте 16 символов (считая пробелы)

Ответ:

4·16 бит = 64 бита = 8 байт

?

Если в алфавите 25 символов?