Информатика и информация. Измерение информации. Тема 1

Содержание

Слайд 2

Домашнее задание §2-3, стр 15-25, вопросы 1-4, стр. 25, устно вопросы 8,9,10, стр. 25, письменно

Домашнее задание
§2-3, стр 15-25, вопросы 1-4, стр. 25, устно
вопросы 8,9,10, стр.

25, письменно
Слайд 3

Информатика и информация. Измерение информации Тема 1. Информатика и информация. Измерение

Информатика и информация. Измерение информации

Тема 1. Информатика и информация. Измерение информации

(5 часов)

алфавитный подход;
мощность алфавита;
информационный вес символа;
информационный объем текста;
единицы измерения информации;

Уроки 11-12

Слайд 4

Информация и измерение информации

Информация и измерение информации

Слайд 5

Алфавитный подход к определению количества информации Тема 1. Информатика и информация.

Алфавитный подход к определению количества информации

Тема 1. Информатика и информация. Измерение

информации (5 часов)

алфавитный подход;
мощность алфавита;
информационный вес символа;
информационный объем текста;
единицы измерения информации;

Уроки 11-12

Слайд 6

Измерение информации. Вопрос: «Как измерить информацию?» Ответ на него зависит от

Измерение информации.
Вопрос: «Как измерить информацию?»
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.

Токмакова Людмила Викторовна, учитель информатики МБОУ «СОШ №32» ЭМР саратовской области

Слайд 7

Единицы измерения информации Байт 1 байт = 23 бит Килобайт 1

Единицы измерения информации

Байт 1 байт = 23 бит
Килобайт 1 Кбайт =

210 байт
Мегабайт 1 Мбайт = 210 Кбайт = 220 байт
Гигабайт 1 Гбайт = 210 Мбайт = 230 байт
Терабайт 1 Тбайт = 210 Гбайт = 240 байт
Петабайт 1 Пбайт = 210 Тбайт = 250 байт
Экзабайт 1 Эбайт = 210 Пбайт = 260 байт
Зеттабайт 1 Збайт = 210 Эбайт = 270 байт
Йоттабайт 1 Йбайт = 210 Эбайт = 280 байт
Слайд 8

1. Алфавитный подход 2. Содержательный подход Подходы к измерению информации

1. Алфавитный подход
2. Содержательный подход

Подходы к измерению информации

Слайд 9

Алфавитный подход Андрей Николаевич Колмогоров (1903-1987) Один из крупнейших математиков ХХ

Алфавитный подход

Андрей Николаевич Колмогоров (1903-1987)
Один из крупнейших математиков ХХ века.

Им получены основополагающие результаты в математической логике, теории сложности алгоритмов, теории информации, теории множеств и ряде других областей математики и её приложений.

Количество информации представленное в сообщении не зависит от содержания сообщения.

Слайд 10

Алфавитный подход к измерению информации. Алфавитным подходом называется способ измерения информации,

Алфавитный подход к измерению информации.

Алфавитным подходом называется способ измерения информации, который

не связывает количество информации с содержанием сообщения.
При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы.
Применение алфавитного подхода удобно прежде всего при использовании технических средств работы с информацией. В этом случае теряют смысл понятия «новые — старые», «понятные — непонятные» сведения.
Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта (человека), воспринимающего текст.
Проще всего разобраться в этом на примере текста, написанного на каком-нибудь языке. Для нас удобнее, чтобы это был русский язык.
Слайд 11

Алфавит, мощность алфавита Все множество используемых в языке символов будем традиционно

Алфавит, мощность алфавита

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. Будем обозначать эту величину буквой N.
Например, мощность алфавита из заглавных русских букв и отмеченных дополнительных символов равна 54 (буквы, цифры, знаки препинания, пробел).
АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЬЪЭЮЯ0123456789().,!?«»:-;(пробел)

Токмакова Людмила Викторовна, учитель информатики МБОУ «СОШ №32» ЭМР саратовской области

Слайд 12

Информационный вес символа Если допустить, что все символы алфавита встречаются в

Информационный вес символа

Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте

с одинаковой частотой (равновероятно), то
N=2i или i = log 2 N,
где i – информационный вес одного символа в используемом алфавите,
N – мощность алфавита.
Если весь текст состоит из К символов, то при алфавитном подходе размер содержащейся в нем информации равен:
I = К ⋅ i
(информационный объем сообщения = количество символов в сообщении * на вес одного символа)

Токмакова Людмила Викторовна, учитель информатики МБОУ «СОШ №32» ЭМР саратовской области

Слайд 13

Сколько информации несет один символ в русском языке? Представьте себе, что

Сколько информации несет один символ в русском языке?

Представьте себе, что

текст к вам поступает последовательно, по одному знаку, словно бумажная ленточка, выползающая из телеграфного аппарата. Предположим, что каждый появляющийся на ленте символ с одинаковой вероятностью может быть любым символом алфавита.
В каждой очередной позиции текста может появиться любой из N символов.
Тогда, согласно известной нам формуле каждый такой символ несет i бит информации, которое можно определить из решения уравнения:
В какую степень мы должны возвести 2, чтобы получить 54? 25=32, а 26=64. Мы можем подсчитать или посмотреть по таблице степеней двойки и получаем: i = 5.755 бит.
Вот сколько информации несет один символ в русском тексте!

2i =N,

2i =54,

Токмакова Людмила Викторовна, учитель информатики МБОУ «СОШ №32» ЭМР саратовской области

Слайд 14

Решаем задачи Задача 1 Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150

Решаем задачи

Задача 1

Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц,

на каждой странице - 40 строк, в каждой строке - 60 символов. Каков объем информации в книге?
Слайд 15

Решение 40 · 60 ·150 =360000 символов в книге = =

Решение

40 · 60 ·150 =360000 символов в книге =
=

360000 байт.
360000байт
Объем книги: ≈0,34 Мб.
Слайд 16

Задача 2. Сколько килобайт составляет сообщение, содержащее 12288 бит? Решение. Задача

Задача 2.

Сколько килобайт составляет сообщение, содержащее 12288 бит?

Решение.

 

Задача 3

Можно ли уместить

на одну дискету книгу, имеющую 432 страницы, причем на каждой странице этой книги 48 строк, в каждой строке 64 символа?

Решение

3*24 * 26 * 27*24 =81*214 символов в книге = 81*214 байт.
81*214 байт =81*24 Кб = 1,27 Мб.
Емкость дискеты 1,44 Мб, значит, книга может поместиться на одну дискету.

Слайд 17

Задача 4 Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов.

Задача 4

Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой

объем информации оно несет?

2i = 64,
2i = 26
i = 6 бит - количество информации, которое несет каждый символ,
20 • 6 = 120 бит = 120 : 8 = 15 байт.

Решение.

Слайд 18

Задача 5 Одно племя имеет 32-символьный алфавит, а второе племя -

Задача 5

Одно племя имеет 32-символьный алфавит, а второе племя -

64-символьный алфавит. Вожди племен обменялись письмами. Письмо первого племени содержало 80 символов, а письмо второго племени— 70 символов. Сравните объем информации, содержащийся в письмах.

Решение

Первое племя: 2i = 32, 2i = 25
i = 5 бит - количество информации, которое несет каждый символ,
5 • 80 = 400 бит.
Второе племя: 2i = 64; 2i = 26
i = 6 бит - количество информации, которое несет каждый символ,
6 • 70 = 420 бит.
Значит, письмо второго племени содержит больше информации.

Слайд 19

Задача 6 Информационное сообщение объемом 1,5 Кб содержит 3072 символа. Сколько

Задача 6

Информационное сообщение объемом 1,5 Кб содержит 3072 символа. Сколько символов

содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

Задача 7

Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 Мб.
Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Слайд 20

Задача 8 Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита,

Задача 8

Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если

объем этого сообщения составил 1/16 Мб?

N=16=2i, i=4 бита.
К=

Слайд 21

Задача 9 Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница содержит

Задача 9

Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30

строк. Все сообщение содержит 8775 байт информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

I = 8775 байт = 8775 • 8 = 70 200 бит.
N = 64 = 2i, i = 6 бит.
Объем информации одной страницы книги
=
Количество символов в строке:
11 700 бит : 6 бит : 30 строк = 65 символов.