Главная Обратная связь

Дисциплины:






Содержательный подход



Цель работы

 

Изучить основные виды и свойства информации. Научиться определять количество представленной информации в ЭВМ

 

Ход работы

 

1) Изучить теоретический материал по теме «Кодирование информации»;

2) Выполнить задание своего варианта;

3) Составить отчёт по работе;

4) Защитить работу.

 

1.3 Содержание отчёта

 

1) Тема, цель, ход работы;

2) Формулировка и описание индивидуального задания;

3) Вывод.

 

Контрольные вопросы

 

1) В каком случае сообщение несёт информацию человеку, который его получает?

2) Что означает понятие равновероятности?

3) В чём заключается сущность содержательного подхода к измерению информации?

4) В чём заключается сущность алфавитного подхода к измерению информации?

5) Какова качественная связь между вероятностью события и количеством информации в сообщении об этом событии?

 

Методические указания к лабораторной работе

Содержательный подход.

Количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который несет это сообщение получающему его человеку. Сообщение содержит информацию для человека, если заключенные в нем сведения являются для этого человека новыми и понятными и, следовательно, пополняют его знания.

При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, безразличная, важная, вредная... Одну и ту же информацию разные люди могут оценить по разному.

Единица измерения количества информации называется бит. Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в два раза, несет для него 1 бит информации.

Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий (равновероятность обозначает, что ни одно событие не имеет преимуществ перед другими). Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, – хбит и число N связаны формулой:

 

2x=N

 

Данная формула является показательным уравнением относительно неизвестной х. Из математики известно, что решение такого уравнения имеет вид:

 

x=log2N

 

– логарифм от N по основанию 2. Если N равно целой степени двойки (2, 4, 8, 16 и т.д.), то такое уравнение можно решить «в уме». В противном случае количество информации становится нецелой величиной.

Пример 1. При бросании монеты сообщение о результате жребия (например, выпал орел) несет 1 бит информации, поскольку количество возможных вариантов результата равно 2 (орел или решка). Оба эти варианта равновероятны. Ответ может быть получен из решения уравнения: 2x = 2, откуда, очевидно, следует: х = 1 бит.



Вывод: в любом случае сообщение об одном событии из двух равновероятных несет 1 бит информации.

Пример 2. В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере (например, выпал номер 15)? Поскольку вытаскивание любого из 32 шаров равновероятно, то количество информации об одном выпавшем номере находится из уравнения: 2х = 32.

Но 32=25. Следовательно, х = 5 бит. Очевидно, ответ не зависит от того, какой именно выпал номер.

Пример 3. При игре в кости используется кубик с шестью гранями. Сколько бит информации получает игрок при каждом бросании кубика? Выпадение каждой грани кубика равновероятно. Поэтому количество информации от одного результата бросания находится из уравнения: 2х = 6.

Решение этого уравнения: x=log2N. х = 2,585 бит.

 

Алфавитный подход

 

Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта (человека), воспринимающего текст.

Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита. Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой частотой (равновероятно), то количество информации, которое несет каждый символ, вычисляется по формуле:

 

i=log2N

 

где N – мощность алфавита. Следовательно, в 2-х символьном алфавите каждый символ «весит» 1 бит ( ); в 4-х символьном алфавите каждый символ несет 2 бита информации ( ); в 8-ми символьном – 3 бита ( ) и т.д.

Один символ из алфавита мощностью 256 (28) несет в тексте 8 бит информации. Такое количество информации называется байт. Алфавит из 256 символов используется для представления текстов в компьютере

 

1 байт = 8 бит.

 

Если весь текст состоит из К символов, то при алфавитном подходе размер содержащейся в нем информации равен:

 

I = К х i,

 

где i – информационный вес одного символа в используемом алфавите.

Для измерения информации используются и более крупные единицы:

1 Кбайт (килобайт) = 210 байт = 1024 байта

1 Мбайт (мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта

1 Гбайт (гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта

Пример 4. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Каков объем информации в книге?

Решение. Мощность компьютерного алфавита равна 256. Один символ несет 1 байт информации. Значит, страница содержит 40 х 60 = 2400 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах):

2400 х 150 = 360 000 байт.

360000/1024 = 351,5625 Кбайт.

351,5625/1024 = 0,34332275 Мбайт.

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...