Технические характеристики компьютера и сетей Измерение информации

Компьютеры, принтеры, модемы работают не с самой информацией, а с ее представлением в виде сообщений. 

Алфавит – это набор букв, знаков, цифр, скобок и т.д.

• Алфавит – это набор букв, знаков, цифр, скобок и т.д.
• Количество символов в алфавите называется его мощностью .
• Например, мощность алфавита из русских букв и дополнительных символов:
• 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания + скобки + пробел = 54

Двоичный алфавит

• Двоичный алфавит состоит из 2-х символов: 0 и 1 .
• Информационный вес символа двоичного алфавита называется 1 бит .
• Следовательно, 1 бит – это 0 или 1 .
• Назовем комбинацию из 2-х, 3-х и т.д. бит двоичным кодом.
• Сколько символов можно закодировать двумя битами?
• Отсюда следует, что в алфавите мощностью 4 символа информационный вес каждого символа - 2 бита.

Сколько символов можно закодировать тремя битами?

• Отсюда следует, что в алфавите мощностью 8 символов информационный вес каждого символа - 3 бита.
• Можно сделать вывод, что в алфавите мощностью 16 символов информационный вес каждого символа будет 4 бита.
• Обозначим мощность алфавита буквой N, а информационный вес символа буквой b.

МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА

N=2b.

b – количество бит (информационный вес символа)

При весе символа в 1 байт (8 бит) можно получить

28 =256 комбинаций

Вероятностный подход

• Количество информации в случае различных вероятностей событий определяется
• по формуле Шеннона.
• Примеры задач на вероятностный подход:
• 1. При случайном падении бутерброда вероятность падения его маслом вниз (более тяжёлой стороной) больше, чем маслом вверх.
• 2.  В коробке 20 карандашей, из них 15 красных и 5 чёрных. Вероятность вытащить наугад красный карандаш больше, чем чёрный.

Решите задачи:

1. Информационное сообщение объемом 300 бит содержит 100 символов. Какова мощность алфавита?

2. Мощность алфавита равна 64. Сколько Кб памяти потребуется, чтобы сохранить 128 страниц текста, содержащего в среднем 256 символов на каждой страницу?

3. Известно, что на каждой странице документа 128 строк, содержащих по 48 символов каждая. Сколько страниц в документе, если его информационный объём при условии, что каждый символ кодировался 2-байтовой кодировкой Unicode, составил 720 Кбайт?

• определяет мощность алфавита
• вычисляет количество символов на странице
• вычисляет количество страниц в документе

• 8.2.1.1 применять алфавитный и вероятностный подход при определении количества информации

Решение задач:

1. 300/100=3 b=3 N=2^3=8 бит

2. 128*256=32768

• 2^b=64 b=6
• 32768*6=196608 бит = 24 кбайт

3. 128*48=6144 6144*2=12288

• 720 кбайт=737280 байт
• 737280/12288=60 страниц