Измерение информации. Алфавитный подход

Измерение информации. Алфавитный подход

10 класс

Автор: Приходько М.С.

Гимназия РУТ(МИИТ)

Объем информации

Алфавитный подход к измерению информации применяется в цифровых (компьютерных) системах хранения и передачи информации.

Система кодирования: двоичная ( 0 и 1 )

Формула:

N=2 i

N-мощность алфавита

i = 2 , можно построить 4 двухразрядные комбинации из нулей и единиц, т. е.  закодировать 4 символа .

При i = 3 существует 8 трехразрядных комбинаций нулей и единиц (кодируется 8 символов)

i=2

00

i=3

01

000

10

001

11

010

011

100

101

110

111

Пример:

Английский алфавит содержит 26 букв.

Расширенный алфавит = 32 символа.

32=2 5

Итог:

Все символы можно закодировать всевозможными пятиразрядными двоичными кодами от 00000 до 11111.

Пятиразрядный код использовался в телеграфных аппаратах, появившихся еще в XIX веке.

Телеграфный аппарат при вводе переводил английский текст в двоичный код, длина которого в 5 раз больше, чем длина исходного текста.

В двоичном коде каждая двоичная цифра несет одну единицу информации, которая называется 1 бит .

Бит является основной единицей измерения информации

Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита, называется  информационным весом символа .

Информационный объем текста складывается из информационных весов всех составляющих текст символов .

Информационный объем

i  — информационный вес символа алфавита, а  К  — количество символов в тексте, записанном с помощью этого алфавита, то информационный объем  I  текста выражается формулой:

I  =  К  x  i  (битов)

Для определения информационного веса символа полезно знать ряд целых степеней двойки. Вот как он выглядит в диапазоне от 2 1  до 2 10 :

Соответствующее значение  i  в первой строке  будет равно информационному весу символа .

Более крупной, чем бит, единицей измерения информации является байт:

1 байт = 8 битов

Информационный объем текста в памяти компьютера измеряется в байтах.

Он равен количеству символов в записи текста .

Единица измерения информации

1 Кб (килобайт) = 2 10 байтов = 1024 байта;

1 Мб (мегабайт) = 2 10 Кб = 1024 Кб;

1 Гб (гигабайт) = 2 10 Мб = 1024 Мб;

1 Тб (терабайт) = 2 10 Гб = 1024 Гб.

В компьютере любые виды информации: тексты, числа, изображения, звуки — представляются в форме двоичного кода.

Объем информации любого вида, выраженный в битах, равен длине двоичного кода, в котором эта информация представлена.

Задание

Возьмите страницу текста из данного учебника и подсчитайте информационные объемы текста, получаемые при кодировании его семиразрядным и восьмиразрядным кодами.

Результаты выразите в килобайтах и мегабайтах.