Презентация, доклад на тему Алфавитный подход к определению количества информации

Вокруг нас везде и всюду происходят информационные обмены. Информацией обмениваются между собой люди, животные, технические устройства, органы человека или животного и т.д. Во всех этих случаях передача информации проходит в виде последовательностей различных сигналов. В вычислительной технике такие сигналы кодируют определенные смысловые символы – буквы, цифры, коды цвета точек и т.д.

Но…

Множество используемых в тексте символов называется алфавитом.

Размер алфавита – количество его символов называется мощностью алфавита

В информатике алфавит – это не только буквы, но и цифры, и знаки препина-ния, и другие специальные знаки.

по этой формуле необходимо знать мощность алфавита

I

N

Для расчета количества информации

I

N

I

N

I

N

Пример 1
Найти объём информации, содержащейся в тексте из 3000 символов, написанном русскими буквами.

Решение:
1) Найдём мощность алфавита: 33 русских прописных букв, 33 русских строчных букв, 21 специальный знак.
N=33+33+21=87 символов.
2) Подставим в формулу и рассчитаем количество информации:
87=2, I » 6,4 бита.
3) Итак, 6,4 бита информации несет один символ в русском тексте.
Так как в тексте 3000 символов, значит, информационный объём данного текста 6,4 . 3000 = 19140 бит.

I

4

Ответ: 19140 бит

I

N

I

N

Пример 2
Найти объём информации, содержащейся в немецком тексте с таким же количеством символов.

Решение:
1) Найдём мощность немецкого алфавита: 26 немецких прописных букв, 26 немецких строчных букв, 21 специальный знак.
N=26+26+21=73 символа.
2) Подставим в формулу и рассчитаем информационный объём одного символа:
73=2, I » 6,1 бита.
3) Найдем объём всего текста:
6,1 . 3000 = 18300 бит.

I

4

Ответ: 18300 бит

I

N

I

N

Но… содержание не изменилось!

Сравнивая объёмы информации русского и немецкого текста, мы видим, что на немецком языке информации меньше чем на русском.

Следовательно, при алфавитном подходе к измерению информации ее количество не зависит от содержания, а зависит от мощности алфавита и количества символов в тексте.

Таким образом, с точки зрения алфавитного объёма, в толстой книге информации больше, чем в тонкой. При этом содержание книги не учитывается.

I

N

I

N

Правило для измерения информации с точки зрения алфавитного подхода:

1. Найти мощность алфавита – N.

2. Найти информационный объём одного символа – I.

3. Найти количество символов в сообщении – К.

4. Найти информационный объём всего сообщения – К.I.

I

N

I

N

Пример 3
Найти объём текста, записанного на языке, алфавит которого содержит 128 символов и 2000 символов в сообщении.

Дано: К = 2000, N = 128.

Найти: I т .

Решение:
1) 128 = 2 , I = 7 бит - объём одного символа.
2) I т = 7.2000 = 14000 бит – объём сообщения.

I

Ответ: 14000 бит.

Учитывая тот факт, что большинство статей, книг, публикаций и т.д. написаны с помощью текстовых редакторов, то информационный объём любого сообщения можно находить как информационный объём компьютерного текста.

Пример 4
Найти информационный объём страницы компьютерного текста.
14 страницы нашего учебника информатики.
Расчеты производим приблизительно.

Решение:
1) Найдём информационный объём одного символа:
256 = 2 , I = 8 бит = 1 байт.
2) Найдем количество символов на странице. Примерно.

I

- Как это сделать быстро?

Выбрать произвольную строку. Найти количество символов в строке, учитывая все знаки препинания и пробелы, и умножить на количество строк.

40 символов . 50 строк = 2000 символов.

3) Найдем информационный объём всей страницы:
2000 . 1 = 2000 байт.

Ответ: 2000 байт.

Так как информационный объём одного символа несет 1 байт информации, то достаточно подсчитать количество символов в тексте, которое и даст объём текста в байтах.

Для измерения больших объёмов информации используют следующие единицы:

1 килобайт = 1 Кб = 210 байт = 1024 байт

1 мегабайт = 1 Мб = 210 Кб = 1024 Кб

1 гигабайт = 1 Гб = 210 Мб = 1024 Мб

Пример 5
Найти информационный объём небольшой книги в 130 страниц.
Страницы взять из предыдущего примера.

Решение:
2000 байт . 130 = 260000 байт.

Ответ: 260000 байт.

Скорость информационного потока между техническими устройствами намного выше, чем между людьми.
Обмен информацией при этом происходит по каналам связи.

Основные характеристики каналов связи:
максимальная скорость передачи информации по каналу связи называется пропускной способностью канала;
надежность;
стоимость;
резервы развития.

Сколько символов в компьютерном алфавите?

Каков объём информации, содержащейся в книге, на аудиокассете, на компакт-диске, в библиотеке?

В компьютерном алфавите 256 символов.

100 Мб.

Передать по высоко скоростному оптоволокну.

Решение.

Ответ: 253,90625 Кб; 0,247955 Мб.

Уровень понимания.
В чем отличие алфавитного подхода к измерению информации от вероятностного?
Выразить
3 Кб в байтах и битах;
81920 бит в байтах и Кб;
3072 Мб в Гб и Кб.
3) Мощность некоторого алфавита равна 64 символа. Каким будет объём информации в тексте, состоящем из 100 символов.

Уровень применения.
Определите свою скорость речи и скорость чтения с точки зрения информатики

Творческий уровень.
Наберите на домашнем компьютере текст, информационный объём которого равен 24000 байт.
Наберите на домашнем компьютере текст, содержащий не нулевое количество символов и информационный объём которого равен нулю.