Раздел 2. Информация и информационные процессы.
Тема 3. Информация, измерение информации. Представление информации
Цель: Изучение понятия «Информация» и ее измерение.
Представление информации происходит в различных формах в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, компьютером и компьютером и так далее.
Кодирование — преобразование информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую.
Декодирование - обратный процесс, когда из компьютерного кода знак преобразуется в его графческое изображение.
В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре происходит кодирование знака, то есть преобразование его в компьютерный код.
Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Т.о. все виды информации (слова, числа, рисунки, звуки, программы) в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.
По этой причине в вычислительной технике для двоичных знаков 0 и 1 принят специальный термин - бит.
Бит — bit (от английского binary digit — двоичный знак).
Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту.
|
|
|
При вводе в компьютер текстовой и числовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение символа преобразуется в его двоичный код.
Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу с символом, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код символа). Код символа хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает один байт.
Например, слово «МАМА» кодируется 32-разрядным двоичным числом:
МАМА ®11101101 11100001 11101101 11100001
Важно, что присвоение символу конкретного кода — это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.
Средством кодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.
Пользователь не должен заботиться о перекодировках текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы.
Кодирование информации в ПКзаключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный двоичный код. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер — по их кодам.
1 символ - 1 байт = 8 битов
ПРИМЕР 1.
Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем сообщения: Без труда не вытащишь рыбку из пруда!
|
|
|
РЕШЕНИЕ:
Считаем количество символов в сообщении с учетом пробелов и знаков препинания. Получаем N=35. Т.к. один символ кодируется 1 байтом, то всё сообщение будет занимать в памяти компьютера 35 байт.
В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а N = 216= 65536 различных символов. Эту кодировку поддерживают последние версии платформы Microsoft Windows&Office (начиная с 1997 года).
ПРИМЕР 2.
Сколько места в памяти надо выделить дляхранение предложения в UNICODE: Привет, Вася!
РЕШЕНИЕ:
Считаем все символы, включая знаки препинания (здесь 13 символов). В кодировке UNICODE 1 символ занимает 2 байта. Ответ: 26 байт или 208 бит
ПРИМЕР 3.
Определить информационный объем книги из 150 страниц (каждая страница содержит 40 строк, 60 символов в каждой строке).
РЕШЕНИЕ:
40 * 60 * 150 = 360 000 байт / 1024 = 351,5625 Кбайт / 1024 = 0,34332275 Мбайт
Длина фразы составляет примерно 40 символов. Следовательно, ее объем можно приблизительно оценить в 40 х 2 = 80 байт. Такого варианта ответа нет, попробуем перевести результат в биты: 80 байт х 8 = 640 бит. Наиболее близкое значение из предложенных — 592 бита. Заметим, что разница между 640 и 592 составляет всего 48/16 = 3 символа в заданной кодировке и его можно считать несущественным по сравнению с длиной строки.
|
|
|
Замечание:Подсчетом символов в строке можно убедиться, что их ровно 37 (включая точку и пробелы), поэтому оценка 592 бита = 74 байта, что соответствует ровно 37 символам в двухбайтовой кодировке, является точной.
Алфавит – это набор букв, символов препинания, цифр, пробел и т.п.
Полное число символов в алфавите называют мощностью алфавита
Например, мощность алфавита из русских букв = 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел = 54 символа
ПРИМЕР 4.
Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 16 символов. Второй текст в алфавите мощностью 256 символов. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?
РЕШЕНИЕ:
Если первый текст составлен в алфавите мощностью (К) 16 символов, то количество информации, которое несет 1 символ (1) в этом тексте, можно определить из соотношения: N = 2', таким образом, из 16 = 2' получим 1 = 4 бита. Мощность второго алфавита - 256 символов, из 256 = 2' получим 1 = 8 бит. Т.к. оба текста содержат одинаковое количество символов, количество информации во втором тексте больше, чем в первом, в 2 раза.
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Информация и ее характеристики.
2. Измерение информации. Единицы измерение информации.
3. Как перевести любую информацию в бинарный код?
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 493; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!