Лекция на тему "Кодирование информации. Измерение информации"

Лекция

По теме

Кодирование информации. Измерение информации.

Кодирование информации – переход от одной формы представления информации к другой.

Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется: сокращение записи, шифровка. Существуют три основных способа кодирования:

1.     Графический – с помощью рисунков или значков.

2.     Числовой – с помощью чисел.

3.     Символьный – с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.

Самое простое кодирование – перевод с одного языка на другой.

Английский писатель Конан Дойль придумал пляшущих человечков, Леонардо да Винчи писал свои записки в зеркальном отражении, американский художник Морзе придумал свою азбуку, существует флажковая азбука, штрих-код.

Компьютерное кодирование. Всю получаемую информацию компьютер превращает в свой код – всего две цифры – 1 и 0. Человечеству удалось придумать надежные технические устройства, которые распознают и сохраняют два различных состояния (цифры):

- реле. Замкнуто/разомкнуто

- магнитная лента. Намагничено/не намагничено. И т.д.

Все виды информации в ПК кодируются  на машинном языке в виде последовательностей нулей и единиц.

Единицы измерения информации

Самая маленькая единица измерения информации – 1 бит (0 или 1).

BIT – это аббревиатура от BInary digiT (двоичная цифра).

Следующая единица – байт.

BYTE – BinarY Term (двоичный элемент) – это последовательность из восьми бит. Именно одним байтом кодируется один символ.

1 байт = 8 битам.

В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации отличается от принятых в большинстве наук. Международная система единиц СИ в качестве множителей кратных единиц использует коэффициент 10ⁿ, где n=3, 6, 9. Для компьютера кратной единицей измерения информации является коэффициент 2ⁿ.  Значит 1 байт=8 битам, будет равен 2³.

Но байт – маленькая величина, поэтому обычно используют килобайты, мегабайты.

Килобайт=2¹⁰=1024 байт

Мегабайт=2¹⁰Кбайт=2²⁰байт=1 048 576байт

Гигабайт=2¹⁰Мбайт=2³⁰байт=1 073 741 824байт

Терабайт=2¹⁰Гбайт=2⁴⁰байт=1 099 511 627 776байт

Петабайт; Экзабайт; Зеттабайт; Йоттабайт.

1 страница печатного текста (60 строк и 80 символов в строке)- (60*80=4800/1024=4,7 Кбайт).

ПРИМЕР: перевести 5Мбайт в байты;

5Мбайт*1024=5120Кбайт*1024=5242880байт.

Перевести 345байт в Кбайты;

345/1024=0,33691=0,3Кбайта

Количество возможных событий и количество информации

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I.

N = 2^I -  формула Хартли    (1)

ПРИМЕРЫ: 1. Вы подошли к светофору, когда горел желтый цвет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации вы при этом получили?

N=2;    2=2^I > I=1 бит

2. Вы подошли к светофору, когда горел красный цвет. После этого загорелся желтый. Какое количество информации вы при этом получили?

N=1;     1=2^I  > 2⁰=2^I  > I=0 бит

3. Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать по дорожке № 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?

N=4;      4=2^I  >  2²=2^I  > I=2 бит

4. В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета .Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?

N=8;      8=2^I  >  2³=2^I  > I=3 бит

5. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже по 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?

N=16*8=128;  128=2^I  > 2⁷=2^I  >  I=7 бит

6. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

N=2⁴;  > N=16  этажей (событий)

7. Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

N=2³ =8 подъездов (событий)

8. В коробке лежат 7 разноцветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?

N=2^I;  >  7=2^I  > 2^2,8=2^I  > I=2,8 бита

9.  Какое количество информации несет сообщение «Встреча назначена на сентябрь»?

N=2^I;  >  12=2^I  >   2^3,58=2^I  >  I=3,58 бит

Краткое описание документа:

Лекция содержит основные понятия информатики, такие как "Кодирование информации", "Способ кодирования". Приведены примеры известных способов кодирования.

Раскрыто понятие единицы измерения информации. Приведены примеры перевода количества информации из больших объемов в меньшие и наоборот.

Имеются задачи на формулу Хартли.