Θυμηθείτε ότι, από τη σκοπιά μιας υποκειμενικής προσέγγισης στον ορισμό της πληροφορίας, η πληροφορία είναι το περιεχόμενο των μηνυμάτων που λαμβάνει ένα άτομο από διάφορες πηγές. Το ίδιο μήνυμα μπορεί να μεταφέρει πολλές πληροφορίες για ένα άτομο και να μην τις μεταφέρει καθόλου για ένα άλλο άτομο. Με αυτήν την προσέγγιση, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί με σαφήνεια η ποσότητα των πληροφοριών.
Η αλφαβητική προσέγγιση καθιστά δυνατή τη μέτρηση του όγκου πληροφοριών ενός μηνύματος που παρουσιάζεται σε μια συγκεκριμένη γλώσσα (φυσική ή επίσημη), ανεξάρτητα από το περιεχόμενό του.
Για την ποσοτική έκφραση οποιασδήποτε τιμής απαιτείται πρώτα απ' όλα μια μονάδα μέτρησης. Η μέτρηση πραγματοποιείται συγκρίνοντας τη μετρούμενη τιμή με τη μονάδα μέτρησης. Πόσες φορές η μονάδα μέτρησης «χωράει» στη μετρούμενη τιμή, τέτοιο είναι το αποτέλεσμα της μέτρησης.
Με την αλφαβητική προσέγγιση, θεωρείται ότι κάθε σύμβολο ενός συγκεκριμένου μηνύματος έχει ένα συγκεκριμένο πληροφοριακό βάρος - φέρει προκαθορισμένο ποσόπληροφορίες. Όλοι οι χαρακτήρες του ίδιου αλφαβήτου έχουν την ίδια βαρύτητα, ανάλογα με την ταυτότητα του αλφαβήτου. Το βάρος πληροφοριών ενός συμβόλου του δυαδικού αλφαβήτου λαμβάνεται ως η ελάχιστη μονάδα μέτρησης της πληροφορίας και ονομάζεται 1 bit. Σημειώστε ότι το όνομα της μονάδας πληροφοριών "bit" (bit) προέρχεται από την αγγλική φράση "δυαδικό ψηφίο" - "δυαδικό ψηφίο".
1.4.2. Πληροφοριακό βάρος ενός αυθαίρετου χαρακτήρα αλφαβήτου
Νωρίτερα ανακαλύψαμε ότι το αλφάβητο οποιασδήποτε φυσικής ή επίσημης γλώσσας μπορεί να αντικατασταθεί από ένα δυαδικό αλφάβητο. Σε αυτήν την περίπτωση, η ισχύς του αρχικού αλφαβήτου N σχετίζεται με την χωρητικότητα δυάδικος κώδικας i, απαιτείται για την κωδικοποίηση όλων των χαρακτήρων του αλφαβήτου της πηγής, με τη σχέση: N = 2 i .
Εργασία 1. Το αλφάβητο της φυλής Pulti περιέχει 8 χαρακτήρες. Ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα σε αυτό το αλφάβητο;
Λύση. Ας κάνουμε μια σύντομη καταγραφή της κατάστασης του προβλήματος.
Είναι γνωστή μια σχέση που συνδέει τις τιμές των i και N: N = 2 i .
Δίνονται τα αρχικά δεδομένα: 8 = 2 i . Επομένως: i = 3.
Μια πλήρης καταγραφή της λύσης σε ένα σημειωματάριο μπορεί να μοιάζει με αυτό:
Απάντηση: 3 bit
1.4.3. Ο όγκος πληροφοριών του μηνύματος
Ο όγκος πληροφοριών ενός μηνύματος (η ποσότητα των πληροφοριών σε ένα μήνυμα) που αντιπροσωπεύεται από τα σύμβολα μιας φυσικής ή επίσημης γλώσσας είναι το άθροισμα των βαρών πληροφοριών των συμβόλων που το αποτελούν.
Εργασία 2. Ένα μήνυμα γραμμένο σε αλφάβητο 32 χαρακτήρων περιέχει 140 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει;
Λύση.
Απάντηση»: 700 bit.
Εργασία 3. Ένα πληροφοριακό μήνυμα 720 bit αποτελείται από 180 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου με το οποίο είναι γραμμένο αυτό το μήνυμα;
Λύση.
Απάντηση: 16 χαρακτήρες.
1.4.4. Ενότητες πληροφοριών
Στις μέρες μας η προετοιμασία των κειμένων πραγματοποιείται κυρίως με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών. Μπορούμε να μιλήσουμε για ένα «αλφάβητο υπολογιστή» που περιλαμβάνει τους ακόλουθους χαρακτήρες: πεζά και κεφαλαία ρωσικά και λατινικά γράμματα, αριθμούς, σημεία στίξης, πινακίδες αριθμητικές πράξεις, αγκύλες, κ.λπ. Αυτό το αλφάβητο περιέχει 256 χαρακτήρες. Εφόσον 256 = 2 8 , το βάρος πληροφοριών κάθε χαρακτήρα σε αυτό το αλφάβητο είναι 8 bit. Μια τιμή ίση με οκτώ bit ονομάζεται byte. 1 byte - πληροφοριακό βάρος αλφαβήτου με χωρητικότητα 256.
Εργασία 4. Ένα πληροφοριακό μήνυμα με όγκο 4 KB αποτελείται από 4096 χαρακτήρες. Ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος του χαρακτήρα αυτού του μηνύματος; Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν στο αλφάβητο με το οποίο είναι γραμμένο αυτό το μήνυμα; Λύση.
Απάντηση: 256 χαρακτήρες.
Το πιο σημαντικό
Με την αλφαβητική προσέγγιση, θεωρείται ότι κάθε σύμβολο ενός μηνύματος έχει ένα συγκεκριμένο πληροφοριακό βάρος - φέρει μια σταθερή ποσότητα πληροφοριών.
1 bit είναι η ελάχιστη μονάδα πληροφοριών.
Το πληροφοριακό βάρος του χαρακτήρα i του αλφαβήτου και η δύναμη N του αλφαβήτου σχετίζονται με τη σχέση: N = 2 i . Ο όγκος πληροφοριών I του μηνύματος είναι ίσος με το γινόμενο του αριθμού K των χαρακτήρων του μηνύματος και του βάρους πληροφοριών i του αλφαβητικού χαρακτήρα: I = K i.
1 byte = 8 bit.
Byte, kilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte - μονάδες πληροφοριών. Κάθε επόμενη μονάδα είναι 1024 (2 10) φορές μεγαλύτερη από την προηγούμενη.
Ερωτήσεις και εργασίες
Η ανάπτυξη των υψηλών τεχνολογιών οδήγησε στην εμφάνιση ενός μεγάλου αριθμού όρων και εννοιών που συναντούν όλοι οι χρήστες στη διαδικασία εργασίας με υπολογιστές. Οι προχωρημένοι χρήστες έχουν μια ιδέα για τα περισσότερα από αυτά, ωστόσο, είναι πολύ δύσκολο για τους αρχάριους να κατανοήσουν όλους τους όρους. Ένας από αυτούς τους όρους που δεν γνωρίζουν καν όλοι προχωρημένους χρήστες, είναι η πρωτοτυπία του αλφαβήτου. Τι σημαίνει αυτή η έννοια και πώς υπολογίζεται;
Μέθοδοι μέτρησης πληροφοριών σε ηλεκτρονική μορφή
Η δύναμη του αλφαβήτου μπορεί να είναι χρήσιμη σε πολλούς χρήστες στη διαδικασία της εργασίας. Ωστόσο, πριν ορίσουμε αυτόν τον όρο και κατανοήσουμε τις μεθόδους υπολογισμού του, είναι απαραίτητο να μιλήσουμε λίγο για τον τρόπο μέτρησης των ηλεκτρονικών πληροφοριών, καθώς αυτή είναι η υλική βάση στην οποία βασίζεται η περαιτέρω θεωρία.
Όλοι γνωρίζουν ότι κάθε τιμή έχει το δικό της σύστημα μετρήσεων. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία μετριέται σε μοίρες, η απόσταση εκφράζεται σε μέτρα, τα χρονικά διαστήματα διαμορφώνονται σε δευτερόλεπτα και ούτω καθεξής. Ωστόσο, λίγοι χρήστες γνωρίζουν τις τιμές στις οποίες μετρώνται οι πληροφορίες κειμένου σε ηλεκτρονική μορφή. Για τους σκοπούς αυτούς, στην επιστήμη των υπολογιστών, δημιουργήθηκε ο ορισμός της δύναμης του αλφαβήτου.
Ορισμός του όρου
Με βάση το γεγονός ότι η τιμή οποιασδήποτε ποσότητας που είναι γνωστή στην ανθρωπότητα σήμερα είναι μια ορισμένη παράμετρος που αποτελείται από ένα σύνολο μονάδων μέτρησης, ο ορισμός της έννοιας της δύναμης του αλφαβήτου είναι ευκολότερος να γίνει ως εξής: η δύναμη του αλφαβήτου είναι ο αριθμός των χαρακτήρων που είναι μέρος οποιασδήποτε γλώσσας.
Ωστόσο, αυτός είναι μόνο ένας γενικός ορισμός, ο οποίος αντικατοπτρίζει μόνο την επιφανειακή έννοια της δύναμης του αλφαβήτου, αφού ο ίδιος ο ορισμός είναι βαθύτερου χαρακτήρα. Για να κατανοήσουμε ολόκληρη την ουσία του, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ποια είναι τα σύμβολα από την άποψη των υψηλών τεχνολογιών. Όλοι οι χαρακτήρες που χρησιμοποιούνται σε έναν υπολογιστή περιλαμβάνουν γράμματα, αριθμούς, σημεία στίξης και ένα σύνολο ειδικών χαρακτήρων. Ωστόσο, αυτό δεν είναι μόνο, αφού για να προσδιοριστεί η δύναμη του αλφαβήτου, είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το κενό, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να διαχωρίζει τις λέξεις μεταξύ τους.
Ας πάρουμε ως παράδειγμα τη διάταξη του ρωσικού πληκτρολογίου, που χρησιμοποιείται για την πληκτρολόγηση ρωσικού κειμένου και αποτελείται από 34 γράμματα, 10 αριθμούς και 11 πρόσθετους χαρακτήρες, ο συνολικός αριθμός των οποίων είναι 54, το οποίο με τη σειρά του ταξινομείται ως η δύναμη του αλφαβήτου των Ρωσικών διάταξη πληκτρολογίου.
Βάρος πληροφοριών συμβόλων
Ας προχωρήσουμε σταδιακά. Η δύναμη του αλφαβήτου δεν έγκειται στον τεράστιο αριθμό των γραμμάτων και των αριθμών που χρησιμοποιούνται στο έντυπο κείμενο. Για να προσδιοριστεί αυτή η παράμετρος, απαιτείται μια βαθύτερη προσέγγιση.
Ας σκεφτούμε για λίγο ποιος είναι ο ελάχιστος αριθμός χαρακτήρων που περιλαμβάνεται σε ένα γράμμα, αριθμό ή ειδικό χαρακτήρα; Η σωστή απάντηση είναι δύο. Κάθε χαρακτήρας στον υπολογιστή έχει το δικό του βάρος πληροφοριών, χάρη στο οποίο το μηχάνημα μπορεί να αναγνωρίσει ποιες πληροφορίες έχει εισαγάγει ο χρήστης. Το θέμα είναι ότι το μηχάνημα δεν είναι σε θέση να αναγνωρίσει πληροφορίες με τη μορφή με την οποία παρουσιάζονται από τους ανθρώπους. Αντίθετα, χρησιμοποιεί μια ειδική γλώσσα μηχανής που αποτελείται από μηδενικά και μονάδες, με τη βοήθεια της οποίας πραγματοποιείται η μετατροπή πληροφορίες κειμένουσε δυαδικό κώδικα που μπορεί να κατανοήσει ένα σύστημα υπολογιστή.
Όσον αφορά το βάρος της πληροφορίας, εκφράζεται σε bit και είναι η τυπική μονάδα μέτρησης πληροφοριών σε ηλεκτρονική μορφή.
Λίγα λόγια για τον δυαδικό κώδικα
Τώρα έχουμε έναν λίγο πολύ κατανοητό ορισμό της δύναμης του αλφαβήτου. Ωστόσο, για να κατανοήσουμε το πλήρες βάθος της θεωρίας της αναπαράστασης ηλεκτρονικών πληροφοριών από μηχανές, είναι απαραίτητο να έχουμε κατανόηση του δυαδικού κώδικα. Ας εξετάσουμε αυτήν την ερώτηση στο παράδειγμα της δύναμης του αλφαβήτου, που αποτελείται από τέσσερις χαρακτήρες, καθένας από τους οποίους έχει βάρος δύο bit.
Μετά από τα παραπάνω, τέσσερις χαρακτήρες θα έχουν και τα τέσσερα bit, οκτώ - τρία και ούτω καθεξής. Με βάση αυτή την αρχή, το βάρος των κειμενικών πληροφοριών που εκφράζονται σε ηλεκτρονική μορφή υπολογίζεται από συστήματα υπολογιστών.
Υπολογισμοί της δύναμης του αλφαβήτου και η πρακτική χρήση του
Ασχοληθήκαμε με την ορολογία και τους βασικούς θεωρητικούς όρους, οπότε ας δούμε τώρα τη σχέση μεταξύ της δύναμης του αλφαβήτου και του βάρους του. Για να σχεδιάσουμε πιο ξεκάθαρα τη σχέση μεταξύ τους, ας εξετάσουμε έναν τύπο: N=2b, στον οποίο η πρώτη μεταβλητή αντιστοιχεί στον αριθμό των χαρακτήρων και η δεύτερη στον αριθμό των χαρακτήρων που χρησιμοποιούνται από τους υπολογιστές στη γλώσσα μηχανής.
Από αυτή τη μαθηματική έκφραση προκύπτει ότι 21=2, 22=4, 23=8, 24=16 κ.ο.κ. Με βάση αυτό, μπορεί να εξαχθεί ένα πολύ λογικό και εύλογο συμπέρασμα: ο αριθμός των χαρακτήρων που χρησιμοποιούνται στη γλώσσα μηχανής είναι το βάρος του χαρακτήρα.
Πώς μετράται ο όγκος των πληροφοριών;
Τα παραδείγματα που συζητήθηκαν παραπάνω είναι πολύ απλά παραδείγματα των οποίων μπορείτε να δώσετε μια γενική ιδέα για τη δύναμη του αλφαβήτου. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, όλα φαίνονται πολύ πιο περίπλοκα, καθώς κάθε χρήστης στη διαδικασία πληκτρολόγησης χρησιμοποιεί όχι μόνο πεζά, αλλά και κεφαλαία γράμματα, καθώς και διάφορες γραμματοσειρές, διάταξη γλώσσας, σημεία στίξης, Ειδικά σύμβολα, χρώματα και άλλα. Με βάση αυτό, μπορεί να υποτεθεί ότι συνολικός αριθμόςαπό όλους τους συνολικούς χαρακτήρες ισούται με 256. Εφόσον 256 ισούται με 28 σε δυαδικό κώδικα, τότε σε αυτήν την περίπτωση το βάρος κάθε χαρακτήρα είναι 8 bit ή ένα byte.
Έτσι, έχοντας όλες τις απαραίτητες παραμέτρους, μπορούμε να υπολογίσουμε την ποσότητα των ηλεκτρονικών πληροφοριών. Για παράδειγμα, εκτυπώσαμε 30 σελίδες εκτυπωμένων πληροφοριών, η καθεμία από τις οποίες περιέχει 50 γραμμές 60 διαφορετικών χαρακτήρων. Χρησιμοποιώντας τον γνωστό σε εμάς τύπο, εκτελούμε τους απαραίτητους υπολογισμούς:
- το βάρος πληροφοριών μιας γραμμής θα είναι ίσο με: 50 x 60 = 3000 byte.
- και ολόκληρο το κείμενο θα ζυγίζει: 3000 x 50 = 150.000 byte.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το τελικό αποτέλεσμα μπορεί να εκφραστεί όχι μόνο σε byte, αλλά και να μετατρέψει την τυπική μονάδα μέτρησης σε kilobyte, megabyte και άλλα. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να διαιρέσουμε την τιμή της κατώτερης τάξης με το 1024, καθώς είναι ακριβώς τόσες πολλές μονάδες της χαμηλότερης τιμής που σχηματίζουν την υψηλότερη μονάδα μέτρησης.
συμπέρασμα
Αφού διαβάσετε αυτό το άρθρο, έχετε μια γενική ιδέα για το ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου, καθώς και τις μεθόδους υπολογισμού του. Ωστόσο, εξετάστηκε μια αποκλειστικά μαθηματική προσέγγιση, η οποία δεν λαμβάνει υπόψη κάποιες άλλες παραμέτρους, η κύρια από τις οποίες είναι το σημασιολογικό φορτίο. Αυτή η πτυχή είναι μία από τις πιο σημαντικές για κατανόηση, γιατί ανεξάρτητα από τον όγκο των χαρακτήρων, εάν δεν έχουν καμία πληροφοριακή αξία, τότε η τιμή της είναι μηδέν. Ωστόσο, είναι ακόμα δυνατό να υπολογιστεί το βάρος ενός συνόλου χαρακτήρων χωρίς νόημα.
Σε γενικές γραμμές, η δύναμη του αλφαβήτου, ως ένας από τους όρους της επιστήμης των υπολογιστών, δεν είναι δύσκολο να κατανοηθεί. Πολλοί χρήστες όμως παραμελούν αυτόν τον όρο, γιατί τον θεωρούν άχρηστο, ωστόσο, στην πράξη, όλα είναι εντελώς διαφορετικά. Σήμερα, οι χρήστες εργάζονται κυρίως με ηλεκτρονικές πληροφορίες, το οποίο με την πάροδο του χρόνου μπορεί να αντικαταστήσει πλήρως το έντυπο, επομένως πρέπει να έχετε μια ιδέα για το πώς εκφράζονται αυτές οι πληροφορίες σε μορφή μηχανής και πώς υπολογίζονται.
Μέτρηση πληροφοριών.
Αλφαβητική προσέγγιση στη μέτρηση πληροφοριών.
Το ίδιο μήνυμα μπορεί να μεταφέρει πολλές πληροφορίες για ένα άτομο και να μην τις μεταφέρει καθόλου για ένα άλλο άτομο. Με αυτήν την προσέγγιση, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί με σαφήνεια η ποσότητα των πληροφοριών.
Η αλφαβητική προσέγγιση καθιστά δυνατή τη μέτρηση του όγκου πληροφοριών ενός μηνύματος που παρουσιάζεται σε μια συγκεκριμένη γλώσσα (φυσική ή επίσημη), ανεξάρτητα από το περιεχόμενό του.
Για την ποσοτική έκφραση οποιασδήποτε τιμής απαιτείται πρώτα απ' όλα μια μονάδα μέτρησης. Η μέτρηση πραγματοποιείται συγκρίνοντας τη μετρούμενη τιμή με τη μονάδα μέτρησης. Πόσες φορές η μονάδα μέτρησης «χωράει» στη μετρούμενη τιμή, τέτοιο είναι το αποτέλεσμα της μέτρησης.
Στην αλφαβητική προσέγγιση, θεωρείται ότι κάθε χαρακτήρας ενός συγκεκριμένου μηνύματος έχει ένα συγκεκριμένο βάρος πληροφοριών- φέρει ένα σταθερό ποσότητα πληροφοριών. Όλοι οι χαρακτήρες του ίδιου αλφαβήτου έχουν την ίδια βαρύτητα, ανάλογα με την ταυτότητα του αλφαβήτου. Το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα δυαδικού αλφαβήτου λαμβάνεται ως η ελάχιστη μονάδα πληροφοριών και καλείται 1 bit
Σημειώστε ότι το όνομα της μονάδας πληροφοριών "bit" (bit) προέρχεται από την αγγλική φράση binary digit - "binary digit".
Ως ελάχιστη μονάδα μέτρησης της πληροφορίας λαμβάνεται 1 bit. Πιστεύεται ότι αυτό είναι το πληροφοριακό βάρος του συμβόλου του δυαδικού αλφαβήτου.
1.6.2. Πληροφοριακό βάρος ενός αυθαίρετου χαρακτήρα αλφαβήτου
Νωρίτερα ανακαλύψαμε ότι το αλφάβητο οποιασδήποτε φυσικής ή επίσημης γλώσσας μπορεί να αντικατασταθεί από ένα δυαδικό αλφάβητο. Σε αυτήν την περίπτωση, η ισχύς του αρχικού αλφαβήτου N σχετίζεται με το βάθος bit του δυαδικού κώδικα i, που απαιτείται για την κωδικοποίηση όλων των χαρακτήρων του αρχικού αλφαβήτου, με τη σχέση: N = 2 i.
Το βάρος πληροφοριών του χαρακτήρα του αλφαβήτου i και η δύναμη του αλφαβήτου N σχετίζονται με τη σχέση: N = 2 i.
Εργασία 1.Το αλφάβητο της φυλής Pulti περιέχει 8 χαρακτήρες. Ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα σε αυτό το αλφάβητο;
Λύση.Ας κάνουμε μια σύντομη καταγραφή της κατάστασης του προβλήματος.
Είναι γνωστή μια σχέση που συνδέει τις τιμές των i και N: N = 2 i.
Λαμβάνοντας υπόψη τα αρχικά δεδομένα: 8 = 2 i. Επομένως: i = 3.
Μια πλήρης καταγραφή της λύσης σε ένα σημειωματάριο μπορεί να μοιάζει με αυτό:
Απάντηση: 3 bit.
1.6.3. Ο όγκος πληροφοριών του μηνύματος
Όγκος πληροφοριώνένα μήνυμα (η ποσότητα των πληροφοριών σε ένα μήνυμα) που αντιπροσωπεύεται από τα σύμβολα μιας φυσικής ή επίσημης γλώσσας αποτελείται από τα πληροφοριακά βάρη των συστατικών συμβόλων του.
Ο όγκος πληροφοριών του μηνύματος I είναι ίσος με το γινόμενο του αριθμού των χαρακτήρων του μηνύματος K και του βάρους πληροφοριών του αλφαβητικού χαρακτήρα i: I = K * i.
Εργασία 2. Ένα μήνυμα γραμμένο σε αλφάβητο 32 χαρακτήρων περιέχει 140 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει;
Εργασία 3.Ένα πληροφοριακό μήνυμα 720 bit αποτελείται από 180 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου με το οποίο είναι γραμμένο αυτό το μήνυμα;
1.6.4. Ενότητες πληροφοριών
Στις μέρες μας η προετοιμασία των κειμένων πραγματοποιείται κυρίως με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών. Μπορούμε να μιλήσουμε για ένα «αλφάβητο υπολογιστή» που περιλαμβάνει τους ακόλουθους χαρακτήρες: πεζά και κεφαλαία ρωσικά και λατινικά γράμματα, αριθμούς, σημεία στίξης, αριθμητικά σύμβολα, αγκύλες κ.λπ. Αυτό το αλφάβητο περιέχει 256 χαρακτήρες. Δεδομένου ότι 256 = 28, το βάρος πληροφοριών κάθε χαρακτήρα σε αυτό το αλφάβητο είναι 8 bit. Μια τιμή ίση με οκτώ bit ονομάζεται byte. 1 byte - πληροφοριακό βάρος αλφαβήτου με χωρητικότητα 256.
1 byte = 8 bit
Το bit και το byte είναι «μικρές» μονάδες μέτρησης. Στην πράξη, χρησιμοποιούνται μεγαλύτερες μονάδες για τη μέτρηση του όγκου πληροφοριών:
1 kilobyte = 1 KB = 1024 byte = 210 byte
1 megabyte = 1 MB = 1024 KB = 210 KB = 220 byte
1 gigabyte = 1 GB = 1024 MB = 210 MB = 220 KB = 230 byte
1 terabyte = 1 TB = 1024 GB = 210 GB = 220 MB = 230 KB = 240 byte
Εργασία 4.Ένα πληροφοριακό μήνυμα με όγκο 4 KB αποτελείται από 4096 χαρακτήρες. Ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα στο αλφάβητο που χρησιμοποιείται; Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν στο αλφάβητο με το οποίο είναι γραμμένο αυτό το μήνυμα;
Εργασία 5. Στο cyclocross συμμετέχουν 128 αθλητές. ειδική συσκευήκαταγράφει το πέρασμα από κάθε έναν από τους συμμετέχοντες στον ενδιάμεσο τερματισμό, σημειώνοντας τον αριθμό του ως αλυσίδα μηδενικών και μονάδων του ελάχιστου μήκους, ίδια για κάθε αθλητή. Ποιος θα είναι ο όγκος πληροφοριών του μηνύματος που καταγράφει η συσκευή αφού 80 ποδηλάτες περάσουν την ενδιάμεση γραμμή τερματισμού;
Λύση. Οι αριθμοί των 128 συμμετεχόντων κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας το δυαδικό αλφάβητο. Το απαιτούμενο βάθος bit του δυαδικού κώδικα (μήκος αλυσίδας) είναι 7, αφού 128 = 27. Με άλλα λόγια, το μήνυμα που καταγράφεται από τη συσκευή ότι ένας ποδηλάτης πέρασε το ενδιάμεσο φινίρισμα φέρει 7 bit πληροφοριών. Όταν 80 αθλητές περάσουν τον ενδιάμεσο τερματισμό, η συσκευή θα καταγράψει 80 7 = 560 bit, ή 70 byte πληροφοριών.
Επίλυση προβλημάτων μέτρησης πληροφοριών
Για να λύσουμε προβλήματα, χρειαζόμαστε έναν τύπο που να συσχετίζει το βάρος πληροφοριών κάθε χαρακτήρα, εκφρασμένο σε bit (b) και τη δύναμη του αλφαβήτου (N):Ν = 2β
Εργασία 1:
Το αλφάβητο περιέχει 32 γράμματα. Πόσες πληροφορίες περιέχει ένα γράμμα;
1. 32 = 2 5 , άρα το βάρος ενός χαρακτήρα b = 5 bit.
Απάντηση: ένα γράμμα περιέχει 5 bits πληροφοριών.
Εργασία 2:
Ένα μήνυμα γραμμένο με γράμματα από το αλφάβητο των 16 χαρακτήρων περιέχει 10 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες σε bit μεταφέρει;
1. 16 = 2 4 , άρα το βάρος ενός συμβόλου b = 4 bit.
2. Υπάρχουν 10 χαρακτήρες συνολικά, που σημαίνει ότι ο όγκος των πληροφοριών είναι 10 * 4 = 40 bit.
Απάντηση: το μήνυμα μεταφέρει 40 bit πληροφοριών (8 byte).
Εργασία 3:
Ένα πληροφοριακό μήνυμα 300 bit περιέχει 100 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου;
1. Ας προσδιορίσουμε το βάρος ενός χαρακτήρα: 300 / 100 = 3 bit.
2. Η δύναμη του αλφαβήτου καθορίζεται από τον τύπο: 2 3 = 8.
Απάντηση: η βασικότητα του αλφαβήτου είναι N = 8.
Δοκιμάστε μόνοι σας τα παρακάτω προβλήματα.
Εργασία 4:
Το μέγεθος ενός μηνύματος που περιείχε 20 χαρακτήρες ήταν 100 bit. Ποιο είναι το μέγεθος του αλφαβήτου με το οποίο γράφεται το μήνυμα;
Εργασία 5:
Πόσους χαρακτήρες περιέχει ένα μήνυμα, γραμμένο με αλφάβητο 8 χαρακτήρων, αν ο όγκος του ήταν 120 bit;
Εργασία 6:
Το βιβλίο έχει 100 σελίδες. Κάθε σελίδα έχει 60 γραμμές των 80 χαρακτήρων ανά γραμμή. Υπολογίστε τον όγκο πληροφοριών του βιβλίου.
Μοντέρνο Τεχνολογίες υπολογιστών, η επιστήμη των υπολογιστών, η δύναμη του αλφαβήτου, τα συστήματα λογισμών και πολλές άλλες έννοιες έχουν τις πιο άμεσες συνδέσεις μεταξύ τους. Πολύ λίγοι χρήστες σήμερα είναι αρκετά γνώστες σε αυτά τα θέματα. Ας προσπαθήσουμε να ξεκαθαρίσουμε ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου, πώς να το υπολογίσουμε και να το εφαρμόσουμε στην πράξη. Στο μέλλον, αυτό, αναμφίβολα, μπορεί να είναι χρήσιμο στην πράξη.
Πώς μετράται η πληροφορία
Πριν προχωρήσουμε στη μελέτη του ζητήματος του ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου, και γενικά, ποια είναι, θα πρέπει να ξεκινήσουμε, ας πούμε, από τα βασικά.
Σίγουρα όλοι γνωρίζουν ότι σήμερα υπάρχουν ειδικά συστήματα μέτρησης οποιωνδήποτε ποσοτήτων με βάση τιμές αναφοράς. Για παράδειγμα, για αποστάσεις και παρόμοια μεγέθη, αυτά είναι μέτρα, για μάζα και βάρος - κιλά, για χρονικά διαστήματα - δευτερόλεπτα κ.λπ.
Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου: η αρχική έννοια
Έτσι, αν ακολουθήσουμε τον γενικά αποδεκτό κανόνα ότι η τελική τιμή μιας ποσότητας είναι μια παράμετρος που καθορίζει πόσες φορές η μονάδα αναφοράς τοποθετείται στη μετρούμενη τιμή, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ισχύς του αλφαβήτου είναι ο συνολικός αριθμός των συμβόλων που χρησιμοποιούνται για μια συγκεκριμένη γλώσσα.
Για να γίνει πιο σαφές, ας αφήσουμε το ερώτημα πώς να βρούμε τη δύναμη του αλφαβήτου στην άκρη προς το παρόν και ας δώσουμε προσοχή στα ίδια τα σύμβολα, φυσικά, από την άποψη Τεχνολογίες πληροφορικής. Στο περίπου, πλήρης λίσταΟι χρησιμοποιημένοι χαρακτήρες περιέχουν γράμματα, αριθμούς, κάθε είδους αγκύλες, ειδικούς χαρακτήρες, σημεία στίξης κ.λπ. Ωστόσο, αν προσεγγίσουμε το ερώτημα ποια είναι ακριβώς η δύναμη του αλφαβήτου μέσω υπολογιστή, αυτό θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει ένα κενό (ένα κενό μεταξύ λέξεων ή άλλων χαρακτήρων).
Ας πάρουμε ως παράδειγμα τη ρωσική γλώσσα ή μάλλον τη διάταξη του πληκτρολογίου. Με βάση τα παραπάνω, η πλήρης λίστα περιέχει 33 γράμματα, 10 αριθμούς και 11 ειδικούς χαρακτήρες. Έτσι, η συνολική δύναμη του αλφαβήτου είναι 54.
Βάρος πληροφοριών συμβόλων
Ωστόσο γενική έννοιαη δύναμη του αλφαβήτου δεν καθορίζει την ουσία του υπολογισμού των όγκων πληροφοριών του κειμένου που περιέχει γράμματα, αριθμούς και σύμβολα. Αυτό απαιτεί ειδική προσέγγιση.
Καταρχήν, σκεφτείτε το, λοιπόν, εδώ είναι ποιο μπορεί να είναι το ελάχιστο σύνολο από την άποψη του σύστημα υπολογιστήπόσους χαρακτήρες μπορεί να περιέχει; Απάντηση: δύο. Και για αυτο. Το γεγονός είναι ότι κάθε χαρακτήρας, είτε είναι γράμμα είτε αριθμός, έχει το δικό του πληροφοριακό βάρος, με το οποίο το μηχάνημα αναγνωρίζει τι βρίσκεται μπροστά του. Αλλά ο υπολογιστής κατανοεί μόνο την αναπαράσταση με τη μορφή μονάδων και μηδενικών, στην οποία, στην πραγματικότητα, βασίζεται όλη η επιστήμη των υπολογιστών.
Έτσι, οποιοσδήποτε χαρακτήρας μπορεί να αναπαρασταθεί ως ακολουθίες που περιέχουν τους αριθμούς 1 και 0, δηλαδή, η ελάχιστη ακολουθία που δηλώνει ένα γράμμα, έναν αριθμό ή ένα σύμβολο αποτελείται από δύο στοιχεία.
Το ίδιο το βάρος πληροφοριών, που λαμβάνεται ως τυπική μονάδα μέτρησης πληροφοριών, ονομάζεται bit (1 bit). Αντίστοιχα, 8 bit αποτελούν 1 byte.
Αναπαράσταση χαρακτήρων σε δυαδικό κώδικα
Άρα, ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου, νομίζω, είναι ήδη λίγο ξεκάθαρο. Τώρα ας δούμε μια άλλη πτυχή, συγκεκριμένα, την πρακτική αναπαράσταση της ισχύος με χρήση δυαδικού κώδικα. Για παράδειγμα, για απλότητα, ας πάρουμε ένα αλφάβητο που περιέχει μόνο 4 χαρακτήρες.
Σε έναν διψήφιο δυαδικό κώδικα, η ακολουθία και η πληροφοριακή τους αναπαράσταση μπορούν να περιγραφούν ως εξής:
Σειριακός αριθμός | ||||
δυάδικος κώδικας |
Ως εκ τούτου - το απλούστερο συμπέρασμα: με τη δύναμη του αλφαβήτου N=4, το βάρος ενός μεμονωμένου χαρακτήρα είναι 2 bit.
Εάν χρησιμοποιείτε έναν τριψήφιο δυαδικό κωδικό για το αλφάβητο, για παράδειγμα με 8 χαρακτήρες, ο αριθμός των συνδυασμών θα είναι:
Σειριακός αριθμός | ||||||||
δυάδικος κώδικας |
Με άλλα λόγια, με τη χωρητικότητα του αλφαβήτου N=8, το βάρος ενός χαρακτήρα για έναν τριψήφιο δυαδικό κωδικό θα είναι ίσο με 3 bit.
Πώς να βρείτε τη δύναμη του αλφαβήτου και να το χρησιμοποιήσετε σε μια έκφραση υπολογιστή
Τώρα ας προσπαθήσουμε να δούμε την εξάρτηση, η οποία εκφράζει τον αριθμό των χαρακτήρων στον κώδικα και τη δύναμη του αλφαβήτου. Ο τύπος, όπου N είναι η αλφαβητική δύναμη του αλφαβήτου και b είναι ο αριθμός των χαρακτήρων στον δυαδικό κώδικα, θα μοιάζει με αυτό:
Δηλαδή, 2 1 =2, 2 2 =4, 2 3 =8, 2 4 =16, κ.λπ. Σε γενικές γραμμές, ο επιθυμητός αριθμός χαρακτήρων του ίδιου του δυαδικού κώδικα είναι το βάρος του χαρακτήρα. Από πλευράς πληροφοριών, μοιάζει με αυτό:
Μέτρηση όγκου πληροφοριών
Ωστόσο, αυτά ήταν απλώς τα πιο απλά παραδείγματα, για να το πούμε έτσι, για μια αρχική κατανόηση της δύναμης του αλφαβήτου. Ας πάμε κατευθείαν στην εξάσκηση.
Σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης τεχνολογία υπολογιστώνγια πληκτρολόγηση, λαμβάνοντας υπόψη κεφαλαία, κεφαλαία και πεζά γράμματα, κυριλλικά και λατινικά γράμματα, σημεία στίξης, αγκύλες, αριθμητικά σύμβολα κ.λπ. Χρησιμοποιούνται 256 χαρακτήρες. Με βάση το γεγονός ότι το 256 είναι 2 8, είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ότι το βάρος κάθε χαρακτήρα σε ένα τέτοιο αλφάβητο είναι 8, δηλαδή 8 bit ή 1 byte.
Με βάση όλες τις γνωστές παραμέτρους, μπορούμε εύκολα να λάβουμε την τιμή του όγκου πληροφοριών οποιουδήποτε κειμένου χρειαζόμαστε. Για παράδειγμα, έχουμε ένα κείμενο υπολογιστή που περιέχει 30 σελίδες. Μία σελίδα περιέχει 50 γραμμές των 60 χαρακτήρων ή συμβόλων, συμπεριλαμβανομένων των κενών.
Έτσι, μια σελίδα θα περιέχει 50 x 60 = 3.000 byte πληροφοριών και ολόκληρο το κείμενο θα περιέχει 3.000 x 50 = 150.000 byte. Όπως μπορείτε να δείτε, ακόμη και τα μικρά κείμενα δεν είναι βολικό να μετρηθούν σε byte. Τι γίνεται με ολόκληρες βιβλιοθήκες;
Σε αυτή την περίπτωση, είναι καλύτερο να μετατρέψετε τον όγκο σε πιο ισχυρές τιμές - kilobyte, megabyte, gigabyte κ.λπ. Με βάση το γεγονός ότι, για παράδειγμα, 1 kilobyte ισούται με 1024 byte (2 10) και ένα megabyte είναι 2 10 kilobyte (1024 kilobyte), είναι εύκολο να υπολογιστεί ότι η ποσότητα του κειμένου στην πληροφοριακή-μαθηματική έκφραση για Το παράδειγμά μας θα είναι 150000/1024=146, 484375 kilobyte ή περίπου 0,14305 megabyte.
Αντί για υστερόλογο
Σε γενικές γραμμές, αυτό είναι συνοπτικά και όλα αυτά που αφορούν την εξέταση του ερωτήματος, ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου. Μένει να προστεθεί ότι αυτή η περιγραφήχρησιμοποιήθηκε μια καθαρά μαθηματική προσέγγιση. Εννοείται ότι ο σημασιολογικός φόρτος του κειμένου σε αυτή την περίπτωση δεν λαμβάνεται υπόψη.
Αλλά, εάν προσεγγίσουμε τα ζητήματα εξέτασης από μια θέση που δίνει σε ένα άτομο κάτι να κατανοήσει, ένα σύνολο χωρίς νόημα συνδυασμών ή ακολουθιών χαρακτήρων από αυτή την άποψη θα έχει μηδενικό φορτίο πληροφοριών, αν και, από την άποψη της έννοιας της πληροφορίας όγκο, το αποτέλεσμα μπορεί ακόμα να υπολογιστεί.
Γενικά, η γνώση σχετικά με τη δύναμη του αλφαβήτου και τις σχετικές έννοιες δεν είναι τόσο δύσκολο να κατανοηθεί και μπορεί απλώς να εφαρμοστεί με την έννοια των πρακτικών ενεργειών. Ταυτόχρονα, οποιοσδήποτε χρήστης σχεδόν καθημερινά αντιμετωπίζει αυτό. Αρκεί να παραθέσουμε το λαϊκό συντάκτης λέξηςή οποιοδήποτε άλλο ίδιου επιπέδου που χρησιμοποιεί τέτοιο σύστημα. Μην το συγχέετε όμως με το συνηθισμένο Σημειωματάριο. Εδώ, η ισχύς του αλφαβήτου είναι χαμηλότερη, αφού, ας πούμε, δεν χρησιμοποιούνται κεφαλαία γράμματα κατά την πληκτρολόγηση.