кодирование информации меры и единицы количества и объема информации

Меры и единицы количества и объема информации. Кодирование данных в ЭВМ

Аддитивная модель— любой цвет можно получить за счет сочетания основных цветов в различных пропорциях. (do.gendocs.ru)

Адрес машинного слова в памяти компьютера равен адресу младшего байта, входящего в слово.

Алфавит-набор символов знаковой системы, используемой для представления информации.

Аналого—цифровой преобразователь (АЦП)- устройство, выполняющее оцифровку. (do.gendocs.ru)

Байт — единица хранения и обработки цифровой информации; совокупность битов, обрабатываемая компьютером одномоментно. В современных вычислительных системах 1 байт = 8 битам, в этом случае он может принимать одно из 256 (28) различных значений (состояний, кодов). (wikipedia.org )

Векторизаторы (трассировщики) – специализированные пакеты преобразования растровых изображений в векторные. (do.gendocs.ru)

Гигабайт — кратная единица измерения количества информации, равная 10 9 = 1 000 000 000 байт. (wikipedia.org )

Йоттабайт — единица измерения количества информации, равная 10 24 или 2 80 байтам. (wikipedia.org )

Килобайт — единица измерения количества информации, равная 10 3 =1 000 байт. Часто используется для обозначения 2 10 = 1 024 байт, что согласно предложению международной электротехнической комиссии является кибибайтом. (wikipedia.org )

Код – набор условных обозначений для представления информации. (do.gendocs.ru)

Кодирование – процесс представления информации в виде кода. (do.gendocs.ru)

Мегабайт — единица измерения количества информации, равная, в зависимости от контекста, 1 000 000 (10 6 ) или 1 048 576 (2 20 ) байтам. (wikipedia.org )

Источник

Меры и единицы количества и объема информации

В теории информации используются следующие подходы к ее измерению: объемный, вероятностный, алгоритмический, семантический и аксиологический:

Например, при Sp ≈ 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию; а при Sp → ∞ пользователь все знает, и поступающая информация ему не нужна. Максимальное количество семантической информации Iс потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом Sp, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.

Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной. Одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным (семантический шум) для несведущего пользователя. При оценке семантического (содержательного) аспекта информации необходимо стремиться к согласованию величин S и Sp.

5. Аксиологический подход исходит из ценности, практической значимости информации, т.е. качественных характеристик, значимых в социальной системе.

Отметим, что последние два подхода не исключают количественного анализа, но он заметно усложняется, так как должен базироваться на современных методах математической статистики.

Источник

Измерение и кодирование информации

Единицы информации

1 байт = 8 бит; 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт; 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт; 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт

Определение количества (объема) информации

Количество (объем) получаемой информации (I) при известном количестве возможных событий (N):

Для равновероятных событий: I = log₂N

Для разновероятных событий: (формула Шеннона),

Количество (объем) информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно: Информационная емкость «знака» * Количество знаков в сообщении.

Представление информации в компьютере

Логические последовательности нулей и единиц представляют собой машинный язык.

Кодирование текстовой информации

Принцип кодирования: каждому символу ставится в соответствие определенный уникальный числовой (двоичный) код. Таблица, устанавливающая такое соответствие, называется таблицей кодировки символов.

Наиболее распространенные 8-разрядные таблицы кодировок: ASCII (принята в качестве стандарта в MS-DOS), Windows-1251 (CP1251), КОИ-8, ISO.

Кодирование графической информации

Наиболее распространенные значения глубины цвета: 4, 8, 16, 24 бита на точку.

Наиболее частот используемые экранные разрешения: 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×1024 точек.

Глубина кодирования и разрешение влияют на качество кодирования изображения.

Кодирование звуковой информации

Глубина кодирования и частота дискретизации влияют на качество кодирования звука.

Представление чисел в памяти компьютера

В компьютере числа представляются в одной из двух форм:

Источник

Меры и единицы количества и объема информации.

Свойство полноты информации негласно предполагает, что имеется возможность измерять количество информации.

Количеством информации называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации.

За единицу информации принимается один бит (англ. bit – binary digit – двоичная цифра). Это количество информации, при котором неопределенность, т.е. количество вариантов выбора, уменьшается вдвое или, другими словами, это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения – да или нет.

Бит – слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяются более крупные единицы, например, байт, являющийся последовательностью из восьми бит. Именно восемь бит, или один байт, используется для того, чтобы закодировать символы алфавита, клавиши клавиатуры.

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт;

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт;

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт;

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт.

За единицу информации можно выбрать количество информации, необходимое для различения десяти равновероятных сообщений. Это десятичная единица информации (дит).

Позиционные системы счисления.

Совокупность приемов записи и наименования чисел называется системой счисления.

Числа записываются с помощью символов, и по количеству символов, используемых для записи числа, системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные. Если для записи числа используется бесконечное множество символов, то система счисления называется непозиционной. Пример: римская система счисления.

Позиционные системы счисления для записи чисел используют ограниченный набор символов, называемых цифрами, и величина числа зависит не только от набора цифр, но и от того, в какой последовательности записаны цифры, т.е. от позиции, занимаемой цифрой. Пример: десятичная система счисления.

Количество цифр, используемых для записи числа, называется основанием системы счисления и обозначается q. Десятичная система счисления: q=10 <0,1,2,3,4,5,6,7,8,9>. В компьютерах используется двоичная система счисления: q=2 <0,1>. Восьмеричная: q=8 <0,1,2,3,4,5,6,7>. Шестнадцатеричная: q=16 <0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F>.

Логические основы ЭВМ.

Алгебра логики – определенная часть математической логики, часто называемая исчислением высказываний. Основное понятие алгебры логики – это высказывание.

Под высказыванием понимается предложение, о котором можно сказать, истинно оно или ложно. Высказывания обозначаются латинскими буквами и могут принимать одно из двух значений: ЛОЖЬ (0) или ИСТИНА (1).

Все высказывания подразделяются на простые и сложные. Процесс получения сложного высказывания из простых носит название логическая операция.

Приняты следующие базовые логические операции: конъюнкция, дизъюнкция, инверсия.

Инверсия (логическое отрицание) представляет высказывание противоположное исходному простому высказыванию. Логическое выражение имеет смысл НЕ. Например, операцией отрицания А называют высказывание (не А), которое истинно тогда, когда А ложно, и ложно тогда, когда А истинно.

Конъюнкция (логическое умножение) представляет собой сложное высказывание, истинное при одновременной справедливости всех простых высказываний из которых оно образовано. Логическое выражение имеет смысл И. Например, конъюнкцией двух высказываний Аи В является новое высказывание С, которое истинно только тогда, когда истинны оба высказывания, записывается С=А^В (С равно А и В).

Дизъюнкция (логическое сложение) представляет сложное высказывание, истинное при справедливости хотя бы одного из простых исходных высказываний. Логическое выражение имеет смысл ИЛИ. Например, дизъюнкцией двух высказываний А и В является новое высказывание С, которое истинно, если истинно хотя бы одно высказывание. Записывается С=А В (С равно А или В).

С помощью логических операций из простых высказываний можно построить логические выражения. Первыми выполняются операции в скобках, затем: отрицание, конъюнкция, дизъюнкция.

История развития ЭВМ.

Первое поколение – электронные лампы (1945–1955 гг.). В основе базовой системы элементов компьютеров лежали электронные лампы. Электронные лампы обеспечивали высокую скорость переключения логических элементов, что увеличивало скорость вычисления. Скорость обработки информации колебалась от нескольких сотен до нескольких тысяч операций в секунду. Достоинства: электронные лампы долговечны. Недостатки: расходовали много энергии, большой размер ламп.

Второе поколение – транзисторы (1955–1965 гг.). Полупроводниковые приборы – транзисторы отличались от электронных ламп малыми размерами, низким напряжением питания и малой потребляемой мощностью. Создаются архитектуры компьютеров с большими функциональными возможностями, повышается быстродействие компьютеров до сотен тысяч и даже миллионов операций в секунду.

Третье поколение – интегральные схемы (1965–1980 гг.). Полупроводниковые элементы и другие электронные компоненты выпускались в виде отдельных элементов. В 1958 г. была предпринята попытка разместить в одном полупроводниковом кристалле все компоненты одного функционального узла. Так появились интегральные схемы, которые позволили резко уменьшить размеры полупроводниковых схем и снизить потребляемую мощность.

Четвертое поколение – сверхбольшие интегральные схемы (с 1980 гг.). Микроминиатюризация электронных устройств привела к появлению новой отрасли – микроэлектроники. Теперь полупроводниковая схема содержала уже не набор нескольких логических элементов, из которых строились затем функциональные узлы компьютера, а целиком функциональные узлы и, в первую очередь процессор, устройства управления внешними устройствами – конроллеры внешних устройств. Такие интегральные схемы получили название сначала больших интегральных схем, а затем и сверхбольших интегральных схем.

Статьи к прочтению:

Петров.Материя,информация и мера.

Похожие статьи:

Количество информации как мера уменьшения неопределенности знания Получение информации можно связать с уменьшением неопределенности знания. Это позволяет…

Меры и единицы представления, измерения и хранения информации Информациейназывают сведения о тех или иных объектах, явлениях или процессах в окружающей…

Источник

Кодирование текстовых данных. Меры и единицы количества и объема информации

Кодирование данных

Меры и единицы количества и объема информации

Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации.

Бит – это один двоичный разряд 1 или 0. Байт – 8 двоичных разрядов. 1 байт = 8 бит.

Каждое из 256 двоичных чисел

имеет размер 1 байт.

С их помощью занумеровать и различать 256 различных объектов.

Производные единицы измерения информации и данных:

1 Кб (1 Килобайт) = 2 10 байт = 1024 байт

1 Мб (1 Мегабайт) = 2 20 байт = 1024 килобайт

1 Гб (1 Гигабайт) = 2 30 байт = 1024 мегабайт

1 Тб (1 Терабайт) = 2 40 байт = 1024 гигабайт.

1 Пб (1 Петабайт) = 2 50 байт = 1024 терабайт.

1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт.

1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт.

1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт.

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например, порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями восьми битов все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общеприменяемые специальные символы.

В таком случае всякий символ будет иметь информационный объем в 1 байт.

Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования символов.

Для английского языка, захватившего де-факто нишу международного средства общения, противоречия уже сняты. Институт стандартизации США (ANSI—American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII(American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). В этой области размещаются управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и, соответственно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но ими можно управлять тем, как производится вывод прочих данных.

Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов. Базовая таблица кодировки ASCII приведена в таблице 1.1.

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Так, например, в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный).

Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования пришлось «отступить» во вторую, расширенную часть системы кодирования, определяющую значения кодов со 128 по 255. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к множественности одновременно действующих кодировок. Только в России можно указать три действующих стандарта кодировки и еще два устаревших.

Так, например, кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, была введена «извне» — компанией Microsoft, но, учитывая широкое распространение операционных систем и других продуктов этой компании в России, она глубоко закрепилась и нашла широкое распространение (таблица 1.2). Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

Другая распространенная кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный), таблица 1.3. Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.

Универсальная система кодирования текстовых данных
UNICODE

Недостаток таких систем кодирования текстов вызван ограниченным набором кодов (256). Если, например, кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше.

Так система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной — UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 256 х 256 = 65 536 различных символов — этого достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты. Оборотной стороной этого является увеличенная информационная емкость одного символа: всякий символ в UNICODE требует для его хранения 2 байта памяти, т. е. в этой системе все текстовые документы автоматически становятся вдвое длиннее.

Во второй половине 90-х годов технические средства достигли необходимого уровня обеспеченности ресурсами, и наблюдается постепенный перевод документов и программных средств на UNICODE.

Пример 1 из теста Министерства образования и науки РФ

Решение. Количество переданных битов

256 000бит/с* 2*60с = 30 720 000 бит.

В байтах 30 720 000 / 8 = 3 840 000 б.

В килобайтах 3 840 000 / 1024 = 3750 Кб.

Пример 2 из теста Министерства образования и науки РФ

Решение. Объем сообщения изменился на 1024*1024/512 = 2048 б. В UNICODE сообщение занимало 4096 б, а теперь уменьшилось вдвое и занимает 2048 б. В ASCII один символ требует 1 б памяти, следовательно, сообщение содержит 2048 символов.

Пример 3 из теста Министерства образования и науки РФ

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник