О чем речь? Единицы измерения количества информации – это азы информатики, которые должен знать каждый, начинающий свою деятельность в сфере IT. Без понимания этих терминов будет сложно понять суть языков программирования, кодирования.
Какие различают? Основных единиц измерения информации всего две, остальные — производные от них. Разобравшись в базе, далее изучение пойдет как по маслу. Немаловажно еще понять разница между международной и российской стандартизацией этих единиц.
- Что такое информация
- Единицы измерения количества информации
- Стандартизация единиц измерения информации
Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.
Бесплатно от Geekbrains
Что такое информация
Прежде чем перейти к изучению единиц измерения количества информации в информатике, необходимо разобраться с самим понятием «информация». Это фундаментальный термин в компьютерной науке, который включает в себя сразу несколько составляющих:
Информатика 7 класс (Урок№6 — Единицы измерения информации.)
- новые познания, не известные ранее факты и сведения;
- данные о различных предметах и событиях окружающей среды, повышающие грамотность и уровень эрудированности человека;
- данные о различных предметах и событиях окружающей среды, снижающие степень неясности их природы и сущности при принятии человеком каких-либо решений.
«Информация» – термин, который применяется абсолютно во всех науках, а значит, существуют стандартизированные единицы измерения количества информации.
При этом каждое научное течение под информацией соотносит совершенно разные системы знаний и понятий: в биологии она тесно связана с генетикой и анализом механизмов наследственности, физика идентифицирует этот термин как меру упорядоченности, в кибернетике информация является ключевым элементом в организации и управлении различными динамическими системами.
К основным свойствам информации относятся:
- социальная значимость, важность, полезность;
- широкая доступность, достаточная объёмность;
- ясность, точность, определённость;
- надёжность, соответствие истине;
- общественная пригодность.
Окружающий нас мир наполнен множеством информационных процессов, постоянно сменяющих друг друга: люди получают информацию извне, воспринимают и перерабатывают её с помощью органов чувств, на основе чего принимают определённые решения, которые при их реализации влияют на внешнюю среду и изменяют её.
Прежде чем рассмотреть основные единицы измерения количества информации, остановимся подробнее на таком понятии, как «информационный процесс». Он включает в себя приём, передачу, переработку и хранение информации.
Приём информации – процесс, включающий в себя поиск и сбор информационных данных, сведений и сообщений, содержащихся в различных источниках. Существует множество способов сбора информации: получение данных из литературы, книг, справочников, информационных сетей и систем; осуществление наблюдения за объектами и явлениями; проведение различных экспериментов (в том числе опросов, тестов, анкетирования).
Просто о битах, байтах и о том, как хранится информация #2
Для вас подарок! В свободном доступе до 09.07 —>
Скачайте ТОП-10 нейросетей, которые помогут облегчить
вашу работу
Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне
Передача информации – это обмен информационными данными, сведениями и сообщениями между источником и приёмником, осуществляемый по определённому каналу связи. Существует множество форм передачи информационных данных: с помощью текста, изображений, звука, электричества, световых и ультразвуковых сигналов и пр. К каналам передачи информации относятся люди и другие живые организмы, нервные клетки, воздушное и водное пространство, электрокабели и пр.
Хранение информации – это процесс закрепления данных на определённом носителе. В качестве носителей могут выступать бумага, металл, текстиль, плёнка для записи видео, фотоплёнка, дискета, CD-диск, флэш-накопитель и пр.
Переработка информации – это процесс взаимодействия с информацией, при котором из имеющихся данных получаются новые информационные сведения и сообщения. Увеличение имеющегося объёма информации происходит, преимущественно, за счёт её обработки.
Защита информационных данных предполагает формирование безопасных условий, гарантирующих сохранность информации и минимизирующих риски её утери, повреждения, несанкционного доступа и изменения. К основным методам защиты информации относятся копирование на другие носители, хранение в местах с усиленной защитой, кодирование данных, ограничение прав доступа для определённого круга лиц и пр.
Издревле для передачи и хранения информации применялись символы.
По типу восприятия символы подразделяются на:
- зрительные (цифровые и буквенные обозначения, знаки дорожного движения, ноты, математические символы и пр.);
- слуховые (голосовая речь, музыка, сирены и пр.);
- обонятельные (запахи, ароматы и пр.);
- осязательные (прикосновения, шрифт Брайля для слабовидящих и слепых людей и пр.);
- вкусовые (сладость, горечь и пр.).
Информация может передаваться от источника к приёмнику в виде звуковых и световых сигналов, например, сирена скорой помощи, направление движения на светофоре.
По взаимосвязи между формой реализации и смысловым значением символы подразделяются на:
- иконические: форма их изображения напоминает сам предмет, который они обозначают (например, значок корзины на рабочем столе компьютера);
- знаки: взаимосвязь между формой изображения и смысловым значением идентифицируется по общепринятому стандарту (например, математические знаки).
Информационные данные могут быть представлены с помощью языков – знаковых систем, в основе которых лежит алфавит, с помощью которого составляются текстовые сообщения, а также формируется свод правил осуществления операций над символами.
- естественные (французский, испанский, русский и пр.);
- формальные – специализированные языки, используемые в определённых сферах деятельности (язык программирования, азбука Морзе, системы счисления и пр.).
Единицы измерения количества информации
Минимальная единица измерения количества информации – бит. Термин «бит» произошёл от английского сокращения bit (или binary digit), что в дословном переводе означает «двоичная цифра».
Бит – это такое количество информации, которое является достаточным для установки различий между двумя явлениями, имеющими одинаковую вероятность.
Один бит идентифицирует одно из двух понятий: 0 либо 1 (включено или выключено, верно или неверно, да или нет и пр.).
Бит является наименьшей единицей измерения количества информации. На практике чаще всего используют более крупную единицу – байт. Один байт – это восемь бит.
Единицы измерения количества информации по возрастанию:
- 1 Килобайт = 1024 байт;
- 1 Мегабайт = 1024 Килобайт;
- 1 Гигабайт = 1024 Мегабайт;
- 1 Терабайт = 1024 Гигабайт;
- 1 Петабайт = 1024 Терабайт.
Единицы измерения информации
Компьютерная техника использует двоичную систему счисления, выбор которой определяется реализацией аппаратуры компьютера (электронными схемами) с использованием двоичного элемента хранения данных — триггера. Триггер имеет два возможных состояния (включено — условно обозначается $1$, и выключено — $0$) и может хранить минимальный объем данных равный $1$ биту.
Бит является элементарной единицей объема информации вне зависимости от ее содержания.
Количество всех возможных комбинаций $0$ и $1$ в $n$ триггерах равно $2n$.
Т.к. формально появление нуля или единицы в ячейке можно ожидать с одинаковой вероятностью, то, применив формулу Хартли:
можно сделать вывод, что в $n$ триггерах можно хранить $n$ бит информации.
Определение 1
Бит — это количество информации, которое содержится в сообщении и вдвое уменьшает неопределенность знаний о чем-либо.
Т.к. бит — минимальная единица измерения информации, объем информации в $1$ бит является слишком малой величиной, поэтому принято для измерения информации использовать более крупную единицу — $1$ байт, который является основной единицей измерения информации.
Байтом называют последовательность из $8$ бит:
В компьютерной технике наименьшей адресуемой единицей принято считать $1$ байт.
В $1$ байте можно хранить, например, $1$ символ.
В настоящее время для хранения информации в компьютерной технике используют более крупные единицы объема информации:
Замечание 1
В Кбайтах, Мбайтах, Гбайтах и т.д. измеряется также потенциальная информационная ёмкость оперативной памяти и запоминающих устройств, предназначенных для хранения данных (магнитные, лазерные, жесткие диски, флэш-накопители и т.д.).
«Единицы измерения информации»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
Если проследить какой стороной упадет подброшенная монета, мы получаем определенную информацию. Можно считать, что обе стороны монеты равноправны, т.е. с одинаковой вероятностью может выпасть как одна, так и другая сторона. В таком случае говорят, что событие несет информацию в $1$ бит.
Если вытащить из мешка вслепую один из двух шаров разного цвета, мы также получаем информацию о цвете шара в $1$ бит.
Вычислить, сколько бит информации будет нести сообщение о том, в какой из восьми коробок находится шар.
Решение:
Применим формулу Хартли:
Ответ: сообщение будет нести $3$ бита информации.
Найти информационный объем одного символа русского языка.
Решение:
Количество букв русского языка равно $32$ (букву «ё» учитывать не будем, т.к. она редко используется). Таким образом, количество равновероятных событий $32$, т.е. $n=32$.
По формуле Хартли найдем информационный объем одного символа:
Ответ: информационный объем одной буквы русского языка равен $5$ битам.
В случае, когда невозможно найти целую степень числа, то округлять необходимо производить в сторону увеличения.
Найти информационный объем одного символа английского алфавита.
Решение:
Количество букв английского алфавита равно $26$. Таким образом, количество равновероятных событий $26$, т.е. $n=26$.
По формуле Хартли найдем информационный объем одного символа:
[26=2^i;] [2^4Ответ: информационный объем одной буквы английского алфавита равен $5$ битам.
На световом табло размещены лампочки, каждая из которых может принимать два значения («включено» или «выключено»). Найти наименьшее количество лампочек, которые нужно разместить на табло, чтобы с его помощью можно было передать $50$ различных сигналов?
Решение:
С помощью $n$ лампочек, каждая из которых может принимать одно из двух состояний, можно закодировать $2^n$ сигналов:
[2^5Ответ: наименьшее количество лампочек, необходимых для передачи $50$ различных сигналов равно $6$.
На метеостанции ведется наблюдение за влажностью воздуха. Результаты каждого измерения являются целым числом от $0$ до $50$, которое записывается при помощи минимально возможного количества битов. Станция произвела $60$ измерений. Найти информационный объем результатов наблюдений.
Решение:
В данном случае количеством равновероятных событий является множество чисел от $0$ до $50$, т.е. $51$ значение:
[2^5Одно измерение равно $6$ битам. Т.к. измерений было проведено $60$, то общий информационный объем равен: [6 cdot 60=360 бит.]
Переведем в байты:
Ответ: $360$ бит = $45$ байт.
Найти информационный объем (в битах) предложения:
Кто владеет информацией — тот владеет миром!
Решение:
Каждый символ кодируется $1$ байтом. Подсчитаем количество символов, включая знаки препинания и пробелы. Получаем всего $44$ символа. Значит информационный объем данного предложения равен:
[1 байтcdot 44 символа=44 байт cdot 8=352 бит.]
Ответ: $352$ бит.
Источник: spravochnick.ru