Подходы к понятию информации.
Традиционный подход - Информация -это сведения об объектах и явлениях окружающего мира, их свойствах, характеристиках и состоянии.
Вероятностный подход - под информацией понимается не любое сообщение, а лишь то, которое уменьшает неопределенность знаний о каком-либо событии у получателя информации.
Уменьшение неопределённости знаний позволяет количественно измерять информацию. Рассмотрим вопрос об определении количества информации на конкретных примерах.
У нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдёт одно из двух возможных событий – монета окажется в одном из двух положений: «орёл» или «решка». Эти события равновероятны, если при возрастающем числе опытов количество выпаданий «орла» или «решки» постепенно сближается. Например, если бросим монету 10 раз, то «орёл» может выпасть 7 раз, а «решка» - 3 раза и.т.д. В итоге при очень большой серии опытов количества выпаданий «орла» и «решки» практически сравняются.
Перед броском существует неопределённость наших знаний (возможны два события), и, как упадёт монета, представить невозможно. После броска наступает полная определённость, так как мы видим результат (например «орёл»). Это сообщение приводит к уменьшению неопределённости наших знаний в два раза, так как до броска мы имели два вероятных события, а после броска – только одно. При броске шестигранного кубика возможен один результат из шести. После броска неопределенность знаний уменьшится в 6 раз.
Измерение информации.
В основе нашего мира лежат три составляющие – вещество, энергия и информация.
- Можно ли измерить вещество? (можно взвесить, определить длину, найти объем и т.д.)
- Можно ли определить количество энергии? (можно тепловую, электроэнергию и т.д.)
- Но как измерить количество информации?
Количество информации в одном том же сообщении, с точки зрения разных людей, может быть разным. Пример, для человека, не владеющего китайским языком, вывеска на китайском языке не несёт никакой информации. Информативным для человека является то сообщение, которое содержит новые и понятные сведения.
Задание № 1. Определите количество информации с позиции «информативно» или «не информативно».
Столица России – Москва (не инф., т.к. уже знаем).
Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы (не инф., уже знаем).
Эйфелева башня имеет высоту 300 метров и вес 9000 тонн (инф.).
Дифракцией света называется совокупность явлений, которые обусловлены волновой природой света и наблюдаются при его распространении в среде с резко выраженной оптической неоднородностью (не инф., т.к. непонятно).
Следует отличать понятия информация и информативность.
- Содержит ли учебник информатики 10 класса информацию? (да)
- Для кого он будет информативным – для ученика 10 класса или 1 класса? (для ученика 10 класса)
Вывод: количество информации зависит от информативности.
Существует 2 подхода при определении количества информации – содержательный и алфавитный.
Содержательный применяется для измерения информации, используемой человеком.
Алфавитный – компьютером.
Компьютер не понимает смысла информации, поэтому для её измерения нужен другой подход. Информация передаётся с помощью сигналов. Горит зелёный свет – можно переходить улицу, горит красный – стой. Поднял руку на уроке – учитель понял, что ты можешь ответить на его вопрос. В этих примерах сигнал имеет два состояния, их двух вариантов мы выбираем один. Информативность можно обозначить 1, не информативная информация равна 0. Но это не даёт точного определения количества информации.
Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Например, для измерения длины выбран определенный эталон метр, массы – килограмм.
Минимальная единица информации называется бит.
1 бит – это такое количество информации, уменьшающее неопределенность знаний в два раза.
Игра «Угадай число».
- Загадайте число от 1 до 20. На мой вопрос отвечайте больше/меньше.
- это число больше 10?
Вывод: я уменьшала неопределенность знаний в 2 раза.
Чтобы закодировать все символы нужна комбинация из 8 нулей и единиц, подобный набор называют двоичным кодом и это составляет
1 байт = 8 бит = 1 символ.
1 килобайт=1024 байт
1мегабайт=1024 килобайт
1 гигабайт=1024 мегабайт
1 терабайт=1024 гигабайт
Переведите (используя таблицу):
3,2 Гигабайт в Мегабайты 3,2*1024=3277Мб
2078 байт в Килобайты 2078/1024=2,03Кб
16 бит в байты 16/8=2 байта