Информатика1-1
.pdf
Измерение информации
Измерение информации
Пример
Студент может получить на экзамене любую оценку. из четырех возможных (2,3,4,5). Сколько бит информации несет сообщение о том, что он получил двойку?
N=4
I=log24 = 2. Таким образом, сообщение о полученной оценке несет 2 бита информации.
Смысл полученного результата.
Допустим, нужно угадать, какую оценку студент получил за минимальное количество вопросов. Сколько вопросов гарантирует получение ответа?
Первый вопрос: «оценка выше 3? Ответ Нет. (Получен бит информации, неопределенность уменьшилась в 2 раза)
Второй вопрос – «оценка 3?» - НЕТ. (Получен еще бит информации, неопределенность уменьшилась в 2 раза).
Итого 1+1=2 бита. Знание оценки снимает неопределенность (дает информацию) 2 бита.
Единицы информации (ГОСТ 8.417-2002)
1байт(Б)=8бит
1Килобайт(КБ)=1024Б=210 байт
1Мегабайт(МБ)=1024КБ=220 байт
1Гигабайт(ГБ)=1024МБ=230 байт
1Терабайт(ТБ)=1024ГБ=240 байт
1Петабайт(ПБ)=1024ТБ=250 байт 1Эксабайт(ЭБ)=1024ПБ=260 байт 1Зеттабайт(ЗБ)=1024ЭБ=270 байт 1Йоттабайт(ЙБ)=1024ЗБ=280 байт
Человечеству потребовалось 300 тысяч лет, чтобы создать первые 12 эксабайт информации, зато вторые 12 эксабайт были созданы всего за два года.
В 2012 году среднемесячный объём глобального IP-трафика достиг уровня 44 эксабайта.
Единицы информации
(МЭК и IEEE 1541—2002)
1 Кибибайт(КиБ)=1024Б=210 байт
1 Мебибайт(МиБ)=1024КБ=220 байт
1 Гибибайт(ГиБ)=1024МБ=230 байт
1 Тебибайт(ТиБ)=1024ГБ=240 байт
1 Пебибайт(ПиБ)=1024ТБ=250 байт
1 Эксбибайт(ЭиБ)=1024ПБ=260 байт
Скорость передачи информации
Бит в секунду (англ. bits per second, bps) — базовая единица измерения скорости передачи информации.
Битами в секунду измеряется эффективный объём информации, без учёта служебных битов.
Для обозначения больших скоростей передачи применяют более крупные единицы, образованные с помощью приставок системы СИ кило-, мега-, гига- и т. п. получая:
Килобиты в секунду — Кбит/с (Кbps, Kbit/s или Kb/s) = 1000 бит/с
Мегабиты в секунду — Мбит/с (Mbps, Mbit/s или Mb/s) = 106 бит/с
Гигабиты в секунду — Гбит/с (Gbps, Gbit/s или Gb/s) = 109 бит/с … и т. д.
Часто путают Mb/s и MB/s (1 MB/s = 8 Mb/s), поэтому рекомендуется использовать сокращение Мбит/с (Mbit/s).
Скорость передачи информации
Представление информации в компьютере
Кодирование информации — это процесс преобразования её из формы, удобной для непосредственного использования, в форму, удобную для передачи, хранения или обработки.
Недостатки аналогового кодирования информации:
ограниченная точность
необходимость масштабирования данных и результатов
восприимчивость к помехам
сложность точного воспроизведения
искажения сохраненной информации со временем
и т.п.
При двоичном цифровом кодировании любая информация представляется сериями сигналов, каждый из которых принимает одно из двух возможных значений.
Эти возможные значения сигнала обозначаются цифрами 0 и 1.
Системы счисления
Система счисления – это совокупность знаков, называемых цифрами, и правил их использования, применяемых для представления чисел.
В непозиционной системе счисления цифра всегда соответствует одному числу.
Унарная – для записи любого числа используется только одна цифра:
||| - 3
|||||||||||| - 12
Знак |, являющийся в данном случае цифрой (а также чёрточка, зарубка, камушек и т.п.) всегда означает 1. Число в унарной системе – количество цифр.
Римская – в качестве цифр используются буквы латинского алфавита:
I =1 |
C=100 |
V=2 |
D=500 |
X=10 |
M=1000 |
L=50 |
|
Непозиционные системы счисления в основном используются в быту
Системы счисления
В позиционной системе счисления значение, передаваемое цифрой, зависит от её места (позиции) в записи числа.
Любое число в позиционной системе счисления можно записать в виде выражения:
Nq=an-1∙qn-1 + an-2∙qn-2 + … +a2∙q2 + a1∙q + a0 ,
где an-1, an-2, … a2, a1, a0 – цифры, q – основание системы счисления,
причём все a<q.
n – количество цифр в записи числа. Примеры:
12510 = 1∙102 + 2∙10 + 5 |
512 10 = 5∙102 + 1∙10 + 2 |
q=10; n=3; 1, 2, 5 – цифры |
q=10; n=3; 1, 2, 5 – цифры |
Перевод в десятичную систему счисления
Перевод можно выполнить по формуле
Nq=an-1∙qn-1 + an-2∙qn-2 + … +a2∙q2 + a1∙q + a0
Примеры:
1). Перевести 5128 в десятичную систему счисления n=3, q=8
5128 = 5∙82 + 1∙8 + 2 = 320 + 8 + 2 = 33010
2). Какому десятичному числу соответствует 110101102? q=2; n=8
110101102 = 1∙27 + 1∙26 + 0∙25 + 1∙24 + 0∙23 + 1∙22 + 1∙21 + 0 = 128 + 64 + 0 + 16 + 0 + 4 + 2 + 0 = 21410
2-й способ:
128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 0 1 0 1 1 02 = 128 + 64 + 16 + 4 + 2 = 21410