2.3.2 Определение объёмов различных носителей информации.

Количество возможных событий и количество информа­ции. Существует формула, которая связывает между собой ко­личество возможных событий N и количество информации I:

N=2^I. (2.1)

По этой формуле можно легко определить количество возможных событий, если известно количество информации. Например, если мы получили 4 бита информации, то количество возможных событий составляло

N = 2⁴ = 16.

Наоборот, для определения количества информации, если количество событий, необходимо решить показательное уравнение относительно I.

Задание «Определение количества информации». Определить количество информации, полученной вторым игроком после первого хода первого игрока, в игре «крестики-нолики» на поле размером 8x8 клеток.

Перед первым ходом существует 64 возможных события (64 различных вариантов расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид:

64 = 2^I.

Так как 64 = 2⁶, то

2⁶ = 2^I.

Таким образом, I = 6 битов, т. е. количество информации, полученной вторым игроком после первого хода первого игро­ка, составляет 6 битов.

2.3.3 Алфавитный подход к определению количества информации

Определение количества информации на основе уменьше­ния неопределенности нашего знания рассматривает инфор­мацию с точки зрения содержания, ее понятности и новизны для человека. Однако при хранении и передаче информации с помощью технических устройств целесообразно отвлечься от содержа­ния информации и рассматривать ее как последовательность символов — знаков (букв, цифр, кодов цветов точек изобра­жения и т. д.).

Если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле (2.1) можно рассчитать, какое количество информации несет каждый символ. Информацион­ная емкость знаков зависит от их количества в алфавите (мощ­ности алфавита): чем больше их количество, тем большее ко­личество информации несет один знак.

Так, информационная емкость буквы в русском алфавите, если не использовать букву «ё», составляет: 32 =2^I, т. е. I = 5 битов.

На основании алфавитного подхода можно подсчитать ко­личество информации в сообщении I_c, для этого необходимо умножить количество информации, которое несет один сим­вол I, на количество символов К в сообщении:

I_c = I*K. (2.2)

Задание «Определение количества информации в тексте». Система оптического распознавания символов позволяет преобразовывать отсканированные изображения страниц документа в текстовый формат со скоростью 4 страницы в мину и использует алфавит мощностью 65 536 символов. Какое количество информации будет нести текстовый документ, каждая страница которого содержит 40 строк по 50 символов, после 10 минут работы приложения?

По формуле (2.1) определим информационную емкость символа алфавита:

65 536 = 2^I => 2¹⁶ = 2^I => I = 16 битов.

По формуле (2.2) определим количество информации на странице:

16 битов * 40 * 50 = 32 000 битов = 4000 байтов.

Определим количество информации, которое будет нести текстовый документ:

4000 байтов * 4 * 10 = 160 000 байтов ≈ 156 Кбайт.

2.3.4 Архивы информации

Для проведения различных операций над файлами и папками (копирование, перемещение, удаление, переименование и др.) используются специальные приложения — файловые менеджеры.

Для долговременного хранения или передачи по компьютер­ным сетям файлы архивируются (сжимаются) с помощью файло­вых менеджеров и специализированных приложений — архивато­ров.

Существуют различные методы архивации файлов (ZIP, RAR, ARJ и др.), которые различаются степенью сжатия файлов, ско­ростью выполнения и другими параметрами.

Программа Total Commander позволяет производить все ос­новные файловые операции, такие как расширенное копирова­ние, перемещение, переименование и удаление целых каталогов, производить расширенный поиск файлов с полным текстовым поиском в любых файлах на нескольких дисках.

Программа Total Commander позволяет архивировать файлы и извлекать их из архива; при этом соответствующая программа ар­хивирования вызывается автоматически.

Файловый менеджер Far. Файловый менеджер Far является раз­работкой российской фирмы. Эта программа внешне очень похо­жа на Norton Commander (DOS), но приспособлена под Windows (рис. 6.5).

Как и все файловые менеджеры, программа предназначена для полноценной работы с файлами и папками. Программа позволяет производить все основные операции с файлами и папками. Также можно создавать, просматривать, из­менять архивы, такие как RAR, ZIP, ARJ, НА, CAB.

Архивация данных — это сохранение пользователем информа­ции в специальном сжатом файле с последующим извлечением ее из этого архивного файла. Для архивации существует большое ко­личество специализированных программ — архиваторов файлов: WinZip, WinRAR, PowerArchiver и др. Часто архиваторы встро­ены в файловые менеджеры.

Основными характеристиками программ-архиваторов являют­ся: степень сжатия, выраженная в отношении размера исходного файла к размеру упакованного файла, скорость работы и сервис­ный набор функций архиватора.

Принципы работы архиваторов имеют много общего, поэтому основные приемы работы с архиваторами рассмотрим на примере программы WinRAR — одной из наиболее популярных средств создания архивов и управления ими.

Архиватор WinRAR является полностью русифицированной программой, версии которой существуют для различных опера­ционных систем: MS-DOS, Windows, Linux.

WinRAR может создавать архивы двух разных форматов (RAR и ZIP), использует высокоэффективный алгоритм сжатия данных, создает многотомные и самораспаковывающиеся архивы и вы­полняет некоторые другие операции.

Способы создания архивов. Программа WinRAR не входит в стандартный комплект поставки Windows, поэтому для использо­вания архиватора его надо установить. При установке происходит интеграция программы WinRAR и Windows, поэтому в контекст­ное меню добавляются дополнительные команды со значками программы WinRAR.

Создание нового архива возможно двумя способами: с запуском программы WinRAR и с использованием контекстного меню без предварительного запуска архиватора.

1. Архивные операции в WinRAR. Прежде всего нужно запус­тить программу WinRAR. Для этого дважды щелкните мышью или нажмите клавишу [ Enter] на значке WinRAR. Можно также запус­тить архиватор из меню Пуск командой Пуск /Все программы/ WinRAR. Затем выберите пункт WinRAR.

При запуске WinRAR показывает в своем окне список файлов и папок в текущей папке. Вам нужно перейти в папку, в которой находятся файлы, предназначенные для архивации. После того как вы вошли в папку с нужными файлами, выделите файлы и пап­ки, которые хотите заархивировать. Выделив один или несколько файлов, нажмите кнопку Добавить для задания параметров архивирования. То же действие происходит при на­жатии комбинации клавиш [Alt] + [А] или при выборе команды Команды/Добавить файлы в архив. В появившемся диалоговом окне введите имя архива или просто подтвердите имя предложенное по умолчанию.

Здесь же можно выбрать формат нового архива (RAR или ZIP), метод сжатия, размер тома и другие параметры архивации.

Добавлять файлы в существующий архив RAR можно также методом перетаскивания. Для этого необходимо выделить архив в окне WinRAR и нажать клавишу [Enter] или дважды щелкнуть мышью на его имени; при этом RAR прочтет архив и покажет его содержимое. Теперь можно добавлять файлы в архив, просто пе­ретаскивая их из другой программы в окно WinRAR.

WinRAR позволяет создавать многотомные архивы — архивы, состоящие из нескольких частей. Обычно тома используются для сохранения большого архива на нескольких дискетах или других сменных носителях. Первый том архива имеет обычное расшире­ние rаr, а расширения последующих томов нумеруются как r00, r01, r02 и т.д.

Для извлечения файлов из архива необходимо выбрать файл архива и ввести команду Команды/Извлечь из выделенных архивов, нажать комбинацию клавиш [Alt] + [Е]. или кнопку Извлечь в. В появившемся диалоговом окне введите нужный путь, а после этого нажмите кнопку ОК. Здесь же можно поменять несколько дополнительных параметров.

Для архивирования файлов с использованием контекстного меню нужно выполнить следующие операции: выделить файл или пап­ку для архивирования, вызвать контекстное меню правой кноп­кой мыши, выбрать команду Добавить в архив, затем ввести путь и имя архива.

Для разархивирования файла без предварительного запуска архиватора WinRAR необходимо открыть папку с архивом и выделить архивный файл для распаковки, затем правой кнопкой мыши открыть контекстное меню и выбрать команду Извлечь файлы и в открывшемся окне указать путь и параметры извлечения.