ДЕ-1 "Основные понятия и методы теории информации и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации"
1.1.Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели качества информации, формы представления информации. Системы передачи информации.
1. Характеристика качества информации, заключающаяся в достаточности данных для принятия решений, – это…
|
|
полнота
2. Разбиение непрерывно изменяющегося во времени (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы и присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода – это процесс ____________ звука. |
|
||
|
|
дискретизации
3. При отображении графической информации на экране монитора в 24-битной RGB-модели белый цвет задается кодом … |
|||
|
|
255.255.255 Решение: Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое содержит определенное количество точек (пикселей). Качество изображения зависит от количества точек (800х600, 1280х1024 и др.) и от глубины цвета, т.е. количества битов для кодирования цвета точки. Цветное изображение формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая цветовая модель называется RGB-моделью. При глубине цвета 24 бита под каждый цвет отводится 8 битов. Код 00000000 соответствует ситуации, когда интенсивность отдельного цвета нулевая, а при коде 255 (11111111) интенсивность максимальна. Белый цвет на экране имеет код 255.255.255.
|
|||
4. Фундаментальное свойство информации, означающее, что информация может менять способ и форму своего существования, – это…
|
преобразуемость |
5. Семантический аспект – это характеристика информации с точки зрения ее …
|
|
смысла |
6. Мера неопределенности в теории информации называется …
|
|
энтропией |
|
7. Зарегистрированные сигналы – это … |
||
|---|---|---|---|
|
|
данные |
|
Решение:
Отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления, которые приняты в виде сигналов, но по каким-то причинам пока не используются, а только хранятся, – это и есть данные.
|
8. По форме представления информацию можно разделить на … |
||
|---|---|---|---|
числовую |
|
текстовую |
|
Решение:
Информацию условно можно классифицировать по различным признакам: в зависимости от формы представления информации на материальном носителе; в зависимости от способа восприятия информации человеком; в зависимости от области человеческой деятельности, в которой информация получена или используется, и т.п. Например, по способу восприятия различают следующую информацию: визуальную (воспринимаемую посредством органов зрения), аудиальную (воспринимаемую посредством органов слуха), тактильную (воспринимаемую посредством органов осязания), обонятельную, вкусовую. По форме представления информацию можно разделить на 1) текстовую (передаваемую в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка), 2) числовую (передаваемую в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия), 3) графическую (передаваемую в виде картин, фотографий, схем, чертежей, графиков и т.п.). По области получения и применения информацию можно разделить на бытовую, научную, производственную, техническую, управленческую и прочую.
9. К информационным процессам относятся … |
Решение:
Информация
– это продукт взаимодействия данных и
адекватных им методов.
Отсюда следует, что информация не
является статическим объектом, она
появляется и существует в момент слияния
данных и методов, все остальное время
она находится в форме данных. Момент
слияния данных и методов называется
информационным
процессом.
К
информационным процессам относятся:
1.
Сбор данных
– один из важных информационных
процессов. От того, как он организован,
во многом зависит своевременность и
качество принимаемых решений.
В
широком плане сбор данных является
основой познавательной деятельности
человека во всех ее проявлениях: в
удовлетворении любопытства, путешествиях,
научной работе, чтении и т.п. В более
узком смысле сбор данных означает
систематические процедуры в организованных
хранилищах информации: библиотеках,
справочниках, картотеках, электронных
каталогах, базах данных.
2. Передача
данных
– это процесс обмена данными.
Предполагается, что есть источник
информации, канал связи, приемник
информации, и между ними приняты
соглашения о порядке обмена данными.
Эти
соглашения называются протоколами
обмена. Например, в обычной беседе между
двумя людьми негласно принимается
соглашение не перебивать друг друга во
время разговора.
3. Хранение
данных –
это поддержание данных в форме, постоянно
готовой к выдаче их потребителю. Одни
и те же данные могут быть востребованы
не однажды, поэтому разрабатываются
способы их хранения (обычно на материальных
носителях) и методы доступа к ним по
запросу потребителя.
4. Обработка
данных –
это процесс преобразования информации
от исходной ее формы до определенного
результата.
1.2. Меры и единицы количества и объема информации. |
1. Модему, передающему сообщения со скоростью 28 800 бит/с, для передачи 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая в кодировке ASCII потребуется ______ секунд (-ы).
|
|
50 |
Решение:
Объем
текста равен
битов.
Для его передачи по модему потребуется
секунд.
2. Количество информации в слове «Информатика» при условии, что для кодирования используется 32-значный алфавит, равно _______ битам(-ов).
|
55 |
Решение:
Количество
информации, которое вмещает один символ
N-элементного
алфавита, равно
Это
известная формула Р. Хартли. В 32-значном
алфавите каждый символ несет
информации.
В слове «Информатика» 11 символов.
Количество информации в слове «Информатика»
при кодировании в 32-значном алфавите
равно
3. Сообщение содержит 4096 символов. Объем сообщения при использовании равномерного кода составил 1/512 Мбайт. Мощность алфавита, с помощью которого записано данное сообщение, равна…
|
16 |
Решение:
Мощность
алфавита – количество символов в
алфавите. Переведем информационный
объем сообщения в биты.
Для
кодирования одного символа отводится
Тогда
мощность алфавита (N)
по формуле Р. Хартли равна
4. Объем текстовой информации в сообщении на 40 страницах (на странице 40 строк по 80 символов в каждой) в кодировке ASCII равен…
|
125 Кбайт |
Решение:
Объем
текстовой информации вычисляется так:
сначала определяется количество символов
в тексте. В данном примере
В
кодировке ASCII каждый символ имеет
8-битовый код, т.е. занимает 1 байт.
Следовательно, объем равен 128000 (байт).
Переведем объем в килобайты.
,
поэтому объем в килобайтах равен
(Кбайт).
5. Количество информации в слове «Информатика» при условии, что для кодирования используется 32-значный алфавит, равно _______ битам(-ов).
|
|
55 |
Решение:
Количество информации, которое вмещает один символ N-элементного алфавита, равно Это известная формула Р. Хартли. В 32-значном алфавите каждый символ несет информации. В слове «Информатика» 11 символов. Количество информации в слове «Информатика» при кодировании в 32-значном алфавите равно
6. Объем текстовой информации в сообщении на 40 страницах (на странице 40 строк по 80 символов в каждой) в кодировке ASCII равен…
|
125 Кбайт |
Решение:
Объем текстовой информации вычисляется так: сначала определяется количество символов в тексте. В данном примере В кодировке ASCII каждый символ имеет 8-битовый код, т.е. занимает 1 байт. Следовательно, объем равен 128000 (байт). Переведем объем в килобайты. , поэтому объем в килобайтах равен (Кбайт).
7. Сообщение содержит 4096 символов. Объем сообщения при использовании равномерного кода составил 1/512 Мбайт. Мощность алфавита, с помощью которого записано данное сообщение, равна…
|
|
16 |
Решение:
Мощность алфавита – количество символов в алфавите. Переведем информационный объем сообщения в биты. Для кодирования одного символа отводится Тогда мощность алфавита (N) по формуле Р. Хартли равна
8. В конкурсе участвовали 20 студентов, 8 школьников и 4 учащихся колледжа. Количество информации в сообщении о том, что победил школьник, считая, что победа любого из участников равновероятна, составит ____ бит(-а).
|
2 |
Решение:
Рассчитаем
вероятность того, что в конкурсе победил
школьник.
Для этого воспользуемся
формулой классической вероятности:
,
где
m
– число элементарных исходов, благоприятных
событию (победил школьник), т.е. число
школьников, участвовавших в конкурсе;
n
– общее число всех элементарных
равновозможных исходов опыта, т.е. общее
число всех участников конкурса.
.
Воспользуемся
формулой Хартли для вычисления искомого
количества информации:
.
(бита).
9. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 256000 бит/сек. Передача файла через это соединение по времени заняла 2 мин. Определите размер файла в килобайтах. |
3750 |
Решение:
Ответ
требуется получить в килобайтах, поэтому
переведем скорость модема в килобайты/сек
(делим на 8, чтобы получить байты, и еще
на 1024, чтобы получить килобайты).
Передача
длилась 2 мин, или 120 сек. Находим количество
килобайтов:
Правильный
ответ: 3750 Кбайт.
10. При кодировании (Unicode) информационный объем фразы Ученье – свет, а неученье – тьма. составляет … |
528 бит |
Решение:
В кодировке Unicode на каждый символ отводится 2 байта = 16 бит. Подсчитаем число символов в заданной фразе, учитывая буквы, пробелы и знаки препинания (тире, запятую, точку). Всего символов – 33. Вычислим объем фразы: 33 (символа) * 2 (байта) = 66 байт = 528 бит.
11. По возрастанию значений упорядочена последовательность … |
|||
Варианты ответа: |
|||
|
|||
Решение: Переведем байты в биты, зная, что 1 байт = 8 бит: 2 байта = 16 бит; 2020 байт = 2020*8 (бит) =16160 бит. Переведем килобайты в байты, зная, что 1 Кбайт = 1024 байт, а затем – байты в биты: 2 Кбайт = 2048 байт = 2048*8 (бит) = 16384 бит. Упорядочим по возрастанию значений: 14 бит, 2 байта (16 бит), 20 бит, 2020 байт (16160 бит), 2 Кбайт (16384 бит). |
|||
|
|||
12.
1 гигабайт содержит ________ байтов.
|
