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:

14 бит, 2 байта, 20 бит, 2020 байт, 2 Кбайт

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.