Одиниці вимірювання

В обчислювальній (комп‘ютерній) техніці широко використовується алфавітний спосіб вимірювання інформації.

Суть цього способу полягає в тому, що носієм інформації вважають слово. Слово є послідовністю символів (букв) і кожний новий символ збільшує кількість інформації в слові, яке подано над вибраним алфавітом.

Для вимірювання кількості інформації треба вибрати відповідний еталон (як вибрати метр, кілограм і т.п.). Еталоном для підрахунку інформації, поданої скінченою послідовністю символів, логічно вважати слово мінімальної довжини, тобто яке складається з одного символу (букви). Кількість інформації, що міститься в слові із одного символу, приймають за одиницю вимірювання. Якщо ми будуємо повідомлення, використовуючи двохзначний алфавіт {0,1},то будь-який із цих символів стає еталонною одиницею вимірювання інформації. Величину, яка здатна приймати лише два значення(0 та 1), називають біт (від англійського (binary digit –двійковий знак).

Порівнюючи текст з еталоном, можна встановити обсяг (кількість) інформації.

Інформаційний обсяг повідомлення визначається за формулою

,

де k — кількість символів в повідомленні, а l — кількість біт в одному символі.

Цей спосіб придатний для оцінювання синтаксичної інформації, де зміст повідомлення ігнорується. До інформативності повідомлення дана величина може не мати жодного відношення. Тому використовувати при алфавітному способу оцінки інформації термін “кількість інформації” некоректно. Більш розумно тут говорити саме про (потенційний) інформаційний обсяг повідомлення, його інформаційну довжину, а не про кількість інформації.

Алфавітний (об’ємний) спосіб вимірювання інформації, завдяки його простоті, широко використовується в техніці, зокрема, в комп’ютерній техніці, тому його часто ще називають технічним. Технічний (алфавітний чи об’ємний) спосіб вимірювання інформації широко використовується для оцінювання внутрішньої та зовнішньої пам’яті комп’ютерів, характеристики пропускної здатності комп’ютерних мереж. При цьому використовуються похідні від біта, значно більші одиниці вимірювання інформації:

байт (1 байт = 8 біт = 2³ біт);

Кілобайт (1 Кб = 1024 байт = 2¹⁰ байт);

Мегабайт (1 Мб = 1024 Кб = 2²⁰ байт);

Гігабайт (1 Гб = 1024 Мб = 2³⁰ байт);

Терабайт (1 Тб = 1024 Гб = 2⁴⁰ байт);

Петабайт (1 Пб = 1024 Тб = 2⁵⁰ байт);

Розглянемо приклад:

Книжка містить 135 сторінок. На кожній сторінці видруковано 80х40 символів. Чи можна записати цю книгу на гнучкий магнітний диск обсягом 1,44 Мбайти?

Книжка містить 135х80х40=432 000 символи. Отже, її інформаційний обсяг в комп’ютерному алфавіті складає 432 000байти.

432 000 байт = 432 000:(1024)² Мбайта = 0,43 Мбайта.

Отже, книжку можна записати на даний диск.

Ще раз підкреслимо, що алфавітний спосіб вимірювання інформації використовується для оцінювання інформаційного обсягу внутрішньої та зовнішньої пам’яті комп’ютера.

В різних системах передавання інформації використовується більш точний спосіб вимірювання інформації, який розроблений в теорії інформації англійським математиком Робертом Хартлі та американським вченим Клодом Шеноном.

Доцент кафедри Ю.В. Уткін