07 Количество информации. Алфавитный подход.
Дата публикации: 17.09.2015 13:15:13
Практическая работа №2
Вычисление количества информации с помощью калькулятора
Бит - минимальная единица измерения количества информации. Кратные единицы: байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт и т.д., - образуются путем умножения на коэффициент 2n, где n = 3,10,20 и т.д.
В электронном калькуляторе для этого можно использовать копку (X^Y), которая обеспечивает возведение числа X в степень Y (в нашем случае X=2, Y=n).
Следует помнить!
1 бит - это минимум информации, только 1 или 0.
Приставки "кило", "мега", "гиго" и т.д. обычно трактуются как степени двойки, кратные 10.
1 байт = 8 бит
1 килобайт = 1024 байт
1 мегабайт = 1024 килобайт
1 гигабайт = 1024 мегабайт
Для перевода более крупных единиц измерения в более мелкие заданное значение необходимо умножать на коэффициенты 2n: 1Гбайт = 1*210*210*210*23 бит.
Вычислить сколько в битах будет 1Гбайт = 1*210*210*210*23
1. Запустите программу Калькулятор (Меню — Стандартные — Калькулятор).
2. Устновите Вид - Инженерный.
3. Введите числа и арифметические операции с помощью кнопок. Для ввода операции возведения числа 2 в степень 10 необходимо последовательно щелкнуть по кнопкам 2,x^y,1,0,=
4.Выполните на калькуляторе 1×2^10×2^10×2^10×2^3
В окне вычислений калькулятора появится последовательность введенных чисел и арифметических операций и результат: 1×2^10×2^10×2^10×2^3 = 8589934592, т.е. 1Гбайт = 8 589 934 592 бит.
Для перевода более мелких единиц измерения в более крупные заданное значение необходимо делить на коэффициенты 2n: 1 457 664 байт = 1457664/210/210Мбайт.
5. Очистите окно вычислений щелчком по кнопке С. Введите числа и арифметические операции с помощью кнопок.
6. В окне вычислений калькулятора появится последовательность введенных чисел и арифметических операции и результат: 1457664÷2^10÷2^10 = 1,390136719, т.е. информационный объем гибкого диска примерно равен 1,39 Мбайт.
Определите с помощью калькулятора и записать ответы в тетрадь:
1. Сколько бит в 1 байте?
2. Сколько бит в 12 байтах?
3. Выразить 440 бит в байтах.
4. Выразить 5 кбайт в байтах.
5. Перевести 3 Мбайта в килобайты.
6. Поместится ли файл размером 1450 Кбайт на дискете?
7. Сколько символов текста поместится на диске объёмом 800 Мбайт?
8. Сколько мегабайт содержится в 512 Кбайтах ?
Если события равновероятны, то количество информации можно рассчитать по формуле:
N = 2I
где N – число возможных событий,
I – количество информации в битах.
Запишите в тетрадь условия и решения задач
Задача 1. В коробке 32 карандаша, все карандаши разного цвета. Наугад вытащили красный. Какое количество информации при этом было получено?
Решение.
Так как вытаскивание карандаша любого цвета из имеющихся в коробке 32 карандашей является равновероятным, то число возможных событий
равно 32.
N = 32, I = ?
N = 2I, 32 = 25, I = 5 бит.
Ответ: 5 бит.
Задача 2. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами, на каждом – по 8 полок. Ученику сообщили, что нужный учебник находится на 2-ой полке 4-го стеллажа. Какое количество информации получил ученик?
Решение.
1) Число стеллажей (случаев) – 16.
N1 = 16, N1 = 2I, 16 = 2I, 16 = 24, I1= 4 бита.
2) Число полок на каждом стеллаже (случаев) – 8,
N2 = 8, N2 = 2I, 8 = 23, I2 = 3 бит.
3) I = I1 + I2, I = 4 бита + 3 бита = 7 бит.
Ответ: 7 бит.
Задача 3. Загадывают число в диапазоне от 1 до 200. Какое наименьшее количество вопросов надо задать, чтобы наверняка отгадать число. На вопросы можно отвечать только «Да» или «Нет».
Решение.
Правильная стратегия состоит в том, чтобы количество вариантов каждый раз уменьшалось вдвое.
Например, загадано число 152.
1 вопрос: Число >100? Да.
2 вопрос: Число < 150? Нет.
3 вопрос: Число > 175? Нет. и т.д.
……………………………………………
Количество событий в каждом варианте будет одинаково, и их отгадывание равновероятно. N = 2I, 200 = 2I, 7 < I < 8. Т.к. количество вопросов нецелым числом быть не может, то необходимо задать не более 8 вопросов.
Ответ: 8 вопросов