Тема урока "Информационный объём данных. Единицы измерения информации. Характерные размеры файлов различных типов"
Сегодня на уроке вы:
узнаете об единицах измерения информации;
научитесь применять в учебных и практических задачах соотношения между единицами измерения информации.
Давайте вспомним!
Рассмотрим электрическую лампочку, которая может находиться в двух состояниях: «горит» и «не горит». Тогда на вопрос «Горит ли сейчас лампочка» есть два возможных варианта ответа, которые можно обозначить цифрами 1 («горит») и 0 («не горит»). Поэтому ответ на этот вопрос (полученная информация) может быть записан как 0 или 1.
Цифры 0 и 1 называют двоичными, и с этим связано название единицы измерения количества информации — бит. Английское слово bit — это сокращение от выражения binary digit — «двоичная цифра». Впервые слово «бит» в этом значении использовал американский инженер и математик Клод Шеннон в 1948 г.
Бит — это количество информации, которую можно записать (закодировать) с помощью одной двоичной цифры.
Считать большие объёмы информации в битах неудобно потому, что придётся работать с очень большими числами (миллиардами, триллионами и т. д.). Поэтому были введены более крупные единицы.
1 байт = 8 битов
1 Кб (килобайт) = 1024 байт
1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб
1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб
1 Тб (терабайт) = 1024 Гб
Посмотри видеоролик!
При переводе из крупных единиц в мелкие числа умножают на соотношение между единицами. Например:
2 Кбайт = 2 • (1 Кбайт) = 2 • 1024 байтов = 2048 байтов = 2048 • (1 байт) = 2048 • 8 битов = 16 384 бита.
Можно выполнять переводы единиц измерения, используя только степени 2, так иногда даже удобнее:
2 Кбайт = 2 • 210 байтов = 211 байтов = 211 • 23 битов = 214 битов.
При переводе количества информации из мелких единиц в крупные нужно делить на соотношение между единицами. Например:
8192 бита = 8192 • (1/8 байта) = 8192 : 8 байтов = 1024 байта == 1024 • (1/1024 Кбайт) = 1024 : 1024 Кбайт = 1 Кбайт.
8192 бита = 213 битов = 213 • (1/23 байта) = 210 байтов == 210 • (1/210 Кбайт) = 1 Кбайт.
Как определить размер файла? Для чего нужно знать размер файла? Какие файлы требует больше всего места в памяти ПК? Об этом вы узнаете сегодня!
Любой вид информации: текст, звук, графика и видео в памяти компьютера представлен в закодированном двоичном виде.
Вы уже знаете, что наименьшую единицу измерения информации - ячейку памяти, в которую можно сохранить один двоичный символ (0 или 1), называют БИТ.
Но это очень мало информации, чтобы сохранить хотя бы одну букву, цифру или знак препинания нужен 1 БАЙТ информации.
При сохранении текста, каждому символу (букве, знаку препинания, пробелу и т.д) ставится в соответствие уникальный двоичный код. Все коды символов имеют одинаковую длину - 8 битов и сохраняются в специальных таблицах.
Объем текстового файла зависит от количества символов в тексте.
Одно из изданий словаря Ожегова состоит из 800 страниц, на каждой странице 2 колонки из 80 строк, в каждой строке 60 символов (включая пробелы). Перемножив все эти числа, получаем общее число символов в словаре: 800 • 2 • 80 • 60 = 7 680 000 символов.
Один символ текста (пробел — это для компьютера тоже символ) занимает в памяти 1 байт. Следовательно, словарь, содержащий 7 680 000 символов, можно сохранить в файле, размером 7 680 000 байтов.
Выразим размер файла в килобайтах: 7 680 000 : 1024 = 7 500 (Кбайт).
Выразим размер файла в мегабайтах: 7 500 : 1024 ≈7 (Мбайт).
При сохранении изображения: фотографии или рисунка в память компьютера, также «записывается» двоичный код. Изображение состоит из пикселей и для каждого пикселя нужно сохранить информацию о его положении и цвете. Вы уже знаете, что чем больше цветов в изображении тем длиннее код каждого цвета. От количества цветов и размера растра (произведения высоты и ширины изображения) зависит, выделяемый для хранения файла, объем памяти.
Выясним, сколько памяти требуется для сохранения рисунка тигренка.
Размер растра 40*36=1440 пикселей
Размер палитры 8 цветов (черный, белый, светло-серый, темно-серый, оранжевый, желтый, коричневый, фиолетовый), чтобы получить 8 разных кодов достаточно 3х двоичных символов. Т.е. каждый цвет закодирован последовательностью из трех битов.
Размер рисунка 1440*3=4320 бит; 4320/8=540 байт 540 байт ≈ 0,5 Кб
Обычное фото, сделанное с помощью вашего смартфона, занимает в его памяти 3 МБ.
Запись звука в двоичном виде называют ДИСКРЕТИЗАЦИЕЙ. Одной из главных характеристик дискретизации является частота.
Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду (обычно равно 24 000 Гц или 44 000 Гц). Чем выше значения этой характеристики, тем более качественным будет дискретизированный звук, и более объемным файл. Песня длительностью 3 мин может занимать в памяти 3-4 Мб.
Видео - самый объемный вид файлов, является объединением звука и сменяющихся кадров. Информационный объем видеоклипа длиной 3-4 минуты, в зависимости от качества изображения, динамики, размера растра каждого кадра может занимать в памяти ПК от 15 Мб до 30 Мб. А полнометражный фильм длиной 90 минут - 1,5 Гб.
Выполни задания
Изучи с. 14-15 учебника и материал урока.
Выполни задания в своей тетради:
Выполненные задания присылать tasha-nataly@mail.ru или https://vk.com/id59850110
1) Переведите из одних единиц измерения информации в другие.
3 Кбайт=__________байт
64 Кбайт =_______Мбайт
16 бит =________байт
8 байт =__________бита
40 Мбайт =__________байт
5 Гбайт =______________Мбайт
2) Подсчитайте объём информации в одном из доступных вам словарей (орфографическом, токовом и т.д.). Результаты своей работы запиши в тетрадь в форме таблицы: