Тема урока "Измерение информации. Алфавитный подход к измерению информации. Практическая работа №2. Измерение информации"
Сегодня на уроке вы:
узнаете:
как можно измерить количество информации;
какие единицы измерения используются для определения количества информации;
научитесь:
определять количество информации в различных сообщениях;
решать типовые задачи.
Чтобы измерить длину отрезка, нужна линейка, чтобы определить массу – весы, а для того, чтобы выяснить температуру воздуха, нужен термометр. Каждая из этих измеренных величин имеет свою размерность. Расстояние измеряется в метрах, сантиметрах, миллиметрах, масса – в килограммах, граммах, тоннах, температура – в градусах.
А вот как измерить информацию, мы с вами узнаем на сегодняшнем уроке. Выясним, в каких единицах измеряется информация и научимся её определять.
Как мы помним, информация для человека – это набор сигналов, которые человек получает из различных источников. Человек, каким-то образом их воспринимает и интерпретирует, придаёт им какое-то значение. Однако разные люди могут интерпретировать сигналы по-разному. Так одно и то же сообщение, то есть один и тот же набор сигналов, может нести разным людям совершенно разную информацию. Как же тогда можно измерить информацию?
Измерить информацию независимо от её содержания позволяет алфавитный подход.
Рассмотрим его подробнее. Прежде чем что-нибудь выразить количественно, необходимо установить, для этого единицу измерения.
В алфавитном подходе считается, что каждый символ алфавита, который использован для записи информации, имеет некоторый информационный вес - несёт некоторое количество информации. Все символы одного и того же алфавита имеют одинаковый информационный вес. Информационный вес каждого из символов алфавита зависит от мощности этого алфавита. Минимальная единица измерения информации – это информационный вес одного символа двоичного алфавита. Эта величина получила название один бит.
Алфавит любого понятного нам языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита связана с разрядностью двоичного кода соотношением: N = 2i.
Эту формулу можно применять для вычисления информационного веса одного символа любого произвольного алфавита.
Решим задачу!
Обратите внимание на оформление задач!
Мощность алфавита N=8 символов. Теперь найдём, какая разрядность двоичного кода потребуется, чтобы закодировать 1 символ алфавита мощностью 8 символов. Для этого используем известную нам формулу:
N = 2i
Составим краткую запись условия задачи и решим её:
Информационный вес одного символа алфавита племени Пульти – 3 бит.
Таким образом мы научились измерять информацию, которую несёт 1 символ алфавита. Однако в действительности информация передаётся целыми сообщениями, которые складываются из множества символов. Как же измерить такую информацию?
Размер информации, которую несёт сообщение, называется его информационным объёмом.
Информационный объём I сообщения равен произведению количества K символов в сообщении на информационный вес i символа алфавита
Решим задачу!
Обратите внимание на оформление задач!
Мощность алфавита N=32 символа. Сообщение содержит 140 символов, то есть К=140. Требуется найти информационный объём сообщения, то есть I
Составим краткую запись условия задачи и решим её:
Итак, информационный вес всего сообщения равен 700 бит.
Как нам уже известно, минимальная единица измерения информации один бит, и мы можем выразить с помощью этой величины любой объём информации, но всегда ли это удобно? Ведь текст на компьютере может содержать десятки и даже сотни тысяч символов, а звуки и изображения представляются миллиардами символов двоичного кода. Для удобства измерения такой информации были введены и более крупные единицы.
Давайте посмотрим видеоролик "Единицы измерения информации"
Рассмотрите решение задач по теме "Измерение информации"
Изучи § 1.6.
Выполни задания для тренировки на сайте РЭШ по ссылке (ответы не присылать) https://resh.edu.ru/subject/lesson/7318/train/250764/
Выполни Практическую работу № 2(задачи оформляйте как в уроке)