Filosofie. Concept conceptual. Informație - proprietatea universală (atributul) materiei.
Conceptul funcțional. Informațiile și procesele de informare sunt inerente numai în natură, sunt funcția sa.
Conceptul antropocentric: procesele de informare și informare sunt inerente numai la om.
Conceptul de informație se numără printre cele fundamentale. și anume este fundamental pentru știință și nu este explicată prin alte concepte.
În acest sens, informațiile se ridică în concordanță cu astfel de concepte științifice fundamentale precum materia, energia, spațiul, timpul.
O abordare semnificativă (probabilistică) a măsurării informațiilor
Există două modalități de măsurare a informațiilor: conținut (probabilistic) și volumetric (alfabetic).
Procesul cunoașterii lumii înconjurătoare duce la acumularea de informații sub forma cunoașterii (fapte, teorii științifice etc.). Obținerea de informații noi conduce la o extindere a cunoștințelor sau la o reducere a incertitudinii cunoașterii. Dacă un mesaj duce la o scădere a incertitudinii cunoștințelor noastre, atunci putem spune că un astfel de mesaj conține informații.
Să avem o monedă pe care o aruncăm. Cu probabilitate egală, va exista unul din cele două posibile evenimente - moneda va fi în una din două poziții: "vultur" sau "cozi". Se poate spune că evenimentele sunt la fel de probabile.
Înainte de lansare există o incertitudine a cunoștințelor noastre (două evenimente sunt posibile) și, pe măsură ce cade moneda, este imposibil să se prezică. După ce aruncăm o anumită siguranță, vedem că moneda se află într-o anumită poziție (de exemplu, "vultur"). Acest mesaj duce la o scădere a incertitudinii cunoștințelor noastre în jumătate, deoarece înainte de aruncare am avut două evenimente probabile și după aruncare - doar una, adică jumătate din timp.
Cu cât este mai incertă situația inițială (mai multe mesaje de informare - de exemplu, nu aruncăm o monedă, ci un cub pe șase părți), cu atât mai mult vom primi noi informații când vom primi un mesaj de informare (incertitudinea cunoașterii va scădea mai des).
Cantitatea de informații poate fi considerată o măsură de reducere a incertitudinii cunoașterii atunci când se primesc mesaje de informare.
Există o formulă - principala formulă de informatică. care conectează între ele numărul de mesaje de informare posibile N și cantitatea de informații pe care le transmit mesajul primit.
Pentru o unitate de cantitate de informații, este luată cantitatea de informații conținute într-un mesaj de informare care reduce de două ori incertitudinea cunoașterii. O astfel de unitate este numită un pic.
Dacă ne întoarcem la experiența cu aruncarea unei monede, atunci aici incertitudinea scade doar la jumătate și, prin urmare, cantitatea de informații obținută este de 1 biți.
Bitul este cea mai mică unitate de informații.
Cu setul de biți, puteți reprezenta orice caracter și orice număr. Semnele sunt reprezentate de combinații de biți - octeți de opt biți.
Un octet este de 8 biți, considerat în ansamblu, unitatea de bază a datelor computerizate.
Pentru a măsura informațiile, se utilizează unități mai mari: kilobyte, megabyte, gigabytes, terabytes etc.
1 KB = 210 octeți = 1.024 octeți
1 Mbyte = 220 octeți = 210 Kbytes = 1.024 Kbytes = 1.048.576 octeți
1 GB = 230 octeți = 1.024 MB
1 TB = 240 octeți = 1.024 GB
În ruletă, numărul total de găuri este de 32. Cât de multe informații obținem când mingea este oprită într-unul dintre găuri?
Mesajul că Petya locuiește în a doua intrare, poartă 3 biți de informații. Câte intrări în casă?
În biblioteca școlii există 16 rafturi cu cărți. Fiecare raft are 8 rafturi. Bibliotecarul ia spus lui Petya că cartea de care avea nevoie era pe a cincea raft pe a treia de pe raftul superior. Cât de multe informații a dat bibliotecarul Pete?
Atunci când se ghidează un număr întreg în intervalul de la 1 la N, s-au obținut 9 biți de informație. Ce este N?
Completați spațiile cu numere:
5 Kbytes = __5120__byte = _40960____ biți
_1,5_Kbyte = 1536 octeți = _____ biți
__K octeți = ____ octeți = 512 biți
O abordare tridimensională (alfabetică) pentru măsurarea informațiilor
Informația este subiectul activității noastre: stocăm, transmitem, primim, procesăm. De multe ori avem nevoie să știm dacă există suficient spațiu pe suport pentru a primi informațiile de care avem nevoie, cât timp va dura pentru a transmite informații prin canalul de comunicare etc. Cantitatea care ne interesează în aceste situații este numită cantitatea de informații. În acest caz, se vorbește de o abordare voluminică a măsurării informațiilor.
Pentru a face schimb de informații cu alte persoane, oamenii folosesc limbi naturale (rusă, engleză, chineză etc.).
Pe lângă limbile naturale, s-au dezvoltat limbi oficiale (sisteme de numere, limbaj algebră, limbi de programare etc.). Principala diferență între limbile formale și naturale este prezența unor reguli stricte de gramatică și sintaxă. De exemplu, sistemul de numere poate fi considerat ca limbi oficiale care au un alfabet (numere) și permit nu numai să numească și să scrie obiecte (numere), ci și să efectueze operații aritmetice pe ele în conformitate cu reguli strict definite. Unele limbi nu folosesc litere și numere ca semne, ci alte simboluri, de exemplu formule chimice, note, imagini ale elementelor de circuite electrice sau logice, semne rutiere, puncte și liniuțe (cod Morse etc.).
Prezentarea informațiilor se poate face folosind limbi care sunt sisteme de semnalizare.
Fiecare sistem de semne este construit pe baza unui anumit alfabet și a regulilor de efectuare a operațiilor pe semne.
Atunci când stocați și transmiteți informații utilizând dispozitive tehnice, informațiile sunt tratate ca o secvență de caractere - caractere (litere, numere, coduri de culoare ale punctelor de imagine etc.)
Setul de caractere al sistemului de semn (alfabet) poate fi considerat ca fiind diferite stări posibile (evenimente). Apoi, dacă presupunem că apariția simbolurilor într-un mesaj este la fel de probabilă, prin formula
unde N este numărul de caractere din alfabetul sistemului de semne, puteți calcula
I este cantitatea de informații pe care fiecare simbol o poartă.
Capacitatea de informare a semnelor depinde de numărul lor din alfabet. Astfel, capacitatea de informare a unei litere în alfabetul rus, dacă nu folosiți litera "e", este:
În alfabetul latin există 26 de litere. Capacitatea de informare a literei alfabetului latin este, de asemenea, 5 biți. Pe baza abordării alfabetice, este posibil să se calculeze cantitatea de informații din mesajul I c, pentru aceasta este necesar să se înmulțească cantitatea de informații transmise de un simbol I. cu numărul de simboluri K din mesaj:
De exemplu. în cuvântul "informatică" 11 semne (K = 11), fiecare caracter din alfabetul rus conține informații de 5 biți (I = 5), apoi cantitatea de informații din cuvântul "informatică" Ic = 5х11 = 55 biți.
Interesant, chiar unitatea de măsurare a cantității de biți de informație (biți) și-a luat numele din combinația de cuvinte în limba engleză Binary digiT, adică binară.
Cu cât mai multe semne conțin alfabetul sistemului de semne, cu atât mai multe informații sunt transmise printr-un singur semn.
Puterea alfabetului este 256. Câte kilobiți de memorie sunt necesare pentru a stoca 160 de pagini de text care conțin o medie de 192 de caractere pe fiecare pagină?
Mesajul informațional în volum de 1,5 Kbytes conține 3072 de simboluri. Câte caractere conține alfabetul cu care este scris acest mesaj?
Câte caractere are un mesaj, scris cu un alfabet de 16 caractere, dacă volumul său este de 1/16 de un Kbyte?
Informațiile din computer sunt reprezentate în cod binar. al cărui alfabet este alcătuit din două cifre - 0 și 1. Cifra sistemului binar este numită un pic (din cifrele binare digitale - cifra binară).
Codificarea este operația de transformare a semnelor sau grupurilor de caractere ale unui sistem de semne în semne sau grupuri ale unui alt sistem de semne.
Codificarea binară a informațiilor textuale
Codificarea informațiilor textuale se bazează pe codarea caracterelor introduse de la tastatură. Principiul principal al codificării caracterelor este aranjamentul.
Codul ASCII (Codul Standard American pentru schimbul de informații - codul standard american de schimb de informații), adoptat pentru computerele personale. Alfabetul afișat în codurile binare include caracterele care pot fi introduse pe tastatura computerului (inclusiv combinații de taste diferite). Există 256 astfel de semne.
Algoritm pentru determinarea cantității de informații textuale.
1. Determinați numărul de caractere.
2. Determinați câte biți sunt utilizați pentru a codifica un caracter.
3. Numărul de informații = numărul de caractere * numărul de cifre din codul binar.
Calculați cantitatea de informații din acest text (bit, octet)
Codificarea binară a informațiilor grafice
Imaginea este reprezentată ca un set de puncte (pixeli). Punctele aparținând imaginii și punctele care aparțin fundalului sunt codificate cu semne diferite. O imagine alb-negru poate fi codificată cu o secvență:
0 - fără semnal (negru); 1 - există un semnal (alb)
Algoritm pentru determinarea cantității de informații grafice.
1. Determinați numărul pixelilor din imagine;
2. Determinați adâncimea de culoare.
Imaginile color pot avea adâncimi de culoare diferite:
2 culori 1 pixel - 1 bit
256 culori 1 pixel - 1 octet = 8 biți
65536 culori 1 pixel - 2 octeți = 16 biți
3. Cantitatea de informații = numărul de pixeli (pixeli) care alcătuiesc cadrul imaginii * adâncimea de culoare.
Efectuați o codare grafică alb-negru. Determinați cantitatea de informații (biți, octeți).
Determinați dimensiunea bitmap grafică de la 50 la 50 și adâncimea de culoare 256 de culori.
Codificarea binară a informațiilor audio.
Algoritmul pentru determinarea numărului de informații audio:
1. Adâncimea de codificare - numărul de nivele diferite de semnal:
256 niveluri - 1 byte = 8 biți
65536 niveluri - 2 octeți = 16 biți
2. Frecvența de eșantionare este determinată în Hz.
3. Moduri de sunet:
4. Timp în secunde
5. Numărul de informații audio = adâncimea de codare (bit) * frecvența de eșantionare (Hz) * modul de sunet * timpul (secunde)
Determinarea volumului de informații stereoaudiofayla sunet durată de 5 secunde la o frecvență de 48 kHz și o adâncime de 65.536 niveluri de codificare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: