Измерение информации

Измерение информации

Алфавитный подход

Единицы измерения информации

Содержательный подход

Три кита на которых стоит мир

Информация

Энергия

Вещество

Как измерить количество информации?

Можно ли измерить вещество?

Можно ли измерить энергию?

Беседа с учащимися, в результате которой ставится цель и задачи урока.

На нашем первом уроке мы с вами говорили о том, что в основе нашего мира лежат три составляющие – вещество, энергия и информация.

Из вещества он слагается, энергией движется, информацией направляется. Вещество и энергию изучают естественные науки (химия, физика, биология и др.). Информацию изучает информатика.

Любая наука рано или поздно приходит к необходимости как-то измерить то, что она изучает.

- Можно ли измерить вещество?  (можно взвесить, определить длину, найти объем и т.д.)

• Можно ли определить количество энергии?  (можно тепловую, электроэнергию и т.д.)
• Измерение происходит путем сопоставления измеряемой величины с эталонной единицей (приводим примеры)

• Как измерить информацию? В каких единицах измерения измеряют информацию?
• Этот вопрос очень непростой. Ответ на него зависит от того, что мы понимаем под информацией. Но поскольку определять информацию можно по разному, то и способы измерения тоже могут быть разными.

Например:

Например:

тепловая энергия,

длина (мм, см, дм, м,…

электроэнергия (Дж)

вес (мг, г, кг,…

объем (мм 3 , см 3 ,…

Какие единицы измерения?

0) (количество информации = 0) (количество информации 0) Log a x+Log a y= log a (xy) 5*7=35 Сообщение6– это информационный поток, который в процессе передачи информации поступает от источника к приемнику . Это речь, которую мы слушаем (объяснение учителя, радиосообщение), это воспринимаемые нами зрительные образы (фильм, сигнал светофора), это текст книги, которую мы читаем и т. д. Обсуждение вопроса : «В каком случае сообщение информативно для человека». Для разных людей одно и то же сообщение с точки зрения его информативности может быть разным. СООБЩЕНИЕ" width="640"

Информация - это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах .

Информативным назовем сообщение, которое пополняет знания человека , т.е. несет для него информацию.

«Старые» сведения  знания не пополнят, т. е. сообщение неинформативно

Новые сведения  пополнят знания, т. е. сообщение информативно

Непонятное  сообщение неинформативно

Понятное/ новое  сообщение информативно

(количество информации = 0)

(количество информации 0)

(количество информации = 0)

(количество информации 0)

Log a x+Log a y= log a (xy)

5*7=35

Сообщение6– это информационный поток, который в процессе передачи информации поступает от источника к приемнику . Это речь, которую мы слушаем (объяснение учителя, радиосообщение), это воспринимаемые нами зрительные образы (фильм, сигнал светофора), это текст книги, которую мы читаем и т. д.

Обсуждение вопроса : «В каком случае сообщение информативно для человека».

Для разных людей одно и то же сообщение с точки зрения его информативности может быть разным.

СООБЩЕНИЕ

Вывод:  

Сообщение несет информацию для человека ( информативно ), если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными .

количество информации зависит от информативности.

количество информации зависит от её содержания, понятности и новизны.

Зависит от человека (субъективно)

Для того, чтобы измерить информацию объективно ,

нельзя опираться на её содержание

Существует 2 подхода при определении количества информации – содержательный и алфавитный. Содержательный применяется для измерения информации, используемой человеком, а алфавитный – компьютером.

Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации

Алфавитный подход

• Алфавитный подход  позволяет измерять количество информации в тексте (символьном сообщении) , составленном из символов некоторого алфавита.
• Информационный объём сообщения не зависит от содержания (объективный подход)
• Используется в технике

Алфавит - ?

Алфавит – набор знаков, используемых при кодировании информации с помощью некоторого языка.

Примеры:

АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРС Т УФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

- +

0123456789

N=33

N=26

N=2

Ответить на вопрос, что такое алфавит сначала предлагается самим учащимся, так как это понятие им хорошо знакомо.

N=10

Мощность алфавита – количество символов в алфавите (N) .

Алфавитный подход

• Каждый символ имеет свой информационный вес

текст записан с помощью символов некоторого алфавита (различаются своей мощностью)  вес символа зависит от мощности алфавита

Китайский иероглиф – цветок

Обсуждаем с учащимися от чего зависит информационный вес символа и делаем вывод: вес символа зависит от мощности алфавита

Б

Какова минимальная мощность алфавита , с помощью которого можно записывать (кодировать) информацию?

Двоичный алфавит

 0

Да нет

0 1

- +

Двоичный алфавит

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации – 1 бит

Бит – минимальная единица информации

0

1

Информация, записанная на машинном языке, весит:

011 100 1

010 011

101

011 001 101 111 01

7 бит

6 бит

3 бита

14 бит

Символ

Двоичный код

Информационный вес символа = длине двоичного кода

Двоичное кодирование универсально. С помощью двоичного кода можно закодировать любой символ.

Например: 11101000111011011111010011101110111100001110110011100000111101101110100011111111 содержит 40 бит информации

13

Сколько символов можно закодировать двумя битами?

• 0 0
• 0 1
• 1 0
• 1 1

Сначала учащиеся самостоятельно в тетрадях записывают все возможные варианты.

Значит в алфавите мощностью  4 символа  

информационный вес каждого символа -  2 бита .

13

Сколько символов можно закодировать тремя битами?

• 1 0 0

• 0 0 0
• 0 0 1
• 0 1 0
• 0 1 1

• 1 0 1
• 1 1 0
• 1 1 1

Значит в алфавите мощностью  8 символов

информационный вес каждого символа -  3 бита .

Единицы измерения информации

1 бит – минимальная единица измерения информации

КОМПЬЮТЕРНЫЙ АЛФАВИТ

• русские буквы
• латинские буквы
• цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0)
• математические знаки (+, -, *, /, ^, =)
• прочие символы («», №, %, , :, ;, #, &)

Компьютерный алфавит содержит 256 символов. 256 = 2 8  i =8 битов

Фактически для выражения объема компьютерной информации в качестве основной единицы используется байт.

1 байт = 8 битов

1 байт - информационный вес символа алфавита мощностью 256.

13

Единицы измерения информационного объёма

1 байт = 2 3 бит = 8 бит

1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт

1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт

1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 1024 Гбайт

Единицы измерения информации

1 байт (bytе) = 8 бит

1 Кбайт (килобайт) = 1024 байт =2 10 байт

1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт

1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт

1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт

1 Пбайт (петабайт) = 1024 Тбайт

умножение

деление

13