Ποιο είναι το βάρος πληροφοριών ενός συμβόλου του δυαδικού αλφαβήτου. Ο όγκος πληροφοριών του κειμένου και οι μονάδες μέτρησης της πληροφορίας. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου: η αρχική έννοια
Σκοπός του μαθήματος:να εξοικειωθούν με τις έννοιες: «μέτρηση πληροφοριών», «αλφάβητο», «δύναμη του αλφαβήτου», «αλφαβητική προσέγγιση στη μέτρηση πληροφοριών», να διδάξουν πώς να μετρούν τον όγκο πληροφοριών των μηνυμάτων, λαμβάνοντας υπόψη το βάρος πληροφοριών των συμβόλων .
Είδος μαθήματος: επεξηγηματικό και επίδειξη με στοιχεία εργαστηρίου.
Σαφώς: παρουσίαση «Μέτρηση πληροφοριών» (Παράρτημα 1).
Εκπαιδευτική βιβλιογραφία: σχολικό βιβλίο «Πληροφορική». Βαθμός 8 (βασικό μάθημα) I.G. Semakin, Πρόβλημα «Πληροφορική»-τετράδιο εργασιών (μέρος 1) I.G. Semakin.
Απαιτήσεις για γνώσεις και δεξιότητες:
Οι μαθητές πρέπει να γνωρίζουν:
- τι είναι το "αλφάβητο", "η δύναμη του αλφαβήτου", "αλφαβητική προσέγγιση στη μέτρηση πληροφοριών";
- πώς να μετρήσετε τον όγκο των πληροφοριών.
- πώς προσδιορίζεται η μονάδα μέτρησης του bit πληροφοριών.
- τι είναι byte, kilobyte, megabyte, gigabyte.
Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση:
- δώστε παραδείγματα μηνυμάτων που μεταφέρουν 1 bit πληροφοριών.
- μετρήστε τον όγκο πληροφοριών του κειμένου.
- αντιπροσωπεύουν τον όγκο των πληροφοριών που λαμβάνονται σε διάφορες μονάδες (bit, byte, kilobyte, megabyte, gigabyte).
Πλάνο μαθήματος
- Οργ. στιγμή - 1 λεπτό.
- Έλεγχος της εργασίας - 2 λεπτά.
- Νέο υλικό. Μέτρηση πληροφοριών. Αλφαβητική προσέγγιση - 25 λεπτά.
- Ενοποίηση του μελετημένου - 14 min.
- Συνοψίζοντας το μάθημα. - 2 λεπτά.
- Εργασία για το σπίτι - 1 λεπτό.
Ι. Οργ. στιγμή.
II. Έλεγχος εργασιών για το σπίτι.
Τετράδιο εργασιών-εργαστήριο Νο. 1. Σελ. 11 Νο. 2, 5, 8, 11, 19 *.
III. Νέο υλικό.
1. Εισαγωγή.
Η διαδικασία της γνώσης του περιβάλλοντος κόσμου οδηγεί στη συσσώρευση πληροφοριών με τη μορφή γνώσης.
Πώς ξέρετε αν έχετε λάβει πολλές πληροφορίες ή όχι;
Είναι απαραίτητο να μετρηθεί ο όγκος των πληροφοριών. Και πώς να το κάνουμε αυτό, θα μάθουμε σήμερα.
Η απόκτηση νέων πληροφοριών οδηγεί στη διεύρυνση της γνώσης ή, με άλλα λόγια, στη μείωση της αβεβαιότητας της γνώσης.
Εάν ένα συγκεκριμένο μήνυμα οδηγεί σε μείωση της αβεβαιότητας των γνώσεών μας, τότε μπορούμε να πούμε ότι αυτή η γνώση περιέχει πληροφορίες (Εικόνα 1).
2. Πώς μπορείτε να μετρήσετε την ποσότητα των πληροφοριών.
Για τη μέτρηση διαφόρων μεγεθών, υπάρχουν μονάδες μέτρησης αναφοράς.
Για παράδειγμα:
- Η απόσταση μετριέται σε χιλιοστά, εκατοστά, δεκατόμετρα ...
- Η μάζα μετριέται σε γραμμάρια, κιλά, τόνους ...
- Ο χρόνος μετριέται σε δευτερόλεπτα, λεπτά, μέρες, χρόνια...
Επομένως, για τη μέτρηση της πληροφορίας, πρέπει να εισαχθεί η δική της μονάδα αναφοράς.
Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις για τη μέτρηση των πληροφοριών:
β) Αλφαβητικά. Σας επιτρέπει να μετράτε τον όγκο πληροφοριών του κειμένου σε οποιαδήποτε γλώσσα (φυσική ή επίσημη), όταν χρησιμοποιείτε αυτήν την προσέγγιση, ο όγκος των πληροφοριών δεν σχετίζεται με το περιεχόμενο του κειμένου, σε αυτήν την περίπτωση, ο όγκος εξαρτάται από το βάρος πληροφοριών του οι χαρακτήρες.
3. Αλφαβητική προσέγγιση μέτρησης πληροφοριών.
Ας θυμηθούμε τι είναι το αλφάβητο;
- Αλφάβητο - το σύνολο των γραμμάτων, των σημείων στίξης, των αριθμών, των αγκύλων και άλλων συμβόλων που χρησιμοποιούνται στο κείμενο.
*Το αλφάβητο περιλαμβάνει χώρο (κενό μεταξύ των λέξεων).
Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου;
- Η βασικότητα ενός αλφαβήτου είναι ο συνολικός αριθμός χαρακτήρων του αλφαβήτου.
Για παράδειγμα: η δύναμη του αλφαβήτου των ρωσικών γραμμάτων και συμβόλων που χρησιμοποιούνται είναι 54:
33 γράμματα + 10 αριθμοί + 11 σημεία στίξης, αγκύλες, κενό.
Το αλφάβητο που χρησιμοποιείται σε έναν υπολογιστή (γλώσσα μηχανής) έχει τη μικρότερη ισχύ, ονομάζεται δυαδικό αλφάβητο, επειδή. περιέχει μόνο δύο χαρακτήρες "0", "1".
Το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα δυαδικού αλφαβήτου λαμβάνεται ως μονάδα πληροφοριών και ονομάζεται 1 bit.
Προσπαθήστε να προσδιορίσετε το εύρος του ενημερωτικού μηνύματος:
Οι πληροφορίες γραμμένες σε γλώσσα μηχανής ζυγίζουν:
01110 - ... bit
010010 - ... bit
010 - ... bit
0111111011110 - … bit
Στην αλφαβητική προσέγγιση, κάθε χαρακτήρας του κειμένου θεωρείται ότι έχει πληροφοριακή βαρύτητα.
Το πληροφοριακό βάρος ενός συμβόλου εξαρτάται από τη δύναμη του αλφαβήτου.
Με την αύξηση της ισχύος του αλφαβήτου, το πληροφοριακό βάρος κάθε χαρακτήρα αυξάνεται.
Για να μετρήσετε την ποσότητα των πληροφοριών, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε πόσες φορές πληροφορίες ίσες με 1 bit περιέχονται στην καθορισμένη ποσότητα πληροφοριών.
Για παράδειγμα:
1) Ας πάρουμε ένα τετραψήφιο αλφάβητο (εφευρέθηκε), (Εικόνα 2).
Όλοι οι χαρακτήρες του αρχικού αλφαβήτου μπορούν να κωδικοποιηθούν σε όλους τους πιθανούς συνδυασμούς χρησιμοποιώντας τα ψηφία του δυαδικού αλφαβήτου.
Παίρνουμε τον δυαδικό κώδικα κάθε χαρακτήρα του αλφαβήτου. Για να κωδικοποιήσουμε τα σύμβολα ενός αλφαβήτου του οποίου η κύρια ταυτότητα είναι τέσσερα, χρειαζόμαστε δύο σύμβολα του δυαδικού κώδικα.
Επομένως, κάθε χαρακτήρας του τετραψήφιου αλφαβήτου ζυγίζει 2 bit.
2) Κωδικοποιήστε χρησιμοποιώντας έναν δυαδικό κώδικα κάθε χαρακτήρα του αλφαβήτου, η ισχύς του οποίου είναι 8 (Εικόνα 3).
Συμπέρασμα. Ολόκληρο το αλφάβητο, η ισχύς του οποίου είναι 8, μπορεί να κωδικοποιηθεί σε γλώσσα μηχανής χρησιμοποιώντας τρεις χαρακτήρες του δυαδικού αλφαβήτου (Εικόνα 4).
Πώς πιστεύετε, ποιος είναι ο όγκος πληροφοριών κάθε χαρακτήρα του αλφαβήτου των οκτώ χαρακτήρων;
Κάθε χαρακτήρας του αλφαβήτου των οκτώ χαρακτήρων ζυγίζει 3 bit.
3). Κωδικοποιήστε σε δυαδικό κώδικα κάθε χαρακτήρα του αλφαβήτου του οποίου η κύρια ταυτότητα είναι 16.
Ποιο μπορεί να είναι το συμπέρασμα;
Ένα αλφάβητο δεκαέξι χαρακτήρων μπορεί να κωδικοποιηθεί χρησιμοποιώντας έναν τετραψήφιο δυαδικό κωδικό.
Λύσε το πρόβλημα.
Εργασία: Πόσες πληροφορίες περιέχουν 3 χαρακτήρες του αλφαβήτου των 16 χαρακτήρων;
Δεδομένου ότι κάθε χαρακτήρας του αλφαβήτου χωρητικότητας 16 χαρακτήρων μπορεί να κωδικοποιηθεί χρησιμοποιώντας έναν τετραψήφιο δυαδικό κωδικό, κάθε χαρακτήρας του αρχικού αλφαβήτου ζυγίζει 4 bit.
Δεδομένου ότι χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 3 χαρακτήρες του αλφαβήτου με χωρητικότητα 16 χαρακτήρων, επομένως: 4 bit 3 \u003d 12 bit
Απάντηση: η ποσότητα των πληροφοριών που καταγράφονται από 3 χαρακτήρες του αλφαβήτου με ισχύ 16 χαρακτήρων είναι 12 bit.
Ας γράψουμε έναν πίνακα αντιστοιχίας μεταξύ της ισχύος του αλφαβήτου (Ν) και του αριθμού των χαρακτήρων στον κώδικα (β) - το βάθος bit του δυαδικού κώδικα.
Βρείτε ένα μοτίβο (Εικόνα 5)!
Τι συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί;
Το βάρος πληροφοριών κάθε χαρακτήρα, εκφρασμένο σε bit (b), και η ισχύς του αλφαβήτου (N) σχετίζονται με τον τύπο: N = 2 b
Το αλφάβητο από το οποίο συντάσσεται το κείμενο (έγγραφο) σε υπολογιστή αποτελείται από 256 χαρακτήρες.
Αυτό το αλφάβητο περιέχει σύμβολα: πεζά και κεφαλαία λατινικά και ρωσικά γράμματα, αριθμούς, σημάδια αριθμητικών πράξεων, κάθε είδους αγκύλες, σημεία στίξης και άλλα σύμβολα.
Μάθετε πόσες πληροφορίες περιέχονται σε έναν χαρακτήρα του αλφαβήτου, η ισχύς του οποίου είναι 256.
Απόφαση. Από τον τύπο N = 2 b προκύπτει 256 = 2 8 .
Συμπέρασμα. Αυτό σημαίνει ότι κάθε χαρακτήρας του αλφαβήτου που χρησιμοποιείται σε έναν υπολογιστή για την εκτύπωση εγγράφων έχει βάρος 8 bit
Αυτή η τιμή ελήφθη επίσης ως μονάδα πληροφοριών και της δόθηκε το όνομα byte.
8 bit = 1 byte
Εργο. Το άρθρο περιέχει 30 σελίδες, κάθε σελίδα έχει 40 γραμμές, κάθε γραμμή έχει 50 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες περιέχει το άρθρο;
Πρόοδος λύσης.
1) Κάθε σελίδα έχει 50 40 = 2000 χαρακτήρες.
2) σε ολόκληρο το άρθρο 2000 30 = 60000 χαρακτήρες.
3) επειδή το βάρος κάθε χαρακτήρα είναι 1 byte, επομένως, ο όγκος πληροφοριών ολόκληρου του άρθρου είναι 60000 1 = 60000 byte ή 60000 8 = 480000 bit.
Όπως φαίνεται από την εργασία, τα byte είναι μια «μικρή» μονάδα μέτρησης του όγκου πληροφοριών του κειμένου, επομένως μεγαλύτερες μονάδες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών.
Μονάδες όγκου πληροφοριών:
1 kilobyte = 1 KB = 210 byte = 1024 byte
1 megabyte = 1 MB = 210 KB = 1024 KB
1 gigabyte = 1 GB = 210 MB = 1024 MB
Δοκιμάστε να μετατρέψετε το αποτέλεσμα της εργασίας σε μεγαλύτερες μονάδες:
60000 byte 58,59375 KB
60000 byte 0,057 MB
IV. Εμπέδωση όσων έχουμε μάθει.
Βιβλίο εργασιών-εργαστήριο Νο. 1. S. 19 No. 19, 20, 22, 23, 25.
V. Συνοψίζοντας.
VI. Εργασία για το σπίτι.
Τετράδιο εργασιών-εργαστήριο Νο. 1. Σελ. 20 Αρ. 21, 24, 26.
ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ
Κατά την αποθήκευση και μετάδοση πληροφοριών με τη χρήση τεχνικών συσκευών, οι πληροφορίες θα πρέπει να θεωρούνται ως μια ακολουθία συμβόλων - σημείων (γράμματα, αριθμοί, χρωματικοί κωδικοί σημείων εικόνας κ.λπ.).
Το σύνολο χαρακτήρων ενός συστήματος σημείων (αλφάβητο) μπορεί να θεωρηθεί ως διαφορετικές πιθανές καταστάσεις (γεγονότα).
Τότε, αν υποθέσουμε ότι η εμφάνιση χαρακτήρων στο μήνυμα είναι εξίσου πιθανή, ο αριθμός των πιθανών γεγονότων Νμπορεί να υπολογιστεί ως N=2 i
Ο όγκος των πληροφοριών στο μήνυμα Εγώμπορεί να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό των χαρακτήρων κανά πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα Εγώ
Έτσι, έχουμε τους τύπους που απαιτούνται για να προσδιορίσουμε την ποσότητα των πληροφοριών στην αλφαβητική προσέγγιση:
Είναι δυνατοί οι ακόλουθοι συνδυασμοί γνωστών (Δεδομένων) και απαιτούμενων (Εύρεση) τιμών:
| Τύπος | Δεδομένος | Να βρω | Τύπος |
|---|---|---|---|
| 1 | Εγώ | Ν | N=2 i |
| 2 | Ν | Εγώ | |
| 3 | i,K | Εγώ | I=K*i |
| 4 | εγώ, εγώ | κ | |
| 5 | Εγώ, Κ | Εγώ | |
| 6 | Ν, Κ | Εγώ | Και οι δύο τύποι |
| 7 | Ν, Ι | κ | |
| 8 | Εγώ, Κ | Ν |
Εάν προσθέσουμε σε αυτές τις εργασίες εργασίες σχετικά με την αναλογία ποσοτήτων γραμμένων σε διαφορετικές μονάδες μέτρησης, χρησιμοποιώντας την αναπαράσταση μεγεθών με τη μορφή δυνάμεων δύο, θα λάβουμε 9 τύπους προβλημάτων.
Εξετάστε εργασίες για όλους τους τύπους. Ας συμφωνήσουμε ότι κατά τη μετάβαση από τη μια μονάδα μέτρησης της πληροφορίας στην άλλη, θα χτίσουμε μια αλυσίδα αξιών. Τότε η πιθανότητα υπολογιστικού λάθους μειώνεται.
Εργασία 1. Έχει ληφθεί ένα μήνυμα με μέγεθος δεδομένων 32 bit. τι είναι αυτό το μέγεθος σε byte;
Λύση: Υπάρχουν 8 bit σε ένα byte. 32:8=4
Απάντηση: 4 byte.
Εργασία 2. Ο όγκος του ενημερωτικού μηνύματος είναι 12582912 bit εκφρασμένο σε kilobyte και megabyte.
Λύση: Αφού 1KB=1024 bytes=1024*8 bit, τότε 12582912:(1024*8)=1536KB και
αφού 1MB = 1024 KB, τότε 1536:1024 = 1,5 MB
Απάντηση: 1536KB και 1,5MB.
Εργασία 3.Ο υπολογιστής διαθέτει 512 MB μνήμης RAM. Ο αριθμός των bit που αντιστοιχούν σε αυτήν την τιμή είναι μεγαλύτερος:
1) 10.000.000.000 bit 2) 8.000.000.000 bit 3) 6.000.000.000 bit 4) 4.000.000.000 bits Λύση: 512*1024*1024*49 bits=1024*8 bits.Απάντηση: 4.
Εργασία 4.Προσδιορίστε τον αριθμό των bit σε δύο megabyte, χρησιμοποιώντας μόνο δυνάμεις 2 για αριθμούς.
Λύση: Αφού 1byte=8bits=2 3 bit και 1MB=2 10Kbytes=2 20 bytes=2 23 bit. Επομένως, 2MB = 2 24 bit.
Απάντηση: 2 24 bit.
Εργασία 5.Πόσα megabyte πληροφοριών περιέχει ένα μήνυμα 2 23 bit;
Λύση: Αφού 1 byte = 8 bit = 2 3 bit, τότε
2 23 bit=2 23 *2 23 *2 3 bit=2 10 2 10 bytes=2 10 KB=1MB.
Απάντηση: 1MB
Εργασία 6.Ένας χαρακτήρας του αλφαβήτου «ζυγίζει» 4 bit. Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν σε αυτό το αλφάβητο;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 16
Εργασία 7.Κάθε χαρακτήρας του αλφαβήτου γράφεται χρησιμοποιώντας 8 ψηφία ενός δυαδικού κώδικα. Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν σε αυτό το αλφάβητο;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 256
Εργασία 8.Το ρωσικό αλφάβητο μερικές φορές υπολογίζεται σε 32 γράμματα. Ποιο είναι το βάρος πληροφοριών ενός γράμματος ενός τόσο συντομευμένου ρωσικού αλφαβήτου;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 5
Εργασία 9.Το αλφάβητο αποτελείται από 100 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες φέρει ένας χαρακτήρας αυτού του αλφαβήτου;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 5
Εργασία 10.Η φυλή Chichevok έχει 24 γράμματα και 8 αριθμούς στο αλφάβητο. Δεν υπάρχουν σημεία στίξης ή αριθμητικά σημεία. Ποιος είναι ο ελάχιστος αριθμός bit που χρειάζονται για να κωδικοποιήσουν όλους τους χαρακτήρες; Σημειώστε ότι οι λέξεις πρέπει να χωρίζονται μεταξύ τους!
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 5
Εργασία 11.Το βιβλίο, δακτυλογραφημένο με υπολογιστή, περιέχει 150 σελίδες. Κάθε σελίδα έχει 40 γραμμές, κάθε γραμμή έχει 60 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες υπάρχουν στο βιβλίο; Δώστε την απάντησή σας σε kilobyte και megabyte.
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 351KB ή 0,4MB
Εργασία 12.Ο όγκος πληροφοριών του κειμένου ενός βιβλίου που πληκτρολογήθηκε σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας την κωδικοποίηση Unicode είναι 128 kilobyte. Προσδιορίστε τον αριθμό των χαρακτήρων στο κείμενο του βιβλίου.
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 65536
Εργασία 13.Ένα πληροφοριακό μήνυμα 1,5 Kb περιέχει 3072 χαρακτήρες. Προσδιορίστε το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα του αλφαβήτου που χρησιμοποιείται
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 4
Εργασία 14.Ένα μήνυμα γραμμένο με γράμματα από το αλφάβητο των 64 χαρακτήρων περιέχει 20 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 120 bit
Εργασία 15.Πόσους χαρακτήρες περιέχει ένα μήνυμα που γράφτηκε χρησιμοποιώντας το αλφάβητο των 16 χαρακτήρων αν ο όγκος του ήταν 1/16 του megabyte;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 131072
Εργασία 16.Ο όγκος του μηνύματος που περιείχε 2048 χαρακτήρες ήταν 1/512 του megabyte. Ποιο είναι το μέγεθος του αλφαβήτου με το οποίο γράφεται το μήνυμα;
Απόφαση:
Δεδομένος:
Απάντηση: 256
Εργασίες για ανεξάρτητη λύση:
- Κάθε χαρακτήρας του αλφαβήτου γράφεται χρησιμοποιώντας 4 δυαδικά ψηφία. Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν σε αυτό το αλφάβητο;
- Το αλφάβητο για τη σύνταξη μηνυμάτων αποτελείται από 32 χαρακτήρες, ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα; Μην ξεχάσετε να καθορίσετε τη μονάδα μέτρησης.
- Ο όγκος πληροφοριών του κειμένου που πληκτρολογείται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας την κωδικοποίηση Unicode (κάθε χαρακτήρας κωδικοποιείται σε 16 bit) είναι 4 KB. Προσδιορίστε τον αριθμό των χαρακτήρων στο κείμενο.
- Το μέγεθος του μηνύματος πληροφοριών είναι 8192 bit. Εκφράστε το σε kilobyte.
- Πόσα bit πληροφοριών περιέχει ένα μήνυμα 4 MB; Δώστε την απάντησή σας σε δυνάμεις 2.
- Ένα μήνυμα γραμμένο με γράμματα από ένα αλφάβητο 256 χαρακτήρων περιέχει 256 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει σε kilobyte;
- Πόσα διαφορετικά ηχητικά σήματα υπάρχουν, που αποτελούνται από ακολουθίες σύντομων και μεγάλων κλήσεων. Το μήκος κάθε σήματος είναι 6 δακτύλιοι.
- Ο μετεωρολογικός σταθμός παρακολουθεί την υγρασία του αέρα. Το αποτέλεσμα μιας μέτρησης είναι ένας ακέραιος από 20 έως 100%, ο οποίος γράφεται χρησιμοποιώντας τον ελάχιστο δυνατό αριθμό bit. Ο σταθμός έκανε 80 μετρήσεις. Προσδιορίστε τον όγκο πληροφοριών του αποτελέσματος παρατήρησης.
- Ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων μέσω σύνδεσης ADSL είναι 512.000 bps. Ένα αρχείο 1500 Kb μεταδίδεται μέσω αυτής της σύνδεσης. Καθορίστε το χρόνο μεταφοράς αρχείων σε δευτερόλεπτα.
- Προσδιορίστε την ταχύτητα του μόντεμ εάν μπορεί να μεταδώσει ένα bitmap 640x480 pixel σε 256 δευτερόλεπτα. Υπάρχουν 3 byte ανά pixel. Και αν υπάρχουν 16 εκατομμύρια χρώματα στην παλέτα;
Αλφαβητική προσέγγιση στη μέτρηση πληροφοριών
Με αλφαβητική προσέγγιση για τον προσδιορισμό του όγκου των πληροφοριών αποκλίνουν από το περιεχόμενοπληροφορίες και θεωρήστε το ενημερωτικό μήνυμα ως ακολουθία χαρακτήρωνορισμένο σύστημα σημείων.
Ολα έτοιμαχρησιμοποιείται στη γλώσσα χαρακτήρεςθα καλέσουμε παραδοσιακά αλφαβητικώς .
Ο συνολικός αριθμός των χαρακτήρων στο αλφάβητο ονομάζεται η δύναμη του αλφαβήτου .
Θα υποδηλώσουμε αυτήν την τιμή με το γράμμα Ν .
Η ΔΥΝΑΜΗ ΤΟΥ ΡΩΣΙΚΟΥ ΑΛΦΑΒΗΤΟΥ:
- 33 γράμματα
- 10 ψηφία
- 11 σημεία στίξης
- παρενθέσεις
- χώρος
Βάρος πληροφοριών συμβόλων
Το πληροφοριακό βάρος ενός συμβόλου εξαρτάται από τη δύναμη του αλφαβήτου.
βάρος πληροφοριών χαρακτήρα - την ποσότητα των πληροφοριών που φέρει ένας χαρακτήρας.
Ο μικρότερος αριθμός χαρακτήρων στο αλφάβητο: 2 (0 και 1) - δυαδικό αλφάβητο.
Το βάρος πληροφοριών ενός συμβόλου δυαδικού αλφαβήτου λαμβάνεται ως μονάδα πληροφοριών και καλείται 1 BIT.
Με την αύξηση της ισχύος του αλφαβήτου, το πληροφοριακό βάρος των συμβόλων αυτού του αλφαβήτου αυξάνεται. Άρα ένας χαρακτήρας από το αλφάβητο των τεσσάρων χαρακτήρων (N = 4) «ζυγίζει» 2 bit.
Χρησιμοποιώντας τρία δυαδικά ψηφία, μπορείτε να κάνετε 8 διαφορετικούς συνδυασμούς
Επομένως, εάν η ισχύς του αλφαβήτου είναι 8, τότε το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα είναι 3 bit.
Αριθμός ακολουθίας συμβόλων
Διψήφιος δυαδικός κωδικός
Αριθμός ακολουθίας συμβόλων
Τριψήφιος δυαδικός κωδικός
Κάθε χαρακτήρας από το αλφάβητο των 16 χαρακτήρων μπορεί να κωδικοποιηθεί με έναν τετραψήφιο δυαδικό κωδικό. Και τα λοιπά.
Ας βρούμε τη σχέση μεταξύ της ισχύος του αλφαβήτου (N) και του αριθμού των χαρακτήρων στον κώδικα (β) - το βάθος bit του δυαδικού κώδικα.
Σημειώστε ότι 2=2 1 , 4=2 2 , 8=2 3 , 16=2 4 .
Σε γενικές γραμμές, αυτό γράφεται ως εξής: Ν=2 σι
Τραπέζιεξάρτηση της δύναμης του αλφαβήτου από το βάρος πληροφοριών του συμβόλου
Βάρος πληροφοριών συμβόλων
Σύμβολα αλφαβήτου
Η δύναμη του αλφαβήτου
00000000… …11111111
Το βάθος bit του δυαδικού κώδικα είναι το πληροφοριακό βάρος του συμβόλου.
Το βάρος πληροφοριών κάθε χαρακτήρα, εκφρασμένο σε bit ( σι) , και η καρδινάλια του αλφαβήτου ( Ν) διασυνδέονται με τον τύπο: Ν=2 σι
Το αλφάβητο από το οποίο συντίθεται το «κείμενο του υπολογιστή» περιέχει 256 χαρακτήρες. Σχεδόν όλοι οι απαραίτητοι χαρακτήρες μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα αλφάβητο αυτού του μεγέθους.
Αφού 256=2 8 , τότε ένας χαρακτήρας του αλφαβήτου του υπολογιστή "ζυγίζει" 8 bit πληροφοριών - αυτή είναι τόσο χαρακτηριστική τιμή που του δόθηκε ακόμη και το δικό του όνομα - ένα byte.
1 byte = 8 bit
Είναι εύκολο να υπολογίσετε τον όγκο πληροφοριών του κειμένου εάν είναι γνωστό ότι το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα είναι 1 byte. Απλά πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των χαρακτήρων στο κείμενο. Η τιμή που προκύπτει θα είναι ο όγκος πληροφοριών του κειμένου, εκφρασμένος σε byte.
, :, ;, #, &) b = 8 bit = 1 byte N = 256 = 2 8 N = 2 b 1 byte είναι το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα του αλφαβήτου του υπολογιστή = = = 1024 byte 2 10 byte 1 Kb 1 kilobyte 1 Mb 1 megabyte 2 10 KB 1024 KB = = = 1024 MB 2 10 MB 1 gigabyte 1 GB = = = 10" πλάτος = "640" ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ
ΑΛΦΑΒΗΤΟ Η/Υ
- Ρωσικά (ΡΩΣΙΚΑ) γράμματα
- Λατινικά ( ΛΑΤ ) γράμματα
- ψηφία (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0)
- μαθηματικά σημάδια (+, -, *, / , ^, =)
- άλλα σύμβολα ("", №, %, , , :, ;, #, &)
σι = 8 κομμάτι = 1 byte
Ν = 256 = 2 8
Ν=2 σι
1 byte είναι το πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα του αλφαβήτου του υπολογιστή
1024 bytes
1 kilobyte
1 megabyte
1024 Kb
1024 MB
1 gigabyte
1 MB (megabyte) = 1024 KB (2 10 KB ή 2 20 byte)
1 GB (gigabyte) = 1024 MB (2 10 MB ή 2 30 byte)
1 TB (terabyte) = 1024 GB (2 10 GB ή 2 40 byte)
Αλλά στο εγγύς μέλλον περιμένουμε τις ακόλουθες μονάδες:
1PB (petabyte) = 1024 TB (2 10 TB ή 2 50 byte)
1 Ebyte (exabyte) = 1024 PB (2 10 PB ή 2 60 byte)
1 Zbyte (zettabyte) - 1024 Ebyte (2 10 Ebyte ή 2 70 byte)
1 (yottabyte) - 1024 Zbyte (2 10 Zbyte ή 2 80 byte)
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΤΟΜΟΣ ΚΕΙΜΕΝΟΥ
ΕΡΓΟ
Το βιβλίο που δημιουργήθηκε από υπολογιστή περιέχει 150 σελίδες. Κάθε σελίδα έχει 40 γραμμές, κάθε γραμμή έχει 60 χαρακτήρες (συμπεριλαμβανομένων των κενών μεταξύ των λέξεων). Πόσες πληροφορίες υπάρχουν στο βιβλίο;
ΑΠΟΦΑΣΗ
Η ισχύς του αλφαβήτου του υπολογιστή είναι 256, επομένως ένας χαρακτήρας μεταφέρει 1 byte πληροφοριών. Άρα η σελίδα του βιβλίου περιέχει 40 60 = 2400 byte πληροφοριών.
[αριθμός χαρακτήρων ανά γραμμή] [αριθμός γραμμών] = [μήκος σελίδας]
Ο όγκος όλων των πληροφοριών στο βιβλίο (σε διαφορετικές μονάδες):
[ τόμος πληροφοριών σελίδας ] [αριθμός σελίδων] = [τόμος πληροφοριών του βιβλίου]
2400 150 = 360.000 byte / 1024 = 351,5625 KB / 1024 = 0,34332275 MB
Εργασία 1
Ένα μήνυμα γραμμένο με γράμματα από το αλφάβητο των 128 χαρακτήρων περιέχει 30 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει;
Ν = 2 σι
b = 7 bit (βάρος ενός χαρακτήρα).
Το μήνυμα περιέχει 30 χαρακτήρες, άρα
7×30= 210 bit
Εργασία 2
Πόσα byte είναι ένα μήνυμα που περιέχει 1000 bit;
1 byte = 8 bit
1000: 8 = 125 byte
Εργο 3
Ένα πληροφοριακό μήνυμα 5 KB περιέχει 8192 χαρακτήρες. Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν στο αλφάβητο με το οποίο γράφτηκε αυτό το μήνυμα;
ΑΠΟΦΑΣΗ
Ν = 2 σι
5 KB = 5120 byte = 40960 bit
Το μήνυμα περιέχει 8192 χαρακτήρες, άρα
b = 40960: 8192 = 5 bit (βάρος ενός χαρακτήρα).
Εργο 4
Το κείμενο που πληκτρολογείται στον υπολογιστή καταλαμβάνει πέντε σελίδες. Κάθε σελίδα περιέχει 30 γραμμές των 70 χαρακτήρων ανά γραμμή. Πόση μνήμη RAM καταλαμβάνει αυτό το κείμενο; Θα χωρέσει το κείμενο σε ένα CD;
Απάντηση
30 × 70 = 2100 χαρακτήρες
2100 × 8 = 16800 byte
16800: 1024 = 16,40625 KB
Εργο 5
Πόσες πληροφορίες υπάρχουν σε ένα μήνυμα 10 χαρακτήρων γραμμένο με γράμματα από ένα αλφάβητο 32 χαρακτήρων;
Ν = 2 σι
ΑΠΟΦΑΣΗ
Ποσότητα πληροφοριών
Εγώ = 10*5 = 50 bit
Εργο 6
Η αποθήκευση κειμένου απαιτεί 84000 bit. Πόσες σελίδες θα πάρει αυτό το κείμενο εάν η σελίδα περιέχει 30 γραμμές των 70 χαρακτήρων ανά γραμμή;
ΑΠΟΦΑΣΗ
1 byte=8 bit.
84000/8=10500 χαρακτήρες στο κείμενο.
Τοποθετείται στη σελίδα
30x70=2100 χαρακτήρες.
5 σελίδες.
5 σελίδες.
ΑΠΑΝΤΗΣΗ:
Εργο 7
Η φυλή Chichevok έχει 24 γράμματα και 8 αριθμούς στο αλφάβητο. Δεν υπάρχουν σημεία στίξης ή αριθμητικά σημεία. Ποιος είναι ο ελάχιστος αριθμός bit που χρειάζονται για να κωδικοποιήσουν όλους τους χαρακτήρες;
Ν = 2 σι
ΑΠΟΦΑΣΗ
ΑΠΑΝΤΗΣΗ:
5 bit
Το πρώτο γράμμα αποτελείται από 50 χαρακτήρες του αλφαβήτου των 32 χαρακτήρων και το δεύτερο από 40 χαρακτήρες του αλφαβήτου των 64 χαρακτήρων.
Συγκρίνετε τις ποσότητες των πληροφοριών που περιέχονται
σε δύο γράμματα.
Εργο 8
Ας προσδιορίσουμε την χωρητικότητα πληροφοριών ενός χαρακτήρα σε κάθε ένα από τα γράμματα:
ΑΠΟΦΑΣΗ
2 b = 32, b = 5 bit για το πρώτο γράμμα, 2 b = 64, b = 6 bit για το δεύτερο γράμμα
Ας προσδιορίσουμε την ποσότητα των πληροφοριών σε κάθε ένα από τα γράμματα:
50 * 5 = 250 bit - για το πρώτο γράμμα,
40 * 6 = 240 bit - για το δεύτερο γράμμα.
Βρείτε τη διαφορά μεταξύ των όγκων πληροφοριών δύο γραμμάτων. 250 - 240 = 10 bit.
ΔΙΑΛΕΞΗ #3
Θέματα μαθήματος:
1. Η δύναμη του αλφαβήτου.
2. Πίνακες κωδικοποίησης χαρακτήρων.
3. Κωδικοποίηση εικόνας.
4. Κωδικοποίηση ήχου.
5. Συμπίεση πληροφοριών
6. Παραδείγματα επίλυσης τυπικών προβλημάτων.
7. Ψηφιακή ηλεκτρονική υπογραφή.
Η δύναμη του αλφαβήτου
Αλφάβητο– ένα σύνολο χαρακτήρων που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενημερωτικών μηνυμάτων. Για παράδειγμα, το αλφάβητο της ρωσικής γλώσσας περιλαμβάνει 32 γράμματα (σύμβολα), ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι εκτός από τα γράμματα, μπορεί να υπάρχουν ειδικοί χαρακτήρες στο μήνυμα πληροφοριών: κόμμα, τελεία, θαυμαστικό, αγκύλες κ.λπ. .
Η δύναμη του αλφαβήτου(μαθηματικά - καρδινικότητα ενός συνόλου) - ο αριθμός (σετ) χαρακτήρων που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ενός μηνύματος.
Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ένα αλφάβητο δύο χαρακτήρων: 0 και 1
Σημείωση:
*Ο μέγιστος αριθμός Ν επιλογών (σετ)για μια δυαδική λέξη n-bit είναι
Για παράδειγμα, ο αριθμός των πιθανών παραλλαγών μιας λέξης οκτώ bit (1 byte) που αποτελείται από 0 και 1 είναι 2 8 = 256.
Αριθμός εργασίας 1.1.:
Η ταχύτητα ανάγνωσης του μαθητή είναι περίπου 250 χαρακτήρες ανά λεπτό. Λαμβάνοντας την ισχύ του χρησιμοποιημένου αλφαβήτου ως 64, προσδιορίστε πόσες πληροφορίες σε kilobyte θα λάβει ο μαθητής εάν διαβάζει συνεχώς για 40 λεπτά;
Απόφαση:
1) Η ποσότητα των πληροφοριών που φέρει ένας χαρακτήρας του αλφαβήτου (από τους 64 χαρακτήρες) ισούται με: 
2) Ο αριθμός των χαρακτήρων που διαβάζει ένας μαθητής σε 40 λεπτά είναι: 250 x 40 = 10.000.
3) Ο όγκος των πληροφοριών που λαμβάνει ένας μαθητής σε 40 λεπτά είναι: 10.000 ⋅ 6 = 60.000 bit = 7,3 KB.
- Ένα πληροφοριακό μήνυμα 375 byte αποτελείται από 500 χαρακτήρες. Ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος κάθε χαρακτήρα σε αυτό το μήνυμα; Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου με το οποίο γράφτηκε αυτό το μήνυμα;
- Για τη συγγραφή του κειμένου χρησιμοποιήθηκε το αλφάβητο των 64 χαρακτήρων. Πόσες πληροφορίες σε byte περιέχουν 3 σελίδες κειμένου εάν κάθε σελίδα έχει 40 γραμμές των 60 χαρακτήρων ανά γραμμή;
- Το μήνυμα καταλαμβάνει 6 σελίδες των 40 γραμμών, κάθε γραμμή περιέχει 60 χαρακτήρες. Ο όγκος πληροφοριών ολόκληρου του μηνύματος είναι 9000 byte. Ποιο είναι το βάρος πληροφοριών ενός χαρακτήρα; Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν στο αλφάβητο της γλώσσας στην οποία είναι γραμμένο αυτό το μήνυμα;
- Η φυλή χρησιμοποιεί αλφάβητο 32 χαρακτήρων. Το σύνολο των βασικών νόμων της φυλής είναι αποθηκευμένο σε 512 πήλινες πλάκες, καθεμία από τις οποίες έχει ακριβώς 256 σύμβολα. Πόσες πληροφορίες περιέχονται σε κάθε μέσο; Πόσες πληροφορίες περιέχονται σε ολόκληρο το σύνολο των νόμων;
- Το μήνυμα, γραμμένο με γράμματα του αλφαβήτου των 8 χαρακτήρων, περιέχει 30 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει;
- Ένα μήνυμα γραμμένο σε αλφάβητο 128 χαρακτήρων περιέχει 20 χαρακτήρες. Πόσες πληροφορίες μεταφέρει;
- Ένα πληροφοριακό μήνυμα 1,5 kilobyte περιέχει 3072 χαρακτήρες. Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν στο αλφάβητο με το οποίο γράφτηκε αυτό το μήνυμα;
- Ένα πληροφοριακό μήνυμα με όγκο 4 KB αποτελείται από 4096 χαρακτήρες. Ποιο είναι το πληροφοριακό βάρος ενός χαρακτήρα στο αλφάβητο που χρησιμοποιείται; Πόσοι χαρακτήρες υπάρχουν στο αλφάβητο με το οποίο είναι γραμμένο αυτό το μήνυμα;
- Προσδιορίστε την ποσότητα των πληροφοριών στο μήνυμα από K σύμβολα του αλφαβήτου με δύναμη N, συμπληρώνοντας τον πίνακα:
Ανεξάρτητη εργασία
Επιλογή 1
- Το μέγεθος του μηνύματος είναι 7 KB. Αυτό το μήνυμα είναι γνωστό ότι περιέχει 7168 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου;
- Δίνεται ένα κείμενο 500 χαρακτήρων. Είναι γνωστό ότι οι χαρακτήρες λαμβάνονται από έναν πίνακα μεγέθους 32 επί 32. Προσδιορίστε τον όγκο πληροφοριών του κειμένου σε bit.
- Η χωρητικότητα του αλφαβήτου είναι 256. Πόσα KByte μνήμης θα απαιτούνται για την αποθήκευση 160 σελίδων κειμένου με μέσο όρο 192 χαρακτήρες ανά σελίδα;
- Το μέγεθος του μηνύματος είναι 3 KB. Το μήνυμα περιέχει 3072 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου;
- Για την κωδικοποίηση του μυστικού μηνύματος χρησιμοποιούνται 12 ειδικά σύμβολα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι χαρακτήρες κωδικοποιούνται με τον ίδιο ελάχιστο δυνατό αριθμό bit. Ποιος είναι ο όγκος πληροφοριών ενός μηνύματος μήκους 256 χαρακτήρων;
- Η χωρητικότητα του αλφαβήτου είναι 32. Πόσα KByte μνήμης θα χρειαζόταν για την αποθήκευση 256 σελίδων κειμένου με μέσο όρο 128 χαρακτήρες ανά σελίδα;
Επιλογή 2
- Το μέγεθος του μηνύματος είναι 7,5 KB. Αυτό το μήνυμα είναι γνωστό ότι περιέχει 7680 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου;
- Δίνεται ένα κείμενο 600 χαρακτήρων. Είναι γνωστό ότι οι χαρακτήρες λαμβάνονται από έναν πίνακα μεγέθους 16 επί 32. Προσδιορίστε τον όγκο πληροφοριών του κειμένου σε bit.
- Η χωρητικότητα του αλφαβήτου είναι 128. Πόσα byte μνήμης θα χρειαζόταν για την αποθήκευση 8 σελίδων κειμένου με μέσο όρο 4 χαρακτήρες ανά σελίδα;
- Το μέγεθος του μηνύματος είναι 11 KB. Το μήνυμα περιέχει 11264 χαρακτήρες. Ποια είναι η δύναμη του αλφαβήτου;
- Για την κωδικοποίηση του μυστικού μηνύματος χρησιμοποιούνται 18 ειδικά σύμβολα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι χαρακτήρες κωδικοποιούνται με τον ίδιο ελάχιστο δυνατό αριθμό bit. Ποιος είναι ο όγκος πληροφοριών ενός μηνύματος μήκους 256 χαρακτήρων;
- Η χωρητικότητα του αλφαβήτου είναι 64. Πόσα KByte μνήμης θα χρειαζόταν για την αποθήκευση 128 σελίδων κειμένου με μέσο όρο 256 χαρακτήρες ανά σελίδα;