6 класс/Измерение информации


Информация передается с помощью сигнала. Горит зеленый свет – можно переходить улицу, горит красный свет – стой на тротуаре. Поднял руку на уроке – учитель понял, что ты можешь ответить на его вопрос, а если сидишь, весь затаился, то сразу понятно – не выучил урок. Подходишь к лифту, а кнопка вызова светится – это значит, что лифт занят. А если не горит, то можно вызвать лифт и ехать на свой этаж.

Сигнал, который в этих примерах мы воспринимаем или передаем, имеет два состояния: зеленый свет ли красный, поднята рука или опущена, кнопка светится или не светится. Принимая такие сигналы, мы определяем, в каком именно состоянии сейчас находится предмет нашего интереса и, следовательно, получаем информацию.

Во всех этих случаях мы получаем или передаем информацию, которая позволяет выбрать один вариант из двух возможных: можно или нельзя, да или нет, готов или не готов, правда или ложь. Это самое маленькое количество информации. Как же это количество измерить? Для измерения длины используется единица измерения “метр”, для измерения веса – “грамм”, для измерения времени – “секунда”. Единица измерения количества информации называется “бит”.

Задание 1

Придумайте и зарисуйте, как передать информацию количеством в 1 бит, 2 бита, 3 бита и т. д. при помощи лампочки: горит {1} или не горит {0}.

  1. Заполните таблицу:

Количество бит информации

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Количество различных вариантов сигналов

2 4                    

Задание 2

>

Закодировать двумя цифрами 0 и 1 текст какой-либо телеграммы, составленной на русском языке. Русский телеграфный алфавит содержит 31 букву (не различаются Е и Ė, Ъ и Ь), учитывая еще пропуск между словами (пробел), получаем 32 символа.

А – 00000 И – 01000 Р – 10000 Ш - 11000

Б – 00001 Й – 01001 С – 10001 Щ - 11001

В – 00010 К – 01010 Т – 10010 Ъ,Ь - 11010

Г – 00011 Л – 01011 У – 10011 Ы - 11011

Д – 00100 М – 01100 Ф – 10100 Э - 11100

Е,Ė – 00101 Н – 01101 Х – 10101 Ю - 11101

Ж – 00110 О – 01110 Ц – 10110 Я - 11110

З – 00111 П – 01111 Ч – 10111 – - 11111

Сообщение: “Встречайте поезд”

Итак, каждый код состоит из пяти цифр {0 и 1, несет информацию в 5 бит, т. е. дает возможность отличить один вариант среди 32-х возможных.

А теперь давайте посмотрим, что получится, если мы захотим закодировать любую букву, а также другие символы, которые могут встретиться в тексте. Сколько всего получится букв, цифр и других знаков? Давайте складывать:

буквы русского алфавита: 33 больших + 33 маленьких; буквы английского алфавита: 26 больших + 26 маленьких

цифры: 10 (от 0 до 9); знаки: 12 знаков препинания + 15 скобок и остальных знаков. Всего – 155.

Сколько же нужно бит, чтобы закодировать 155 различных символа (или передать 155 различных сигнала)? Посмотрим в таблицу Задания 1. 7 бит позволяют получить 128 различных кода (или сигнал) – этого мало, 8 бит дают 256 кодов – этого вполне достаточно, даже лишние коды останутся.

Количество информации в 8 бит оказалось настолько удобной величиной для измерения и кодирования, что для нее придумали отдельное название – “1 байт”.

Итак, одна буква (символ) печатного текста несет в себе информацию в 1 байт (или 8 бит). Поэтому очень легко определить информационный объем текста: сколько в этом тексте всего символов (букв, цифр и других) – столько байт нужно для его кодировки, передачи, хранения. Например, слово “мир” в русском алфавите записано 3 знаками, а в КОИ-8 (в машинном представлении) – 24 битами “111011011110100111110010” или 3 байтами.

 

 

Материал для запоминания

В технике под количеством информации понимают количество кодируемых, передаваемых или хранимых символов.

Бит – это такое количество информации, которое позволяет нам выбрать один вариант из двух возможных. Бит – наименьшая единица информации в компьютере, принимающая значение 0 или 1.

Байт – стандартная единица измерения информации. Байт последовательность из 8 бит (восьмиразрядный двоичный код), с помощью которого можно представить один символ. При вводе в компьютер с клавиатуры машине передается 1 байт информации.

Единицы измерения информации в вычислительной технике

1 бит

   

1 байт

8 бит

1 Кбайт (килобайт)

2 10 байт = 1024 байт

» 1 тыс. байт

1 Мбайт (мегабайт)

2 10 Кбайт = 2 20 байт

» 1 млн. байт

1 Гбайт (гигабайт)

2 10 Мбайт = 2 30 байт

» 1 млрд. байт

Информационный объем сообщения (информационная емкость сообщения) - количество информации в сообщении, измеренное в битах, байтах или производных единицах (Кбайтах, Мбайтах, Гбайтах)