Какой информационный вес одного символа компьютерного алфавита

Обновлено: 07.07.2024

Для количественного выражения любой величины необходима, прежде всего, единица измерения. Измерение осуществляется путём сопоставления измеряемой величины с единицей измерения. Сколько раз единица измерения «укладывается» в измеряемой величине, таков и результат измерения.

За минимальную единицу измерения информации принят 1 бит. Считается, что таков информационный вес символа двоичного алфавита.

1.4.2. Информационный вес символа произвольного алфавита

Ранее мы выяснили, что алфавит любого естественного или формального языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита N связана с разрядностью двоичного кода i, требуемой для кодирования всех символов исходного алфавита, соотношением: N = 2 i .

Разрядность двоичного кода принято считать информационным весом символа алфавита. Информационный вес символа алфавита выражается в битах.

Информационный вес i символа алфавита и мощность N алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Задача 1. Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение. Составим краткую запись условия задачи.

Известно соотношение, связывающее величины i и N: N = 2 i .

С учетом исходных данных: 8 = 2 i . Отсюда: i = 3.

Полная запись решения в тетради может выглядеть так:

Ответ': 700 битов.

Ответ: 16 символов.

1.4.4. Единицы измерения информации

В наше время подготовка текстов в основном осуществляется с помощью компьютеров. Можно говорить о «компьютерном алфавите», включающем следующие символы: строчные и прописные русские и латинские буквы, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, скобки и др. Такой алфавит содержит 256 символов. Поскольку 256 = 2 8 , информационный вес каждого символа этого алфавита равен 8 битам. Величина, равная восьми битам, называется байтом. 1 байт — информационный вес символа алфавита мощностью 256.

Бит и байт — «мелкие» единицы измерения. На практике для измерения информационных объёмов используются более крупные единицы:

1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 2 10 байтов

1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 2 10 Кб = 2 20 байтов

1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 2 10 Мб = 2 20 Кб = 2 30 байтов

Ответ: 256 символов.

Самое главное

1 бит — минимальная единица измерения информации.

1 байт = 8 битов.

Байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт — единицы измерения информации. Каждая следующая единица больше предыдущей в 1024 (2 10 ) раза.

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшаяединица.

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2 10 байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 10 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 10 Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2 10 Гб

Формулы, которые используются при решении типовых задач:

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

i – информационный вес одного символа.

Основная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Что же такое символ в компьютере? Символом в компьютере является любая буква, цифра, знак препинания, специальный символ и прочее, что можно ввести с помощью клавиатуры. Но компьютер не понимает человеческий язык, он каждый символ кодирует. Вся информация в компьютере представляется в виде нулей и единичек. И вот эти нули и единички называются битом.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется один бит.

Алфавит любого понятного нам языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита связана с разрядностью двоичного кода соотношением: N = 2 i .

Эту формулу можно применять для вычисления информационного веса одного символа любого произвольного алфавита.

Рассмотрим пример:

Алфавит древнего племени содержит 16 символов. Определите информационный вес одного символа этого алфавита.

Составим краткую запись условия задачи и решим её:

16 = 2 i , 2 4 = 2 i , т. е. i = 4

Ответ: i = 4 бита.

Информационный вес одного символа этого алфавита составляет 4 бита.

Математически это произведение записывается так: I = К · i.

32 = 2 i , 2 5 = 2 i , т.о. i = 5,

I = 180 · 5 = 900 бит.

Ответ: I = 900 бит.

I = 23 · 8 = 184 бита.

Как и в математике, в информатике тоже есть кратные единицы измерения информации. Так, величина равная восьми битам, называется байтом.

Бит и байт – это мелкие единицы измерения. На практике для измерения информационных объёмов используют более крупные единицы: килобайт, мегабайт, гигабайт и другие.

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2 10 байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 10 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 10 Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2 10 Гб

Материал для углубленного изучения темы.

Как текстовая информация выглядит в памяти компьютера.

Набирая текст на клавиатуре, мы видим привычные для нас знаки (цифры, буквы и т.д.). В оперативную память компьютера они попадают только в виде двоичного кода. Двоичный код каждого символа, выглядит восьмизначным числом, например 00111111. Теперь возникает вопрос, какой именно восьмизначный двоичный код поставить в соответствие каждому символу?

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код ‑ просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.Таблица для кодировки – это «шпаргалка», в которой указаны символы алфавита в соответствии порядковому номеру. Для разных типов компьютеров используются различные таблицы кодировки.

Таблица ASCII (или Аски), стала международным стандартом для персональных компьютеров. Она имеет две части.

В этой таблице латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений. Это правило соблюдается и в других таблицах кодировки и называется принципом последовательного кодирования алфавитов. Благодаря этому понятие «алфавитный порядок» сохраняется и в машинном представлении символьной информации. Для русского алфавита принцип последовательного кодирования соблюдается не всегда.

Запишем, например, внутреннее представление слова «file». В памяти компьютера оно займет 4 байта со следующим содержанием:

01100110 01101001 01101100 01100101.

А теперь попробуем решить обратную задачу. Какое слово записано следующим двоичным кодом:

01100100 01101001 01110011 01101011?

В таблице 2 приведен один из вариантов второй половины кодовой таблицы АSСII, который называется альтернативной кодировкой. Видно, что в ней для букв русского алфавита соблюдается принцип последовательного кодирования.

Вывод: все тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные для нас буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В оперативную память они попадают в форме двоичного кода.

Из памяти же компьютера текст может быть выведен на экран или на печать в символьной форме.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Обратите внимание, что название единицы измерения информации «бит» (bit) происходит от английского словосочетания binary digit — «двоичная цифра».

1.6.2. Информационный вес символа произвольного алфавита

Информационный вес символа алфавита i и мощность алфавита N связаны между собой соотношением: N = 2 i.

Задача 1. Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение. Составим краткую запись условия задачи.

Известно соотношение, связывающее величины i и N: N = 2 i.

С учётом исходных данных: 8 = 2 i. Отсюда: i = 3.

Полная запись решения в тетради может выглядеть так:

1.6.4. Единицы измерения информации

В наше время подготовка текстов в основном осуществляется с помощью компьютеров. Можно говорить о «компьютерном алфавите», включающем следующие символы: строчные и прописные русские и латинские буквы, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, скобки и др. Такой алфавит содержит 256 символов. Поскольку 256 = 28, информационный вес каждого символа этого алфавита равен 8 битам. Величина, равная восьми битам, называется байтом. 1 байт — информационный вес символа алфавита мощностью 256.

1 байт = 8 битов

1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 210 байтов

1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 210 Кб = 220 байтов

1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 210 Мб = 220 Кб = 230 байтов

1 терабайт = 1 Тб = 1024 Гб = 210 Гб = 220 Мб = 230 Кб = 240 байтов

Обратите внимание, что название единицы измерения информации «бит» (bit) происходит от английского словосочетания binary digit — «двоичная цифра».

1.6.2. Информационный вес символа произвольного алфавита

Ранее мы выяснили, что алфавит любого естественного или формального языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита Nсвязана с разрядностью двоичного кода i, требуемой для кодирования всех символов исходного алфавита, соотношением: N = 2 i .

Информационный вес символа алфавита i и мощность алфавита N связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Задача 1. Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение. Составим краткую запись условия задачи.

Известно соотношение, связывающее величины i и N: N = 2 i .

С учётом исходных данных: 8 = 2 i . Отсюда: i = 3.

Полная запись решения в тетради может выглядеть так:

Ответ: 3 бита.

1.6.4. Единицы измерения информации

1 байт = 8 битов

Ответ: 70 байтов.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

1 бит — минимальная единица измерения информации.

Информационный вес символа алфавита i и мощность алфавита N связаны между собой соотношением: N = 2 i .

1 байт = 8 битов.

Вопросы и задания

2. В чём суть алфавитного подхода к измерению информации?

3. Что принято за минимальную единицу измерения информации?

4. Что нужно знать для определения информационного веса символа алфавита некоторого естественного или формального языка?

5. Определите информационный вес i символа алфавита мощностью N, заполняя таблицу:

10. Выразите количество информации в различных единицах, за- полняя таблицу:

12. Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какое количество информации в байтах содержат 3 страницы текста, если на каждой странице расположено 40 строк по 60 символов в строке?

14. Метеорологическая станция ведёт наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100 процентов, которое записывается цепочкой из нулей и единиц минимальной длины, одинаковой для каждого измерения. Станция сделала 8192 измерения. Определите информационный объём результатов наблюдений.

15. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом. Свод основных законов племени хранится на 512 глиняных табличках, на каждую из которых нанесено ровно 256 символов. Какое количество информации содержится на каждой носителе? Какое количество информации заключено во всём своде законов?

Электронное приложение к учебнику

Презентация «Измерение информации» (Open Document Format)

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

Интерактивный тест по теме «Информация и информационные процессы»

Презентация «Измерение информации»

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов

1) анимация «Вычисление количества информации: алфавитный подход» (N 134881);

2) тренажер «Интерактивный задачник. Раздел "Измерение информации"» (N 119252);

Практическая часть урока

1) Выполнить задания № 55, № 56, № 60, № 61, № 69 и № 74 в РТ.

2) Ответить на вопросы теста - тренажера «Интерактивный задачник. Раздел "Измерение информации"» (N 119252)

Тестовые задания для самоконтроля

1. Какое из следующих утверждений точнее всего раскрывает смысл понятия «информация» с обыденной точки зрения?

а) последовательность знаков некоторого алфавита

б) книжный фонд библиотеки

в) сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком непосредственно или с помощью специальных устройств

г) сведения, содержащиеся в научных теориях

2. Непрерывным называют сигнал:

а) принимающий конечное число определённых значений

б) непрерывно изменяющийся во времени

в) несущий текстовую информацию

г) несущий какую-либо информацию

3. Дискретным называют сигнал:

а) принимающий конечное число определённых значений

б) непрерывно изменяющийся во времени

в) который можно декодировать

г) несущий какую-либо информацию

4. Информацию, не зависящую от личного мнеция или суждения, называют:

5. Информацию, существенную и важную в настоящий момент, называют:

6. По способу восприятия человеком различают следующие виды информации:

а) текстовую, числовую, графическую, табличную и пр.

б) научную, социальную, политическую, экономическую, религиозную и пр.

в) обыденную, производственную, техническую, управленческую

г) визуальную, аудиальную, тактильную, обонятельную, вкусовую

7. Известно, что наибольший объём информации физически здоровый человек получает при помощи:

а) органов слуха

б) органов зрения

в) органов осязания

г) органов обоняния

д) вкусовых рецепторов

8. Укажите «лишний» объект с точки зрения соглашения о смысле используемых знаков:

б) дорожные знаки

9. Укажите «лишний» объект с точки зрения вида письменности:

б) английский язык

в) китайский язык

г) французский язык

10. К формальным языкам можно отнести:

в) китайский язык

г) французский язык

11. По форме представления информацию можно условно разделить на следующие виды:

а) математическую, биологическую, медицинскую, психологическую и пр.

б) знаковую и образную

в) обыденную, научную, производственную, управленческую

г) визуальную, аудиальную, тактильную, обонятельную, вкусовую

12. Дискретизация информации — это:

а) физический процесс, изменяющийся во времени

б) количественная характеристика сигнала

в) процесс преобразования информации из непрерывной формы в дискретную

г) процесс преобразования информации из дискретной формы в непрерывную

13. Дайте самый полный ответ.

При двоичном кодировании используется алфавит, состоящий из:

б) слов ДА и НЕТ

г) любых двух символов

14. Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус» длиной ровно шесть символов?

15. Для пяти букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв — из двух битов, для некоторых — из трёх битов). Эти коды представлены в таблице:

Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0110100011000.

16. Шахматная доска состоит из 8 столбцов и 8 строк. Какое минимальное количество битов потребуется для кодирования координат одного шахматного поля?

17. В какой строке единицы измерения информации расположены по возрастанию?

а) гигабайт, мегабайт, килобайт, байт, бит

б) бит, байт, мегабайт, килобайт, гигабайт

в) байт, бит, килобайт, мегабайт, гигабайт

г) бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт

19. Дан текст из 600 символов. Известно, что символы берутся из таблицы размером 16 х 32. Определите информационный объём текста в битах.

20. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен из символов алфавита мощностью 16, а второй текст — из символов алфавита мощностью 256. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?

21. Информационные процессы — это:

а) процессы строительства зданий и сооружений

б) процессы химической и механической очистки воды

в) процессы сбора, хранения, обработки, поиска и передачи информации

г) процессы производства электроэнергии

22. Под носителем информации принято подразумевать:

б) сеть Интернет

г) материальный объект, на котором можно тем или иным способом зафиксировать информацию

23. В какой строке верно представлена схема передачи информации?

а) источник -> кодирующее устройство —> декодирующее устройство ->приёмник

б) источник -> кодирующее устройство —> канал связи -> декодирующее устройство -> приёмник

в) источник -> кодирующее устройство -> помехи —> декодирующее устройство -> приёмник

г) источник —> декодирующее устройство —> канал связи —> кодирующее устройство -> приёмник

24. Гипертекст — это:

а) очень большой текст

б) текст, в котором могут осуществляться переходы по ссылкам

в) текст, набранный на компьютере

г) текст, в котором используется шрифт большого размера

25. Поисковой системой НЕ является:

26. Даны запросы к поисковой системе. По какому запросу будет найдено наибольшее количество соответствующих ему страниц?

а) разведение & содержание & меченосцы & сомики

б) содержание & меченосцы

в) (содержание & меченосцы) | сомики

г) содержание & меченосцы & сомики

Для проверки знаний и умений по теме «Информация и информационные процессы» вы можете воспользоваться интерактивным тестом к главе 1, содержащимся в электронном приложении к учебнику.

Электронное приложение к учебнику

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов

1) Интерактивный тест по теме «Информация и информационные процессы». Тест 1

Читайте также: