В вычислительной технике наименьшую порцию памяти компьютера необходимую

Обновлено: 07.07.2024

В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра). Связано это с логической организацией и физическим устройством ПК, как программно управляемого автомата.

В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.

В основе работы такой системы представления информации лежит двоичная система счисления (используются цифры 0 и 1)

Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам.

Используются более крупные производные единицы информации:

· 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

· 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

· 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

· 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

· 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

· 1 Эксабайт (Эбайт) = 1024 Пбайта = 2 60 байт.

· 1 Зеттабайт (Збайт) = 1024 Эбайта = 2 70 байт.

· 1 Йоттабайт (Йбайт) = 1024 Збайта = 2 80 байт.

Кодировка – способ компьютерного представления символов.

Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.

Для представления текстовой информации в компьютере чаще всего используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации, т. к. 2 8 = 256. Но 8 бит составляют один байт, следовательно, двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти ЭВМ.

Присвоение символу определенного числового кода – это вопрос соглашения. В качестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange), кодирующая первую половину символов с числовыми кодами от 0 до 127 (коды от 0 до 32 отведены не символам, а функциональным клавишам). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования: базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255, т.е. всего 256 символов.

1 байт в ASCII кодирует 1 символ.

Примеры: 1. Слово март составляет 4 байта.

2. Например, книга содержит 100 страниц; на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 50 символов. Объем информации, содержащийся в книге, рассчитывается следующим образом:

2000 × 100 = 200 000 байт.

200 000 / 1024 = 195,3125 Кб » 195 Кб.

195,3125/ 1024 = 0,19073486328125 Мб » 0,2 Мб.

Формула Хартли: I = log2N

при бросании монеты: "выпала решка", "выпал орел";

на странице книги: "количество букв чётное", "количество букв нечётное".

Легко заметить, что если вероятности p1, . pN равны, то каждая из них равна 1 / N, и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

Помимо двух рассмотренных подходов к определению количества информации, существуют и другие. Важно помнить, что любые теоретические результаты применимы лишь к определённому кругу случаев, очерченному первоначальными допущениями.

В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра).

В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8 ).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

Что можно делать с информацией?

создавать; передавать; воспринимать; иcпользовать; запоминать; принимать; копировать; формализовать; распространять; преобразовывать; комбинировать; обрабатывать; делить на части; упрощать; собирать; хранить; искать; измерять; разрушать; и др.

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.

Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.




Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдёт применение в каких-либо видах деятельности человека.

Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она ещё не может быть усвоена), так и её задержка.

Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.

Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.

Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях.

Обработка информации.

Обработка информации — получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Презентация на тему: " ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ 9 КЛАСС. Минимальная единица измерения информации бит. В вычислительной технике битом называют наименьшую порцию памяти, необходимую." — Транскрипт:

1 ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ 9 КЛАСС

2 Минимальная единица измерения информации бит. В вычислительной технике битом называют наименьшую порцию памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков – 0 или 1, используемых для представления информации (данных и команд) в компьютере. Бит – очень маленькая единица информации, поэтому существует величина байт, представляющая собой последовательность из 8 бит (1 байт = 2 3 бит)

3 ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ КИЛОБИТ 1 Кбит 1024 бит 2 10 бит МЕГАБИТ 1 Мбит 2 10 Кбит 2 20 бит ГИГАБИТ 1 Гбит 2 10 Мбит 2 20 Кбит 2 30 бит ТЕРАБИТ 1 Тбит 2 10 Гбит 2 20 Мбит 2 30 Кбит 2 40 бит ПЕТАБИТ 1 Пбит 2 10 Тбит 2 20 Гбит 2 30 Мбит 2 40 Кбит 2 50 бит

4 ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 1 байт 2 3 бит 1 Кбайт 2 13 бит 2 10 байт 1 Мбайт 2 23 бит 2 20 байт 2 10 Кбайт 1 Гбайт 2 33 бит 2 30 байт 2 20 Кбайт 2 10 Мбайт 1 Тбайт 2 43 бит 2 40 байт 2 30 Кбайт 2 20 Мбайт 2 10 Гбайт 1 Пбайт 2 53 бит 2 50 байт 2 40 Кбайт 2 30 Мбайт 2 20 Гбайт 2 10 Тбайт

14 Пользователь вводит текст с клавиатуры со скоростью 90 знаков в минуту. Какое количество информации будет содержать текст, который он набирал 15 минут (используется компьютерный алфавит)? Дано: V = 90 зн/мин, t = 15 мин, N = 256 Найти: I - ? I = K * I K = V * t N = 2 i Ответ: текст содержит 1,3 Кбайта информации

15 Пользователь вводил текст с клавиатуры 10 минут. Какова его скорость ввода информации, если информационный объём полученного текста равен 1 Кбайт? Скорость ввода текста 102 символа в минуту

16 Ученик читает текст со скоростью 250 символов в минуту. При записи текста использовался алфавит, содержащий 64 символа. Какой объём информации получит ученик, если будет непрерывно читать 20 минут? Ученик получил 3,7 Кбайт информации

Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?

Пусть т 1 =2, т 2 =3. Тогда I 1 = log 2 N дает единицу информации при N=2, a I 2 = log 3 N дает единицу при N=3. Значит, в первом случае для получения единицы информации производится выбор из двух равновероятных возможностей, а во втором случае — из трех. Для технической реализации удобнее работать с двумя возможностями, скажем, включением или выключением какого-либо элемента, наличием или отсутствием тока, и т.п. Поэтому за основание логарифма удобнее использовать число 2.

При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?

Если вероятности p1, . pN равны, то каждая из них равна 1 / N, и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

1.22. Что определяет термин "бит" в теории информации и в вычислительной технике?

В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутри машинного представления данных и команд.

Сегодня 13 июня 2017 года.

Один бит: При броске монеты выпала решка.

Два бита: При первом броске монеты выпала решка, при втором броске тоже решка.

Упражнения

Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.


Ответ:

Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди.

1) Иванов, Петров, Сидоров; 4) Петров, Сидоров, Иванов;
2) Иванов, Сидоров, Петров; 5) Сидоров, Иванов, Петров;
3) Петров, Иванов, Сидоров; 6) Сидоров, Петров, Иванов.

Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).

2.4. Пусть голосуют 3 человека (голосование "да"/"нет"). Запишите все возможные исходы голосования.

Ответ: исходов 8.

2.5. Предположим, что имеются 3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 — от Тулузы до Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа в Мадрид через Тулузу? Попытайтесь найти систематический метод для последовательного нахождения решения так, чтобы можно было составить список способов, не пропустив ни одного из них.


Ответ: Двенадцатью способами.

2.7. Сколько существует различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх, восьми символов?
Ответ: Двоичных последовательностей из одного бита всего 2 1 = 2, из двух битов — 2 2 = 4, из трех битов — 2 3 = 8, из четырех битов — 2 4 = 16, из восьми битов — 2 8 = 256.

Очевидно, что если вероятности рх, . pN равны, то каждая из них равна ±, „ формула Шеннона превращается в формулу

В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (от англ, bit — binary digit — двоичная цифра).

В вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков 0 и 1, используемых для машинного представления данных и команд.

Поскольку бит — слишком мелкая единица измерения, на практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. В частности, восемь бит требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов основного компьютерного кода ASCII (256 = 2 8 ).

Используются также более крупные производные единицы информации:

килобайт (Кбайт) = 10 3 байт;

мегабайт (Мбайт) = 10 6 байт;

гигабайт (Гбайт) = 10 9 байт.

В последнее время в связи с увеличением объемов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

терабайт (Тбайт) = 10' 2 байт; петабайт (Пбайт) = 10 13 байт; эксабайт = 10 18 байт и пр.

Отметим, что часто возникает неоднозначность в интерпретации, например, 1 Кбайта, который может трактоваться либо как 1000 байт (десятичное представление) либо как 1024 байт (двоичное). В табл. 1.3 приведены последствия такой неоднозначности.

Таблица 1.3. Отклонения, возникающие при одинаковом прочтении десятичных и двоичных префиксов единиц измерения информации

Подразумеваемое двоичное значение

1,0486 = 1 048 576/1 000 000

Очевидно, что чем больше изображаемое число, тем большего значения может достигать расхождение, вызванное неоднозначным пониманием использованного префикса. В частности, разница между «двоичным» и «десятичным» килобайтом составляет 2,4 %, но между «двоичным» и «десятичным» гигабайтом — уже более 7 %. Для того чтобы разрешить эту путаницу, было предложено ввести двоичные префиксы.

В марте 1999 г. МЭК — Международная электротехническая комиссия (IEC, International Electrotecnical Comission) — предложила новый стандарт для обозначения двоичных чисел. Префиксы МЭК схожи с привычными префиксами СИ (Международной системы измерения физических единиц) — они начинаются одинаково, но второй слог двоичных префиксов — би (от англ. binary — «двоичный».). Стандарт был утвержден, но введенные названия используются нерегулярно, очевидно, из-за их необычности: «килобит» звучит привычнее, нежели «кибибит». Российский ГОСТ 8.417—2002 («Единицы величин») также определяет свое написание двоичных префиксов для байтов (табл. 1.4) [29].

Таблица 1.4. Соответствие префиксов МЭК и ГОСТ 8.417—2002

Сокращения МЭК для битов/байтов

Сокращение ГОСТ 8.417-2002 (для байтов)

Kibibit, Кибибит, KibiByte, KiB, КиБ

Mibibit, Мибибит, MibiByte, MiB, МиБ

2 20 = 1 048 576

Gibibit, Гибибит, GibiByte, GiB, ГиБ

2 30 = 1 073 741 824

Тибибит, Gibibit, TibiByte, TiB, ТиБ

2 40 = 1 099 511 627 776

Пока что нельзя утверждать, что данные стандарты всеми и безусловно соблюдаются, поскольку разночтение продолжает оставаться.

Двоичные префиксы используются:

  • • обычно в файловых менеджерах и другом программном обеспечении для краткого определения размеров файлов — если программа сообщает, что размер файла равен 100 Кбайт (100 КВ), то это соответствует приблизительно 102,4 тыс. байт;
  • • производителями различных видов полупроводниковых запоминающих устройств (ОЗУ, ПЗУ, флэш-память), например «карта Secure Digital на 1 Гбайт»;
  • • емкость компакт-дисков (например, «700 Мбайт») задается обычно в «двоичных мегабайтах»;
  • • согласно ГОСТ 8.417—2002, приставки К-, М- и Г- (прописными буквами) применительно к байтам имеют двоичное значение.

Приставки «Кило-», «Мега-», «Гига-» трактуются как десятичные:

  • • в телекоммуникационных приложениях, например «канал на 128 килобит в секунду»;
  • • как исторически сложившаяся терминология при указании объема жестких дисков (диск на «40 Гигабайт» имеет размер 40 млрд байт). Сторонники противоположного подхода обвиняют фирмы-производители в завышении цифр объема носителей с помощью более мелкой единицы («коммерческий мегабайт»);
  • • емкость DVD (4,7 гигабайт) также задается в десятичных гигабайтах;
  • • при неформальном общении (например, про файл в 100 тыс. байт могут сказать «файл в 100 килобайт»).

Есть и иные примеры, в частности, размер трехдюймовой дискеты в 1,44 Мбайт (включая служебные данные — загрузочный сектор, и таблицы FAT) задается в двоично-десятичных мегабайтах (один мегабайт равняется 1 024000 байтам).

Для описания скорости передачи данных можно использовать термин бод. Число бод равно количеству значащих изменений сигнала (потенциала, фазы, частоты), происходящих в секунду. Первоначально бод использовался в телеграфии. Для двоичных сигналов нередко принимают, что бод равен биту в секунду, например 1200 бод = 1200 бит/с. Однако единого мнения о правильности использования этого термина нет, особенно при высоких скоростях, где число бит в секунду не совпадает с числом бод.

Читайте также: