Измерение информации

тема урока измерения информации себе этой информации компьютеров кодируются в двоичном коде код в котором используется только два знака называется двоичной один бит это количество информации которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде 0 или 1 впервые слово бит в этом значении использовал американский инженер и математик улучшенном 1948 году с другой стороны 1 бит это количество информации которое мы получаем при выборе одного из двух возможных вариантов отвечая на вопрос да или нет рассмотрим несколько примеров вы выходите на следующей остановке да ты пойдешь кину нет сегодня выходной нет ответ на каждый из этих вопросов содержит один бит информации определим количество информации здесь всего лишь один бит следующем сообщении 3 бита потому что три последовательность состоящий из трех символов нулей и единиц 10 10 11 этом сообщении 6 битов и в последнем сообщении и есть сколько вариантов с помощью одного бита можно закодировать два варианта 01 помощью двух битов каких вариантов уже будет 4000 110 11 если у нас будет три бита то в результате уже можно закодировать 8 вариантов 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 10 и 3 единицы если будет четыре бита то можно закодировать уже 16 от варианта если варианта умерших то удобно использовать таблицу степеней двойки как быть если вариантов 6 то есть количество информации будет находиться между четырьмя то есть два бита его семью это 3 бита то есть количество информации находится между двумя и тремя видами то есть количество информации может быть не целым числом рассмотрим такое понятие как неопределенность знаний рассмотрим пример мы бросаем монету пытаемся угадать какую сторону она пойдет на поверхность возможен один результат из двух монет и окажется в положении орел или решка каждая из этих двух событиях а стороны вероятным то есть ни одно из них не имеет преимущества перед другим перед броском монеты мы точно не знаем как она упадет это событие предсказать невозможно то есть перед броском существует неопределенность наших нашего знания она равна двум после броска наступает полная определенное знание так как мы получаем зрительное сообщения положение монеты это зрительное сообщение уменьшает неопределённость наших знаний в два раза точки зрения информатики уменьшения неопределенности знания два раза содержит один бит информации рассмотрим игру угадай число вася задумал число в интервале от 1 до 16 сколько битов информации содержится в сообщении потомство вася задумал число 5 как нужно задавать вопросы чтобы их число было внимание стратегия поиска необходимо на каждом шаге в два раза уменьшает не определенные знания то есть задавать вопросы делящие числовой интервал на 2 тогда ответ да или нет больше держать один бит информации подсчитал общее количество битов ответам на вопросы по найдем полное количество информации необходимое для отгадывания числа и так задумано числа в интервале от 1 до 16 стратегия игры представлена в следующей таблице делим интервал напополам 16 на 28 поэтому зададим вопрос следующим образом число больше восьми нет то есть неопределенность наших знаний уже равна 8 количество информации 1 бит и следующий вопрос число больше четырех до больше неопределенность наших знаний уменьшилось в два раза и стала равным 4 это тоже один бит информации следующий вопрос число больше 6 нет ни определенные знания еще уменьшилась два раза и стала равной двум мы получили еще один бит информации и естественно уже можно угадать число ответив или задав вопрос так число 5 до не определенной знаний уменьшилась два раза два на два один мы получили обид один бит информации сложив все биты получилось четыре бита то есть количество информации о том что было задумано число 5 содержит четыре вида ну и согласно нашей стратегии понятно что необходимо каждый раз делить интервал на 2 единицы измерения информации внимание единицы измерения информации в бит мы уже говорили о том что это ноль или единицы следующая единица один байт один байт равен восьми битам 8 это 2 3 степени бит следующая единичка один килобайт 1 киловатт содержит 1024 байта или 2 в десятой степени байт один мегабайт это 1024 килобайта или 2 в десятой степени килобайт один гигабайт 1024 мегабайта или 2 в десятой степени мегабайт 1 терабайт 1024 гигабайта 2 в десятой степени гигабайт один это байт 1024 терабайта или 2 в десятой степени терабайт рассмотрим перевод другие единицы измерения информации у нас есть три килобайта который необходимо перевести убитый для этого из килобайта мы должны пережить перейти сначала гбайта а затем кобидо по нам килобайты 1024 байта поэтому необходимо 3 умножить на 1024 но полученный 3072 вайта в одном байте восемь бит поэтому 3072 умножили на 8 получили 24000 576 битов рассмотрим тот же пример через степени двойки 3 байта переведем сначала в байты 1024 байта это 2 в десятой степени байта для того чтобы полученные байки перевести биты мы должны вспомнить что в одном байте восемь бит а 8 бит это 2 3 степени бит показатели степеней при умножении складывается поэтому последний результат 3 умножить на 2 в тринадцатой степени рассмотрим ещё один пример 16384 бита переведем в килобайты 16384 бита необходимо сначала перевести байты поэтому для этого разделим на 8 битов получен 2048 байтов для того чтобы полученные байки перевести килобайты вспомним что в одном килобайты 1024 байта поэтому 2048 разделим на 1024 получим 2 килобайта и тот же пример выполним через степени 2 эти и так 16384 это переведем килобайт 16384 бита можно выразить через степени двойки это будет два в 14 степени бита перевести в white и значит нужно разделить на 8 a8 это два в третьей степени бит и битов определение показатели степени вычитаются 14 минус 311 мы получили два в одиннадцатой степени байтов для того чтобы байты перевести килобайты мы должны разделить на 1024 на 1024 это 2 в десятой степени байтов поэтому 2 в 11 разделить на 2 в десятой при делении показатели степеней вычитаются 11 минус 10 мы получаем 2 в первой степени это два кило байт при переводе в различные единицы измерения информации мы должны помнить что если мы переводим из крупных единиц более мелкие то необходимо умножать а если из мелких единиц крупный то необходимо делить ну и конечно нужно помнить что один байт равен восьми битам