Az informatikai tanárok helyszíne kmtmp - topic 2
Filozófia. Attribútív fogalom. Információ - az anyag univerzális tulajdonsága (attribútuma).
Funkcionális koncepció. Az információs és információs folyamatok csak az élő természethez kötődnek.
Antropocentrikus fogalom: Az információs és információs folyamatok csak az emberben rejlőek.
Az információ fogalma alapvető fontosságú. azaz alapvető fontosságú a tudomány számára, és más fogalmakkal nem magyarázható.
Ebben az értelemben az információ emelkedik olyan alapvető tudományos fogalmakkal, mint az anyag, az energia, a tér, az idő.
Értelmező (valószínűségi) megközelítés az információ mérésére
Az információ mérésére két módszer létezik: tartalom (valószínűségi) és térfogat (alfabetikus).
A környezõ világ megismerésének folyamata az információk tudás formájában történõ felhalmozódásához vezet (tények, tudományos elméletek stb.). Az új információk megszerzése a tudás bővítéséhez vagy a tudás bizonytalanságának csökkenéséhez vezet. Ha egyes üzenetek tudásunk bizonytalanságának csökkenéséhez vezetnek, azt mondhatjuk, hogy egy ilyen üzenet tartalmaz információkat.
Vegyünk egy érmét, amit dobunk. Egyenlő valószínűséggel a két lehetséges esemény egyike lesz - az érme két pozíció egyikében lesz: "sas" vagy "farok". Azt lehet mondani, hogy az események egyformán valószínűek.
A tekercs előtt bizonytalan a tudásunk (két esemény lehetséges), és mivel az érme esik, lehetetlen megjósolni. Miután dobott jön a teljes bizonyosság, mint látjuk, hogy az érme abban a pillanatban egy bizonyos helyzetben (pl „Eagle”). Ez az üzenet csökkenéséhez vezet a bizonytalanság tudásunk megduplázódott, mivel mielőtt a dobás, van két lehetséges esemény, és miután dobott - csak egy, azaz kétszer kevesebb.
A bizonytalanabb a kiinduló helyzet (a lehető legtöbb információt üzenetek - például, ne dobjon egy pénzérmét, és a hat oldalú kockával), annál inkább, hogy az új információk a készítmény az információs üzenet (egy nagyobb számú alkalommal, hogy csökkentse a bizonytalanságot a tudás).
Az információ mennyisége úgy tekinthető, mint az információs üzenetek fogadásakor a tudás bizonytalanságának csökkentése.
Van egy képlet - az informatika fő formája. amely egymás között összekapcsolja az N lehetséges információs üzenetek számát és az általam vett információ mennyiségét.
Az információs mennyiség egy egységére vonatkozóan az információs üzenetben lévő információ mennyisége, amely kétszeresen csökkenti a tudás bizonytalanságát. Az ilyen egységet egy kicsit hívják.
Ha visszamegyünk egy érmét dobó tapasztalathoz, akkor itt a bizonytalanság csak felére csökken, és ennek következtében a kapott információ mennyisége 1 bit.
A bit a legkisebb információs egység.
A bitek készletével bármelyik karaktert és számot képviselhet. A jeleket a bitek - bájtok nyolcbites kombinációi képviselik.
A bájt 8 bit, amelyet egészében, a számítógépes adatok alapegységének tekintünk.
Az információk méréséhez nagyobb egységeket használnak: kilobájt, megabájt, gigabájt, terabájt stb.
1 KB = 210 bájt = 1,024 bájt
1 Mbyte = 220 bájt = 210 Kbytes = 1,024 Kbytes = 1,048,576 bájt
1 GB = 230 bájt = 1,024 MB
1 TB = 240 bájt = 1,024 GB
A rulettben a lyukak száma összesen 32. Mennyi információt fogunk kapni, ha a labdát megállítjuk az egyik lyukban?
Az üzenet, hogy Petya a második bejáratban él, 3 bitet hordoz. Hány bejárat a házba?
Az iskolai könyvtárban 16 könyvespolc található. Minden polcnak 8 polcja van. A könyvtáros azt mondta Petyának, hogy a könyv, amire szüksége volt, az ötödik rack a harmadik a polcról. Mennyi információt adott a könyvtáros, Pete?
Ha 1-től N-ig terjedő egész számot találunk, akkor 9 bites információt kaptunk. Mi az N?
Töltse ki az üres helyeket a számokkal:
5 Kbytes = __5120__byte = _40960____ bit
_1,5_Kbyte = 1536 byte = _____ bit
__K bytes = ____ bytes = 512 bit
Az információmérés háromdimenziós (betűrendes) megközelítése
Az információ tevékenységünk tárgya: tároljuk, továbbítjuk, fogadjuk és feldolgozzuk. Gyakran tudni kell, hogy van-e elég hely a médiumon, hogy elférjenek az általunk szükséges információk, mennyi ideig tart az információ továbbítása a kommunikációs csatornán stb. Az ilyen helyzetekben érdekes mennyiséget az információ mennyiségének nevezzük. Ebben az esetben az információ mérésére kiterjedt megközelítésről beszélünk.
Az információ cseréjére más emberekkel az emberek természetes nyelveket (orosz, angol, kínai stb.) Használnak.
A természetes nyelvek mellett formális nyelveket fejlesztettek ki (számrendszerek, algebra nyelvek, programozási nyelvek stb.). A formális és a természetes nyelvek közötti fő különbség a nyelvtani és szintaxis szigorú szabályainak jelenléte. Például a számrendszer tekinthető hivatalos nyelv egy ábécé (számjegy), és lehetővé teszi nemcsak a hívást, és levelet tárgyak (számok), hanem aritmetikai műveletek végrehajtását rájuk szigorúan meghatározott szabályok. Bizonyos nyelvek, mint a betűk és számok nem betű és más jel, mint például a kémiai képletek, kotta, a kép elemeinek elektromos vagy logikai áramkörök, útjelző táblák, pontok és vonalak (morze, stb.)
Az információ bemutatása olyan nyelvek használatával történhet, amelyek jelzőrendszerek.
Minden egyes jelrendszer egy bizonyos ábécé alapján és a jelzéseken végzett műveletek végrehajtására vonatkozó szabályok alapján épül fel.
Amikor technikai eszközökkel tárolja és továbbítja az információkat, az információkat a karakterek sorrendjében kezelik - karakterek (betűk, számok, képpontok színkódjai stb.)
A jelrendszer (ábécé) karakterkészlete különböző lehetséges állapotoknak (eseményeknek) tekinthető. Aztán, ha feltételezzük, hogy a szimbólumok megjelenése egy üzenetben egyformán valószínű, a képlet
ahol N a jelrendszer ábécéjében szereplő karakterek száma, kiszámíthatja
Én az az információ mennyisége, amelyet minden szimbólum hordoz.
A jelek információs kapacitása az ábécé számától függ. Tehát egy betű információs kapacitása az orosz betűben, ha nem használja az "e" betűt, a következő:
A latin betű 26 betű. A latin ábécé betűinformációs kapacitása szintén 5 bit. Az ábécés megközelítés alapján kiszámolható az információ összege az I c üzenetben, ehhez az I. szimbólum által hordozott információ mennyiségének szorzását az üzenetben lévő K szimbólumok számával kell megnövelni:
Például. A szó „számítógép” 11 karakter (K = 11), minden jel az orosz ábécé 5 információkat hordoz bit (I = 5), majd az információ mennyiségét a „számítógép” 5h11 = Ic = 55 (bit).
Érdekes módon az információs bitek mennyiségének (bit) mérésének egysége a BInary digiT angol szókombinációtól kapta nevét. bináris számjegy.
Minél több jel a táblarendszer ábécéjét tartalmazza, annál több információt hordoz egy jel.
Az ábécé hatalma 256. Hány kilobájtnyi memória szükséges 160 oldalnyi szöveg tárolására, amely mindegyik oldalon átlagosan 192 karaktert tartalmaz?
Az 1,5 KB-os üzenet 3072 karaktert tartalmaz. Hány karakterből áll az ábécé, amellyel az üzenet szerepel?
Hány karakter egy 16 karakteres ábécével írt üzenetet, ha a hangereje 1/16 Kbyte?
A számítógépen lévő információ bináris kóddal van ábrázolva. amelynek ábécéje két számjegyből áll - 0 és 1. A bináris rendszer számjegyét egy kicsit (az angol szavakból bináris számjegy - bináris számjegy) nevezik.
A kódolás az, hogy az egyik jelrendszer jelek vagy karaktercsoportok átalakítása más jelzőrendszer jeleként vagy csoportjaiban történik.
A szöveges információ bináris kódolása
A szöveges információk kódolása a billentyűzetről beírt karakterek kódolásán alapul. A karakterkódolás fő elve a megállapodás.
ASCII kód (amerikai szabványos információcsere-kód - amerikai szabványos információcsere kódja), amelyet személyi számítógépekre alkalmaznak. A bináris kódokban megjelenített ábécé olyan karaktereket tartalmaz, amelyek a számítógép billentyűzetén beírhatók (beleértve a különböző kulcsok kombinációit is). 256 ilyen jel van.
Algoritmus a szöveges információ mennyiségének meghatározásához.
1. Határozza meg a karakterek számát.
2. Határozza meg, hány bitet használnak 1 karakter kódolásához.
3. Információk száma = karakterek száma * bináris kódszámú számok száma.
Számítsa ki a szövegben szereplő adatokat (bit, byte)
A grafikus információ bináris kódolása
A kép a pontok (képpontok) csoportjaként jelenik meg. A képhez tartozó pontok és a háttérhez tartozó pontok különböző jelekkel vannak kódolva. A fekete-fehér kép kódolható egy sorozattal:
0 - nincs jel (fekete); 1 - van egy jel (fehér)
Algoritmus a grafikai adatok mennyiségének meghatározásához.
1. Határozza meg a képpontok számát a képen;
2. Határozza meg a színmélységet.
A színes képek eltérő színmélységgel rendelkezhetnek:
2 szín 1 pixel - 1 bit
256 szín 1 pixel - 1 byte = 8 bit
65536 szín 1 pixel - 2 byte = 16 bit
3. Az információ mennyisége = a képkeretet alkotó képpontok száma (pixelek) * a színmélység.
Végezzen fekete-fehér grafikus kódolást. Határozza meg az információ mennyiségét (bit, byte).
Határozza meg a grafikus bitmap méret 50 és 50 között és a színmélység 256 színt.
Audió információ bináris kódolása.
Az audioinformáció számának meghatározására szolgáló algoritmus:
1. Kódolási mélység - a különböző jelszintek száma:
256 szint - 1 bájt = 8 bit
65536 szint - 2 bájt = 16 bit
2. A mintavételi frekvenciát Hz-ben határozzák meg.
3. Hang üzemmódok:
4. Idő másodpercben
5. Audio információk száma = kódolási mélység (bit) * mintavételi frekvencia (Hz) * hangmód * idő (másodperc)
Határozza meg a sztereó hangfájl információs térfogatát 5 másodperces hangminőséggel, 48 kHz frekvenciával és 65536-as kódolási mélységgel.