'N Sinvolle en alfabetiese benadering tot die meet van inligting

Die ontwikkeling van rekenaartegnologie in die nuwe inligtingsouderdom bring baie addisionele vrae op, maak nuwe geleenthede en kennis oop. Maar daarmee is daar baie dilemmas wat opgelos moet word. Byvoorbeeld, wanneer jy rekenaarhardware bestudeer, is dit belangrik om te verstaan hoe dit lêers verwerk, onthou en oordra, wat is data kodering en in watter formaat inligting gemeet word. Maar die hoof onderwerp van bespreking is die vraag wat die belangrikste benaderings is om inligting te meet. Voorbeelde en verduidelikings van elke aspek sal in hierdie artikel volledig beskryf word.

Inligting in Rekenaarwetenskap

Om inligting-benaderings tot data-stoor te begin verstaan, is dit eers nodig om uit te vind wat die inligtingsfeer in die rekenaar sfeer verteenwoordig en wat dit toon. Na alles, as ons rekenaarwetenskap as 'n wetenskap neem, is sy hoofvoorwerp van studie inligting. Die enigste woord van Latynse oorsprong en in vertaling in ons taal beteken "kennis", "verduideliking", "vermindering". Elke wetenskap gebruik verskillende definisies van hierdie konsep. In die rekenaarveld is dit al die inligting oor die verskillende verskynsels en voorwerpe wat ons omring, wat die mate van onsekerheid en die mate van ons onkunde van hulle verminder. Maar om al die lêers, data, simbole in 'n elektroniese rekenaar te stoor, is dit nodig om die algoritme vir hul vertaling in 'n binêre vorm te ken en die bestaande eenhede om die hoeveelheid data te meet. 'N Alfabetiese benadering tot die meet van inligting toon hoe presies 'n rekenaarmasjien simbole omskakel in 'n binêre kode van nulle en een.

Kodering Inligting deur 'n elektroniese rekenaar

Rekenaar tegnologie kan slegs inligting data in binêre kode herken, verwerk, stoor en oordra. Maar as dit 'n klankopname, teks, video, grafiese beeld is, hoe kan 'n masjien verskillende tipes data omskep in 'n binêre tipe? En hoe word hulle in hierdie vorm in die geheue gestoor? Hierdie vrae kan beantwoord word as jy die alfabetiese benadering ken om die hoeveelheid inligting, die inhoudsaspek en die tegniese essensie van kodering te bepaal.

Die kodering van inligting is om die karakters te enkripteer in 'n binêre kode wat bestaan uit die tekens "0" en "1". Dit is tegnies maklik om te organiseer. Die sein is, as daar een is, dui nul die teenoorgestelde aan. Sommige wonder waarom die rekenaar nie, soos die menslike brein, komplekse getalle kan hou nie, omdat hulle kleiner is. Maar elektroniese rekenaar is makliker om te werk met 'n groot binêre kode, eerder as om ingewikkelde getalle in jou geheue te stoor.

Rekenaarrekenaarsisteme

Ons het van 1 tot 10 getel, byvoeg, aftrek, vermenigvuldig en doen verskeie bewerkings op getalle. Die rekenaar kan slegs met twee nommers werk. Maar doen dit in breuke van millisekondes. Hoe word die karakters geënkodeer en dekodeer? Hierdie is 'n redelik eenvoudige algoritme, wat oorweeg kan word vir 'n voorbeeld. 'N Alfabetiese benadering tot die meet van inligting, meeteenhede van data, sal ons 'n bietjie later oorweeg, nadat die essensie van die kodering en dekodering van data duidelik word.

Daar is baie rekenaarprogramme wat die stelsels van die calculus of teksstring in binêre kode visueel vertaal en omgekeerd.

Ons sal die berekeninge handmatig uitvoer. Die kodering van inligting word deur die gewone afdeling met 2 gemaak. So, veronderstel ons het 'n desimale getal van 217. Ons moet dit omskep in binêre kode. Om dit te doen, verdeel dit met die nommer 2 totdat die res nul of een is.

• 217/2 = 108 met die res 1. Afsonderlik skryf ons die oorskot, en hulle sal ons finale antwoord skep.
• 108/2 = 54. Hier is die res die nommer 0, aangesien 108 heeltemal verdeel is. Moenie vergeet om jouself met die oorskiet te merk nie. As jy ten minste een nommer verloor, sal die oorspronklike nommer anders wees.
• 54/2 = 27, die res is 0.
• 27/2 = 13, skryf 1 na die res. Ons getalle uit die res skep 'n binêre kode wat in omgekeerde volgorde gelees moet word.
• 13/2 = 6. Hier is die eenheid in die res, ons skryf dit uit.
• 6/2 = 3 met 'n oorblywende van 0. In die finale antwoord moet die nommers een wees as al die aksies wat jy uitgevoer het.
• 3/2 = 1 met die res 1. Ons skryf die res en die nommer 1 neer, wat die finale afdeling is.

As u die antwoord formateer, begin met die nommer in die eerste aksie, is die resultaat 10011011, maar dit is verkeerd. Die binêre getal moet in omgekeerde volgorde herschreven word. Hier is die finale uitslag van die vertaling van die nommer: 11011001. 'n Sinvolle en alfabetiese benadering tot die meet van inligting gebruik data van presies hierdie formaat vir stoor en transmissie. Die binêre kode word na die kode tabel geskryf en daar gestoor totdat dit op die skerm vertoon moet word. Dan word die inligting vertaal in die bekende vorm, genaamd dekodering.

Die foto toon duidelik die algoritme vir die vertaling van binêre na desimale. Dit word uitgevoer deur 'n eenvoudige formule. Die eerste syfer van die kode word vermenigvuldig met 2 tot die krag van 0, ons voeg die volgende syfer by 2 in 'n groter mate by, en so aan. As gevolg daarvan, soos uit die prentjie gesien kan word, kry ons dieselfde nommer as die oorspronklike by die kodering.

Alfabetiese benadering tot die meet van inligting: essensie, eenhede

Om die hoeveelheid data in 'n tekssekwensie karakters te meet, moet u die bestaande benadering gebruik. Die inhoud van die teks is hier nie belangrik nie. Die belangrikste ding is die kwantitatiewe korrelasie van die tekens. As gevolg van hierdie aspek word die waarde van die teks wat op die rekenaar geïnkripteer word, bereken. In ooreenstemming met hierdie benadering is die kwantitatiewe waarde van die teks eweredig aan die aantal karakters wat vanaf die sleutelbord ingevoer is. As gevolg van hierdie metingsmetode word die informasie volume dikwels volumetries genoem. Simbole kan in grootte groot wees. Dit is duidelik dat sulke syfers as 0 en 1 1 bietjie inligting bevat, en letters, leestekens, spasie - nog 'n gewig. U kan na die ASCII-tabel kyk om die binêre kode van 'n spesifieke karakter uit te vind. Om die vereiste teks volume te bereken, moet u die gewig van al die tekens byvoeg - die samestellende dele van die hele teks. Dit is die alfabetiese benadering om die hoeveelheid inligting te bepaal.

In rekenaarwetenskap is daar baie terme wat toenemend in die alledaagse lewe gebruik word. Dus, die alfabet in rekenaarwetenskap beteken 'n stel van alle simbole, insluitende hakies, 'n spasie, leestekens, Cyrilliese simbole, Latynse karakters, wat niks anders as 'n tekstuele komponent is nie. Hier is daar twee definisies, waarvolgens die gegewe waarde bereken sal word.

1. As gevolg van die eerste definisie, is dit moontlik om die voorkoms van karakters in 'n sms-boodskap te bereken, wanneer hulle waarskynlikheid van voorkoms heeltemal anders is. So kan ons sê dat sommige letters in Russiese woorde baie selde voorkom, byvoorbeeld "ъ" of "ё".

2. In sommige gevalle is dit egter raadsaam om die hoeveelheid wat ons benodig, te bereken deur die equiprobable voorkoms van elke simbool bekend te stel. En dan sal 'n ander berekening formule gebruik word.

Dit is die alfabetiese benadering om inligting te meet.

Gelyke waarskynlikheidsvoorkoms van karakters in 'n tekslêer

Om hierdie definisie te verduidelik, is dit nodig om aan te neem dat alle tekens in die teks of boodskap met dieselfde frekwensie verskyn. Om te bereken hoeveel geheue hulle in die rekenaar beset, is dit nodig om in die teorie van waarskynlikheid en eenvoudige logiese gevolgtrekkings te duik.

Kom ons sê die teks word op die skerm vertoon. Ons word gekonfronteer met die taak om te bereken hoeveel rekenaargeheue dit benodig. Laat die teks uit 100 karakters bestaan. Dit blyk dat die waarskynlikheid van die voorkoms van een letter, simbool of teken een honderdste deel van die totale volume sal wees. As u 'n boek oor die teorie van waarskynlikheid lees, kan u so 'n eenvoudige formule vind wat die numeriese waarde van die kans van die voorkoms van 'n teken in enige posisie van die teks akkuraat sal bepaal.

Waarskynlik sal die bewys van formules en stellings nie vir almal interessant wees nie. Daarom word, met inagneming van die formules van bekende wetenskaplikes, 'n berekende uitdrukking afgelei:

I = log ₂ (1 / p) = log ₂ N (bietjie); 2 ⁱ = N,

Waar ek die waarde is wat ons moet weet, is p 'n numeriese waarde van die moontlikheid van 'n teken in die teksposisie. N is meestal gelyk aan 2, omdat die rekenaarmasjien die data in 'n binêre kode wat uit twee hoeveelhede bestaan, koder.

'N Alfabetiese volumetriese benadering tot die meting van inligting veronderstel dat die gewig van een karakter teken gelyk is aan 1 bietjie - die minimum eenheid van meting. Met die formule is dit moontlik om te bepaal wat gelyk is aan byte, kilobyte, megabyte, ens.

Verskillende waarskynlikheid van voorkoms van simbole in die teks

As ons aanvaar dat die tekens met verskillende frekwensies verskyn (onderskeidelik, en in enige posisie van die teks is hulle waarskynlikheid van voorkoms anders), dan kan ons sê dat hul inligtingsgewig ook anders is. Dit is nodig om die meting van inligting volgens 'n ander formule te bereken. Die alfabetiese benadering van onderwerpe is universeel, wat beide 'n gelyke en verskillende moontlikheid van die frekwensie van die voorkoms van 'n teken in die teks impliseer. Ons sal nie die komplekse formule vir die berekening van hierdie hoeveelheid aanraak nie, met inagneming van die verskillende waarskynlikheid van die voorkoms van die simbool. Dit is nodig om te verstaan dat sulke briewe soos "ъ", "х", "ф", "ч", in Russiese woorde minder dikwels voorkom. Daarom word dit nodig om die frekwensie van voorkoms te oorweeg volgens 'n ander formule. Na die berekeninge het die wetenskaplikes tot die gevolgtrekking gekom dat die inligtinggewig van die seldsame simbole baie groter is as die gewig van die briewe wat dikwels voorkom. Om die hoeveelheid teks te bereken, moet jy die hoeveelheid herhalings van elke karakter en sy inligtingsgewig, asook die grootte van die alfabet, in ag neem.

Meting van inligting: die subtiliteite van die inhoudsaspek

Jy kan die alfabetiese benadering om inligting te meet, ignoreer. Informatika bied nog een aspek van die meet van data - betekenisvol. Hier word 'n effens ander probleem opgelos. Gestel 'n persoon wat by 'n rekenaar sit, kry inligting oor 'n verskynsel of 'n voorwerp. Dit is duidelik dat hy niks weet nie, so daar is 'n aantal moontlike of verwagte opsies. Na die lees van die boodskap verdwyn die onsekerheid, met een opsie, waarvan die waarde bereken moet word. Ons gaan na die hulpformule. Die waarde sal bereken word in die minimum eenheidsbitte. Soos die alfabetiese benadering om die hoeveelheid inligting te meet, sal die korrekte formule gekies word met inagneming van 2 moontlike situasies: verskillende en gelyke waarskynlikheid van gebeurtenisse.

Gebeure met gelyke waarskynlikheid

Soos in die geval waar 'n objektiewe alfabetiese benadering tot die meting van inligting toegepas word, word die vereiste formule in die betekenisvolle benadering bereken met inagneming van die reeds bekende reëlmatigheid wat die wetenskaplike Hartley afgelei het:

2 ⁱ = N,

Waar ek die grootte van die gebeurtenis is wat ons nodig het om te vind, en N is die aantal gebeurtenisse wat ondervind word met 'n toereikende frekwensie. Die waarde van i word oorweeg in die minimum eenheid van berekening - bisse. 'N Mens kan ek deur die logaritme uitdruk.

Voorbeeld van berekening van equiprobability gebeurtenis

Kom ons sê dat ons 64 pelmis op 'n bord het, waarvan een verras in plaas van vleis. Dit is nodig om te bereken hoeveel inligting die gebeurtenis bevat wanneer dit hierdie pelmen was wat met 'n verrassing uitgeput is, dit is om die inligting te meet. Die alfabetiese benadering is so eenvoudig as die objektiewe een. In twee gevalle sal dieselfde formule gebruik word om die hoeveelheid inligtingsmateriaal te bereken. Ons vervang die bekende formule vir die hoeveelheid: 2 ⁱ = 64 = 2 ⁶ . Resultaat: i = 6 bisse.

Meting van inligting met inagneming van die verskillende waarskynlikheid van die voorkoms van 'n gebeurtenis

Gestel ons het 'n gebeurtenis met die waarskynlikheid van die voorkoms van p. Ons sal aanneem dat die waarde i, bereken in bisse, 'n getal is wat die feit dat die gebeurtenis plaasgevind het, kenmerk. Op grond hiervan kan aangevoer word dat die waardes bereken kan word uit die bestaande formule: 2 ⁱ = 1 / p.

Verskille tussen die alfabetiese en insiggewende benaderings tot die inligtingsdimensie

As die volume benadering verskil van die aansienlike? Die formules vir die berekening van hoeveelhede inligting is immers heeltemal dieselfde. Die verskil is dat die alfabetiese aspek gebruik kan word as jy met tekste werk, terwyl die inhoud een jou toelaat om enige probleme van waarskynlikheidsteorie op te los, bereken die hoeveelheid inligting van 'n gebeurtenis met inagneming van die waarskynlike voorkoms daarvan.

bevindings

'N Alfabetiese benadering om inligting op dieselfde manier as 'n sinvolle een te meet, gee 'n geleentheid om uit te vind watter eenhede van data en watter volume deur tekens of enige ander inligting beset sal word. Ons kan enige teks en numeriese lêers, boodskappe in rekenaarkode en terug vertaal, terwyl u altyd weet hoeveel geheue hulle in 'n rekenaar sal beset.