Презентация на тему "Измерение и кодирование информации"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Измерение и кодирование информации

  Справочные сведения Решение типовых задач

• 
  Слайд 2

  Справочные сведения

• 
  Слайд 3

  Формула Хартли

  Любая информация, которую мы получаем, может быть измерена. Минимальной единицей информации является один бит Информация имеет размер 1 бит, если она позволяет в два раза уменьшить неопределенность наших знаний о некотором событии.

• 
  Слайд 4
  

  Для выбора одного из 2Nэлементов необходимо получить информацию объемом N бит n = log2 K или 2n=K n – объем информации К – количество элементов

• 
  Слайд 5

  Кодирование информации

  В устройствах, предназначенных для хранения или передачи информации, необходимо предварительно выполнять ее кодирование, т.е. перевод в форму, естественную для данного устройства. Элемент устройства, принимающий два состояния (включено/выключено), позволяет закодировать информацию объемом 1 бит

• 
  Слайд 6
  

  Алфавит – множество символов Мощность – количество символов, входящих в алфавит Как быть с алфавитами, мощность которых не является степенью числа 2? В подобных ситуациях значение логарифма надо округлять с избытком, т.е. в сторону большего целого числа

• 
  Слайд 7
  

  - значение числа, округленное с избытком В общем случае формула будет следующей:

• 
  Слайд 8

  Хранение информации

  Для хранения информации в компьютере используются устройства, элементы которых (ячейки памяти) могут принимать два состояния: активное (1) и неактивное (0)

• 
  Слайд 9

  Единицы информации

  1 байт = 8 бит = 23бит 1 Кбайт = 210байт = 1024 байт 1 Мбайт = 210Кбайт = 1024 Кбайт 1 Гбайт = 210Мбайт = 1024 Мбайт 1 Тбайт = 210Гбайт = 1024 Гбайт

• 
  Слайд 10

  Кодирование текстовой информации

  КОИ-8, ASCII, Windows-1251 – однобайтные кодировки (1 символ – 1 байт) Unicode – двухбайтная кодировка (1 символ – 2 байта)

• 
  Слайд 11

  Решение типовых задач

• 
  Слайд 12

  Задача 1

  Считая, что каждый символ кодируется 1 байтом, определите информационный объем следующего предложения из пушкинских строк: Певец Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа!

• 
  Слайд 13

  Решение:

  В тексте содержится 50 символов, включая пробелы и знаки препинания. Каждый символ кодируется 1 байтом, информационный объем сообщения из 50 символов равен 50 байтам. Поскольку среди ответов нет подобного варианта, переведем объем в биты. 1 байт = 8 бит, поэтому информационный объем сообщения равен 400 бит. Ответ: 1

• 
  Слайд 14

  Задача 2

  Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 480 бит. Какова длина сообщения в символах?

• 
  Слайд 15

  Решение:

  При переходе от 16-битной кодировки к 8-битной сообщение уменьшается в 2 раза, поэтому длина сообщения после перекодировки составила 480 бит. Длина этого сообщения в символах будет равна 480 : 8 = 60. Ответ: 2

• 
  Слайд 16

  Задача 3

  Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус» длиной ровно в 5 символов?

• 
  Слайд 17

  Решение:

  Различных комбинаций из символов «плюс» и «минус» существует ровно столько же, сколько и соответствующих двоичных кодов (битов) той же длины, т.е. 25 = 32. Ответ: 3

• 
  Слайд 18

  Задача 4

  В велокроссе участвуют 119 спортсменов. Специальное устройство реагирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с использованием минимально возможного количества битов, одинакового для каждого спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, после того как промежуточный финиш прошли 70 велосипедистов?

• 
  Слайд 19

  Решение:

  Каждый бит устройства можно рассматривать как элемент, принимающий два состояния. Определим N – количество таких элементов, необходимое для кодирования алфавита мощностью 119,используя двойное неравенство: 2N-1

• 
  Слайд 20

  Задача 5

  Обычный дорожный светофор подает шесть видов сигналов (непрерывный красный, желтый и зеленый, мигающий желтый, мигающий зеленый, одновременно мигающие красный и желтый). Электронное устройство управления светофором последовательно воспроизводит записанные сигналы. Подряд записано 100 сигналов светофора. В байтах данный информационный объем составляет…?

• 
  Слайд 21

  Решение:

  Каждый бит устройства можно рассматривать как элемент, принимающий два состояния. Определим N – количество таких элементов, необходимое для кодирования алфавита мощностью 6,используя двойное неравенство: 2N-1

• 
  Слайд 22
  

  Для определения информационного объема в байтах, учтем что 1 байт = 8 бит. 300 : 8 = 37 байт 4 бита. Такой ответ отсутствует, выберем вариант, соответствующий минимальному из тех объемов информации, которые могут содержать 37 байт 4 бита: это 38 байт Ответ: 2

• 
  Слайд 23

  Задача 6

  В корзине лежат шары. Все шары разного цвета. Сообщение о том, что достали синий шар, несет 5 бит информации. Сколько всего шаров в корзине?

• 
  Слайд 24

  Решение:

  Согласно формуле Хартли, если для выбора одного из К различных равновероятных вариантов требуется информация, равная n бит, то значение К можно определить следующим образом: К = 2n В данном случае эта формула применима, т.к. все варианты различны По условию n = 5, значит число шаров равно 25 = 32 Ответ: 4