Подходы к измерению информации информация и информационные процессы ключевые слова
 Скачать 2.75 Mb.
|
ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫКлючевые слова
Подходы к измерению информацииИнформация и ее свойства Теория информации Кибернетика Семиотика Теория массовой коммуникации Информатика математическая теория систем передачи информации наука о знаках и знаковых системах изучение процессов сбора, преобразования, хранения, защиты, поиска и передачи всех видов информации и средств их автоматизированной обработки исследование СМИ и их влияния на общество наука о закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе Содержательный подход! Информация – это снятая неопределенность. Величина неопределённости некоторого события – это количество возможных результатов данного события. Клод Элвуд Шеннон (1916-2001) – американский инженер и математик. Является основателем теории инфор-мации, нашедшей применение в современных высокотехнологических системах связи. В 1948 году предложил использовать слово «бит» для обозначения наименьшей единицы информации. Содержательный подходСколько информации? 8 4 4 Шар розовый? i = 1 бит Не знаю Знаю 1 вопрос Содержательный подходСколько информации? 8 4 4 2 2 Шар розовый? i = 2 бита Не знаю Знаю 2 вопроса Шар синий? Содержательный подходСколько информации? 8 4 4 2 1 1 2 Шар розовый? i = 3 бита Не знаю Знаю 3 вопроса Шар синий? Шар зеленый? Метод половинного деления1-8 2, 5 2 5 1, 3, 4, 6, 7, 8 1, 4, 6, 7 1, 7 1 7 6, 4 4 6 3, 8 3 8 4 вопроса Исследуйте, сколько вопросов с ответами Да/Нет надо задать, чтобы определить цифру на шаре, если начать с вопроса: «Шар синий?» ? 1 2 3 4 5 6 7 8 По какому принципу необходимо выбирать вопросы, чтобы определить искомый ответ как можно быстрее? ! Количество информации i, содержащееся в сообщении об одном из N равновероятных результатов некоторого события, определяется из решения уравнения 2i = N. Содержательный подходСтол телевизионной игры «Что? Где? Когда?» разбит на 13 равных секторов. Какое количество информации содержит сообщение ведущего: «Волчок указывает на супер-блиц». ? 13 6 7 4 2 2 1 1 3 i = 4 бита Не знаю Знаю 4 вопроса 2i = N 13≤16=24 Алфавитный подходАндрей Николаевич Колмогоров (1903-1987) Один из крупнейших математиков ХХ века. Им получены основополагающие результаты в математической логике, теории сложности алгоритмов, теории информации, теории множеств и ряде других областей математики и её приложений. ! Информация – последовательность символов (букв, цифр, кодов точек изображения) некоторого алфавита. Количество информации представленное в сообщении не зависит от содержания сообщения. Кодирование
Алфавит используемый в азбуке Морзе состоит из 33 букв 10 цифр и 15 специальных символов. Сколько знаков неравномерного кода (точек и тире) в самом длинном символе? ? Буквы, которые чаще употребляются, кодируют-ся более простыми сочетаниями точек и тире. Что позволяет сократить длину сообщения. Почему ФЫВАПРОЛЖЭВ отличие от Азбуки Морзе, раскладку клавиатуры специально сделали такой, как мы привыкли, чтобы снизить скорость печати. Буквы первой коммерчески успешной печатной машинки, изобретенной в 1867 году Кристофером Шоулзом, расположили в алфавитном порядке. Частой поломкой стало «перепутывание» рычажков печатной машинки. Буквы, образующие устойчивые комбинации «разбросали» по разным рядам клавиатуры. На клавиатуре компьютера технологической проблемы нет. Но зачем нарушать традицию? Алфавитный подходАлгоритм вычисления информационного объёма сообщения:
Подсчитайте информационный объем необходимый для записи текущего состояния игры в крестики-нолики на поле 3х3 клетки. ? Дано: N = 3 («х», «о», пустая) K = 3 * 3 = 9 (клеток) I - ? 3≤4=22, i = 2 бита I = 2 * 9 = 18 бит Ответ: 18 бит 2i = N I = K·i Единицы измерения информации1 Кбайт = 210 байт1 Мбайт = 210 Кбайт = 220 байт1 Гбайт = 210 Мбайт = 220 Кбайт = 230 байт1 Тбайт = 210 Гбайт = 220 Мбайт = 230 Кбайт = 240 байт1 Пбайт = 210 Тбайт = 220 Гбайт = 230 Мбайт = 240 Кбайт = 250 байтКаждый математик уверен, что 1 Кбайт=1000 байт, а каждый программист уверен, что 1 кг =1024 г С 1999 г. Международная комиссия ввела новый стандарт: 1 килобайт = 1000 байт, 1024 байта = 1 кикибайт (Кибайт). ! 1 Кбайт = 1024 байта Во сколько раз изменится ответ при использовании приближенного равенства 1 Кбайт ≈ 1000 байт ? Самое главноеСодержательный подходИнформация – это снятая неопределенность. Сообщение, уменьшающее неопределённость знания в 2 раза, несёт 1 бит информации.Количество информации i, содержащееся в сообщении об одном из N равновероятных результатов некоторого события, определяется из решения уравнения 2i = N.Алфавитный подходИнформация – последовательность символов некоторого алфавита. В двоичном коде один двоичный разряд несёт 1 бит информации.Информационный объём сообщения вычисляется по формуле: I= K · iДавайте обсудимДано множество карточек с географическими названиями: Придумайте сообщение, информационный объем которого равен 1 биту. Байкал Москва Сахалин Омск Крым Ангара Улан-Удэ Санкт-Петербург Подсказка Давайте обсудимПри кодировании ID-номера используется посимвольное кодирование. Алфавит содержит 26 букв латинского алфавита и цифры 0…9. Сколько символов можно добавить к алфавиту без увеличения информационного объема необходимого для хранения 100 номеров? Ответ: 28 символов Ответ Вопросы и задания
a) традиционное название клеток (пример одного хода: a1-b2); b) нетрадиционное именование клеток, при котором клетки имеют «сквозную» нумерацию каждой клетке соответствует одно число (пример хода: 62-18). Решите эту задачу для двух видов полей: 8х8 и 10х10 клеток Вопросы и задания
Информационные источники
|