Сколько бит весит информационное сообщение записанное на машинном языке 0111111000111

Обновлено: 06.05.2024

Онлайн калькулятор легко и непринужденно вычислит объем текста в битах, байтах и килобайтах. Для перевода в другие единицы измерения данных воспользуйтесь онлайн конвертером.

Информационный вес (объем) символа текста определяется для следующих кодировок:
Unicode UTF-8
Unicode UTF-16
ASCII, ANSI, Windows-1251

Почему на windows сохраняя текст блокноте перенос строки занимает - 4 байта в юникоде или 2 байта в анси?
Это историческое явление, которое берёт начало с дос, последовательность OD OA (\n\r ) в виндовс используются чтоб был единообразный вывод на терминал независимо консоль это или принтер. Но для вывода просто на консоль достаточно только \n.

Для измерения величин существуют эталонные единицы измерения

Для измерения величин существуют эталонные единицы измерения.

Например:
Расстояние измеряют в миллиметрах, сантиметрах, дециметрах…
Массу измеряют в граммах, килограммах, тоннах…
Время измеряют в секундах, минутах, сутках, годах…

Следовательно, для измерения информации должна быть введена своя эталонная единица.

Существует два подхода к измерению информации

Позволяет измерять информационный объём текста на любом языке (естественном или формальном) , при использовании данного подхода объём информации не связывают с содержанием текста, в данном случае, объём зависит от информационного веса символов.

Алфавитный подход к измерению информации

В алфавит включают и пробел (пропуск между словами)

В алфавит включают и пробел (пропуск между словами).
Мощность алфавита - полное число символов в алфавите.

Например: мощность алфавита русских букв и используемых символов равна 54:
33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел.

Алфавит – весь набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте.

Наименьшую мощность имеет алфавит, используемый в компьютере (машинный язык), его называют двоичным алфавитом, т

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу измерения информации и называется 1 бит.

Пример: Информация, записанная на машинном языке, 01110 010010 010 0111111011110 весит: 5 бит 6 бит 3 бита 13 бит

Информация, записанная на машинном языке,
01110
010010
010
0111111011110

весит:
5 бит
6 бит
3 бита
13 бит

При алфавитном подходе считают, что каждый символ текста, имеет информа-ционный вес

При алфавитном подходе считают, что каждый символ текста, имеет информа-ционный вес.
Информационный вес символа зависит от мощности алфавита.
С увеличением мощности алфавита, уве-личивается информационный вес символа.

Для измерения объёма информации необходимо определить сколько раз информация равная 1 биту содержится в определяемом объёме информации

Для измерения объёма информации необходимо определить сколько раз информация равная 1 биту содержится в определяемом объёме информации.

Возьмём четырёхзначный алфавит (придуманный)

Двузначный двоичный код

Все символы исходного алфавита можно закодировать всеми возможными комбинациями из двух цифр двоичного алфавита.
Получим двоичный код каждого символа алфавита.

Следовательно, каждый символ четырёхзначного алфавита весит 2 бита.

Четырёхзначный алфавит Порядковый номер 1 2 3 4 5 6 7 8

Двузначный двоичный код

Алфавит мощностью 8 знаков можно закодировать на машинном языке с помощью трёх символов двоичного алфавита

Следовательно, каждый символ восьмизначного алфавита весит 3 бита.

Алфавит из шестнадцати символов можно закодировать с помощью четырёхзначного двоичного кода

Алфавит из шестнадцати символов можно закодировать с помощью четырёхзначного двоичного кода.
Какой объём информации содержат 3 символа 16 – символьного алфавита?

Решение:
Так как каждый символ алфавита мощностью 16 знаков можно закодировать с помощью четырёхзначного двоичного кода, каждый символ исходного алфавита весит 4 бита.
Так как всего использовали 3 символа алфавита мощностью 16 символов, следовательно: 4 бит ∙ 3 = 12 бит
Ответ: объём информации записанный 3 знаками алфавита мощностью 16 символов равен 12 бит

Следовательно. Информационный вес каждого символа, выраженный в битах (b), и мощность алфавита (N) связаны между собой формулой:

Следовательно.
Информационный вес каждого символа, выраженный в битах (b), и мощность алфавита (N) связаны между собой формулой: N = 2b

Запишем таблицу соответствия мощности алфавита (N) и количеством знаков в коде (b) - разрядностью двоичного кода.

Калькулятор подсчитывает число бит, нужное для записи заданного целого числа в двоичном виде, число может быть очень большим.

Этот калькулятор можно использовать для подсчета знаков, необходимых для записи большого числа в двоичном виде (число бит). Также выдается какой объем памяти требуется для хранения этого числа в памяти компьютера (число байт). Кроме этого калькулятор определяет число разрядов для вывода числа в восьмеричном, в десятичном и шестнадцатеричном виде и выводит исходное число в этих системах счисления.

Сколько бит в большом целом

Ограничения на длину числа нет - максимум зависит только от ресурсов вашего компьютера.
К примеру, число с одной тысячей нулей можно ввести вот так: 123E1000

Калькулятор вычисляет число двоичных разрядов путем преобразования числа в двоичную строку и последующего вычисления ее длины.
На практике такой способ неэффективен. Реализация более эффективного алгоритма поиска позиции старшего значащего бита во многом зависит от представления числа в памяти компьютера и сложности выполнения тех или иных операций.
Например, математически число бит можно вычислить путем округления в большую сторону логарифма по основанию 2 от заданного числа плюс 1:

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшаяединица.

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2 10 байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 10 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 10 Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2 10 Гб

Формулы, которые используются при решении типовых задач:

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

i – информационный вес одного символа.

Основная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Что же такое символ в компьютере? Символом в компьютере является любая буква, цифра, знак препинания, специальный символ и прочее, что можно ввести с помощью клавиатуры. Но компьютер не понимает человеческий язык, он каждый символ кодирует. Вся информация в компьютере представляется в виде нулей и единичек. И вот эти нули и единички называются битом.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется один бит.

Алфавит любого понятного нам языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита связана с разрядностью двоичного кода соотношением: N = 2 i .

Эту формулу можно применять для вычисления информационного веса одного символа любого произвольного алфавита.

Рассмотрим пример:

Алфавит древнего племени содержит 16 символов. Определите информационный вес одного символа этого алфавита.

Составим краткую запись условия задачи и решим её:

16 = 2 i , 2 4 = 2 i , т. е. i = 4

Ответ: i = 4 бита.

Информационный вес одного символа этого алфавита составляет 4 бита.

Математически это произведение записывается так: I = К · i.

32 = 2 i , 2 5 = 2 i , т.о. i = 5,

I = 180 · 5 = 900 бит.

Ответ: I = 900 бит.

I = 23 · 8 = 184 бита.

Как и в математике, в информатике тоже есть кратные единицы измерения информации. Так, величина равная восьми битам, называется байтом.

Бит и байт – это мелкие единицы измерения. На практике для измерения информационных объёмов используют более крупные единицы: килобайт, мегабайт, гигабайт и другие.

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2 10 байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 10 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 10 Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2 10 Гб

Материал для углубленного изучения темы.

Как текстовая информация выглядит в памяти компьютера.

Набирая текст на клавиатуре, мы видим привычные для нас знаки (цифры, буквы и т.д.). В оперативную память компьютера они попадают только в виде двоичного кода. Двоичный код каждого символа, выглядит восьмизначным числом, например 00111111. Теперь возникает вопрос, какой именно восьмизначный двоичный код поставить в соответствие каждому символу?

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код ‑ просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица ASCII (или Аски), стала международным стандартом для персональных компьютеров. Она имеет две части.

01100110 01101001 01101100 01100101.

А теперь попробуем решить обратную задачу. Какое слово записано следующим двоичным кодом:

01100100 01101001 01110011 01101011?

В таблице 2 приведен один из вариантов второй половины кодовой таблицы АSСII, который называется альтернативной кодировкой. Видно, что в ней для букв русского алфавита соблюдается принцип последовательного кодирования.

Вывод: все тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные для нас буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В оперативную память они попадают в форме двоичного кода.

Из памяти же компьютера текст может быть выведен на экран или на печать в символьной форме.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Информация (лат. informatio — разъяснение, изложение, набор сведений) — базовое понятие в информатике, которому нельзя дать строгого определения, а можно только пояснить:

информация — это новые факты, новые знания;
информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, которые повышают уровень осведомленности человека;
информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, которые уменьшают степень неопределенности знаний об этих объектах или явлениях при принятии определенных решений.

Основными социально значимыми свойствами информации являются:

полезность;
доступность (понятность);
актуальность;
полнота;
достоверность;
адекватность.

Информационный процесс — это процесс сбора (приема), передачи (обмена), хранения, обработки (преобразования) информации.

Единицы измерения количества информации

Наименьшей единицей информации является бит (англ. binary digit (bit) — двоичная единица информации).

Бит — это количество информации, необходимое для однозначного определения одного из двух равновероятных событий.

Например, один бит информации получает человек, когда он узнает, опаздывает с прибытием нужный ему поезд или нет, был ночью мороз или нет, присутствует на лекции студент или нет и т. д.

В информатике принято рассматривать последовательности длиной 8 битов . Такая последовательность называется байтом .

Производные единицы измерения количества информации:

1 байт = 8 битов

1 килобайт (Кб) = 1024 байта = 2 10 байтов

1 мегабайт (Мб) = 1024 килобайта = 2 20 байтов

1 гигабайт (Гб) = 1024 мегабайта = 2 30 байтов

1 терабайт (Тб) = 1024 гигабайта = 2 40 байтов

В 1 бит можно записать один двоичный символ.

1 байт = 8 бит
В кодировке ASCII в один байт можно записать один 256 символьный код
В кодировке UNICODE один 256 символьный код занимает в памяти два байта
1 килобайт = 1024 байт
1 мегабайт = 1024 килобайт
1 гигабайт = 1024 мегабайт
1 терабайт = 1024 гигабайт

Например: двоичный текст 01010111 занимает в памяти 8 бит
Этот же текст в кодировке ASCII занимает 8 байт или 64 бита
Этот же текст в кодировке UNICODE занимает 16 байт или 128 бит.

Не забывайте, что пробелы надо тоже считать за символы поскольку они также набираются на клавиатуре и хранятся в памяти.

Мощность алфавита - это количество символов в алфавите или неопределенность из формулы Хартли.

Информационный вес одного символа - это значение i из формулы Хартли.

Отсюда можно сделать вывод, что не существует алфавита, состоящего из одного символа, поскольку тогда информационный вес этого символа был бы равен 0.

Чтобы перевести биты в байты надо число бит поделить на 8.

Например: 32 бита - это 4 байта.

Чтобы перевести байты в килобайты надо число байтов поделить на 1024.

Например: в 2048 байтах будет 2 килобайта. И так далее по следующим единицам измерения.

Чтобы перевести байты в биты надо число байт умножить на 8.

Например: в 3 байтах будет 24 бита.

Чтобы перевести килобайты в байты надо число килобайт умножить на 1024.

Например: в 3 килобайтах будет 3072 байта и соответственно 24576 бит. И так далее.

Мощность алфавита - 128. Это неопределенность. Значит один символ занимает в памяти 7 бит, тогда 5 символов занимают в памяти 35 бит.

Читайте также: