Как определяется единица измерения количества информации в рамках содержательного подхода кратко
Обновлено: 05.07.2024
В зависимости от задачи, которую перед собой ставит человек, можно использовать разные способы представления информации. Для того чтобы послушать музыку, нет необходимости переводить её в нотную запись. А вот чтобы научиться её играть, лучше воспользоваться нотами, чем подбирать мелодию на слух. Формализованные языки используются для кодирования информации. Определенный набор символов алфавита образует слово, а число этих символов – это его длина. При изменении длины слова будет меняться и информация, заключенная в нем. Чтобы разобраться в изменениях информации, необходима ее оценка, т.е. измерение количества.
Подходы к оценке количества информации
Готовые работы на аналогичную тему
Содержательный подход к оценке количества информации
Рассмотрим более подробно первый подход к измерению количества информации, его называют содержательным.
Единица измерения количества информации
Неопределенность знаний о некотором событии — это количество возможных результатов события.
Рассмотрим еще один пример.
Применим метод половинного деления. Зададим несколько вопросов уменьшающих неопределенность знаний в два раза. Задаем вопросы:
- Письмо находится правее четвертого ящика?
- Письмо находится левее третьего ящика?
- Письмо — во втором ящике?
- Ответ ясен! Письмо находится в первом ящике!
Каждый ответ уменьшал неопределенность в $2$ раза.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Лекция 8. Единицы измерения информации. Содержательный подход к измерению информации .
Мы постоянно что-то измеряем — время, длину, скорость, массу. И для каждой величины есть своя единица измерения, а зачастую несколько. Метры и километры, килограммы и тонны, секунды и часы — все это нам знакомо. А как же измерить информацию? Для информации тоже придумали единицу измерения и назвали ее бит .
Бит — это минимальная единица измерения информации.
В одном бите содержится очень мало информации. Он может принимать только одно из двух значений (1 или 0, да или нет, истина или ложь). Измерять информацию в битах очень неудобно — числа получаются огромные. Ведь не измеряют же массу автомобиля в граммах.
Например, если представить объем флешки в 4Гб в битах мы получим 34 359 738 368 бит. Представьте, пришли вы в компьютерный магазин и просите продавца дать вам флешку объемом 34 359 738 368 бит. Вряд ли он вас поймет
Поэтому в информатике и в жизни используются производные от бита единицы измерения информации. Но у них у всех есть замечательное свойство — они являются степенями двойки с шагом 10.
Итак, возьмем число 2 и возведем его в нулевую степень. Получим 1 (любое число в нулевой степени равно 1). Это будет байт.
В одном байте 8 бит.
Теперь возведем 2 в 10-ю степень — получим 1024. Это килобайт (Кбайт).
В одном килобайте 1024 байт.
Если возвести 2 в 20 степень — получим мегабайт (Мбайт).
1Мбайт = 1024 Кбайт.
И так далее. Удобнее эти данные отобразить в виде таблицы:
Единицы измерения информации
Вы уже знаете, что за единицу измерения информации принимается 1 бит.
1 бит - минимальная единица измерения количества информации.
Проблема измерения информации исследована в теории информации, основатель которой - Клод Шеннон .
В теории информации для бита дается следующее определение:
Что такое неопределенность знания, поясним на примерах.
Допустим, вы бросаете монету, загадывая, что выпадет: орел или решка. Есть всего два возможных результата бросания монеты. Причем ни один из этих результатов не имеет преимущества перед другим. В таком случае говорят, что они равновероятны .
В случае с монетой перед ее подбрасыванием неопределенность знания о результате равна двум.
Игральный же кубик с шестью гранями может с равной вероятностью упасть на любую из них. Значит, неопределенность знания о результате бросания кубика равна шести.
Еще пример: спортсмены-лыжники перед забегом путем жеребьевки определяют свои порядковые номера на старте. Допустим, что имеется 100 участников соревнований, тогда неопределенность знания спортсмена о своем номере до жеребьевки равна 100 .
Следовательно, можно сказать так:
Неопределенность знания о результате некоторого события (бросание монеты или игрального кубика, вытаскивание жребия и др.) - это количество возможных результатов.
Данная формула является показательным уравнением относительно неизвестного i .
Из математики известно, что решение такого уравнения имеет вид:
i=log2N - логарифм N по основанию 2 .
Шахматная доска состоит из 64 полей: 8 столбцов на 8 строк.
Решение.
Поскольку выбор любой из 64 клеток равновероятен, то количество бит находится из формулы:
i=log264=6, так как 26=64 .
Следовательно, i=6 бит.
В противном случае количество информации становится нецелой величиной, и для решения задачи придется воспользоваться таблицей двоичных логарифмов .
В содержательном подходе, информация - это снятая неопределённость. Неопределённость некоторого события - это количество возможных результатов (исходов) данного события.
Например, если мы подбрасываем вверх монету, то она может упасть двумя различными способами (орлом вверх или решкой вверх). Соответственно, у данного события два возможных исхода. Если же подбрасывать игральный кубик, то исходов будет шесть.
Для каждой основной единицы измерения информации существуют производные более крупные единицы измерения. Поскольку чаще всего мы будем использовать в качестве основной единицы бит, рассмотрим производны е единиц ы измерения для бита. На практике чаще всего используется не бит, а байт.
`1` байт (`1`B) `= 8` бит;
`1` килобайт (`1` kB) `= 1000` B (1000 байт);
`1` мегабайт (`1` MB) `= 1000` kB ;
`1` гигабайт (`1` GB) `= 1000` MB;
`1` терабайт (`1` TB) `= 1000` GB;
`1` петабайт (`1` PB) `= 1000` TB;
`1` эксабайт (`1` EB) `= 1000` PB;
`1` зеттабайт (`1` ZB) `= 1000` EB;
`1` йоттабайт(`1` YB) `= 1000` ZB.
Более крупных единиц на настоящий момент не введено.
Читайте также: