1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Используйте эти материалы при подготовке ответов на вопросы и выполнении заданий.
2. В чём суть алфавитного подхода к измерению информации?
Алфавитный подход к измерению информации основан на представлении информации в виде последовательности символов из заданного алфавита. Информационный вес символа зависит от вероятности его появления в тексте.
3. Что принято за минимальную единицу измерения информации?
Бит (binary digit) принимается за минимальную единицу измерения информации. Бит может принимать два значения: 0 или 1.
4. Что нужно знать для определения информационного веса символа алфавита некоторого естественного или формального языка?
Для определения информационного веса символа алфавита некоторого естественного или формального языка, необходимо знать следующие факторы:
Объём сообщения: Нужно знать, сколько символов (или букв) содержится в конкретном сообщении или тексте, для которого вы хотите вычислить информационный вес символа.
Количество информации в сообщении: Это количество информации, которое содержится в сообщении и измеряется в битах или байтах. Может быть определено на основе объёма сообщения и используемой кодировки.
Количество символов в алфавите: Это количество различных символов (букв, цифр, специальных символов и т. д.), используемых в данном алфавите. Это значение определяет мощность алфавита.
5. Определите информационный вес i символа алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
6. Как определить информационный объём сообщения, представленного символами некоторого естественного или формального языка?
Информационный вес = Объём сообщения / Количество символов.
7. Определите количество информации в сообщении из К символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
8. Племя Мульти пишет письма, пользуясь 16-символьным алфавитом. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом. Вожди племён обменялись письмами. Письмо племени Мульти содержит 120 символов, а письмо племени Пульти — 96. Сравните информационные объёмы сообщений, содержащихся в письмах.
Для сравнения информационных объёмов сообщений, мы можем воспользоваться формулой:
Информационный объём = количество символов × количество символов в алфавите.
Для племени Мульти: 120 символов × 16 символов в алфавите = 1920 символов. Для племени Пульти: 96 символов × 32 символа в алфавите = 3072 символа.
Информационные объёмы сообщений различаются, и сообщение племени Пульти имеет больший информационный объём.
9. Информационное сообщение объёмом 650 битов состоит из 130 символов. Каков информационный вес каждого символа этого сообщения?
Чтобы найти информационный вес каждого символа, можно воспользоваться формулой:
Информационный вес символа = Объём сообщения / Количество символов.
Информационный вес символа = 650 бит / 130 символов = 5 бит/символ.
10. Выразите количество информации в различных единицах, заполняя таблицу:
11. Информационное сообщение объёмом 375 байтов состоит из 500 символов. Каков информационный вес каждого символа этого сообщения? Какова мощность алфавита, с помощью которого было записано это сообщение?
Для определения информационного веса каждого символа в сообщении, можно воспользоваться формулой: Информационный вес символа = Объём сообщения / Количество символов.
Информационный вес символа = 375 байт / 500 символов = 0,75 байта/символ.
Для определения мощности алфавита можно воспользоваться формулой:
Мощность алфавита = Общий объём символов / Информационный вес символа.
Мощность алфавита = 500 символов / 0,75 байта/символ = 666,67 символов. Мощность алфавита округляется до целого числа, поэтому в данном случае мощность алфавита составляет 667 символов.
12. Для записи текста использовался 64-символьный алфавит. Какое количество информации в байтах содержат 3 страницы текста, если на каждой странице расположено 40 строк по 60 символов в строке?
Для определения количества информации в байтах в 3 страницах текста, можно воспользоваться следующими данными: 3 страницы текста. 40 строк на каждой странице. 60 символов в каждой строке. 64-символьный алфавит. Количество информации в байтах = (3 страницы) × (40 строк/страницу) × (60 символов/строку) × (6 бит/символ) / 8 бит/байт = 5400 байтов.
13. Сообщение занимает 6 страниц по 40 строк, в каждой строке записано по 60 символов. Информационный объём всего сообщения равен 9000 байтам. Каков информационный вес одного символа? Сколько символов в алфавите языка, на котором записано это сообщение?
Для определения информационного веса одного символа, можно воспользоваться формулой: Информационный вес символа = Объём сообщения / Количество символов.
Информационный вес символа = 9000 байт / (6 страниц × 40 строк/страницу × 60 символов/строку) = 5 байт/символ.
Для определения количества символов в алфавите можно воспользоваться формулой:
Мощность алфавита = Объём сообщения / Информационный вес символа.
Мощность алфавита = 9000 байт / 5 байт/символ = 1800 символов.
14. Метеорологическая станция ведёт наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100 процентов, которое записывается цепочкой из нулей и единиц минимальной длины, одинаковой для каждого измерения. Станция сделала 8192 измерения. Определите информационный объём результатов наблюдений.
Для определения информационного объёма результатов наблюдений можно воспользоваться данными: 8192 измерения. Каждое измерение записывается цепочкой из нулей и единиц минимальной длины, одинаковой для каждого измерения. Длина цепочки для каждого измерения составляет 1 бит (так как цифры 0 и 1 образуют двоичную систему). Следовательно, информационный объём результатов наблюдений составляет 8192 бита.
15. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом. Свод основных законов племени хранится на 512 глиняных табличках, на каждую из которых нанесено ровно 256 символов. Какое количество информации содержится на каждой носителе? Какое количество информации заключено во всём своде законов?
Для определения информационного объёма на одной глиняной табличке можно воспользоваться данными: На каждой табличке нанесено ровно 256 символов. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом. Информационный объём на одной табличке = 256 символов × 5 бит/символ (при использовании 32-символьного алфавита) = 1280 бит.
Так как на каждой табличке 1280 бит информации, то весь свод законов, состоящий из 512 таких табличек, содержит:
Информационный объём всего свода законов = 512 табличек × 1280 бит/табличку = 655,360 бит или 655,36 Кб (килобайт).
Тестовые задания для самоконтроля
1. Какое из следующих утверждений точнее всего раскрывает смысл понятия «информация» с обыденной точки зрения?
а) последовательность знаков некоторого алфавита
б) книжный фонд библиотеки
+в) сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком непосредственно или с помощью специальных устройств
г) сведения, содержащиеся в научных теориях
2. Непрерывным называют сигнал:
а) принимающий конечное число определённых значений
+б) непрерывно изменяющийся во времени
в) несущий текстовую информацию
г) несущий какую-либо информацию
3. Дискретным называют сигнал:
+а) принимающий конечное число определённых значений
б) непрерывно изменяющийся во времени
в) который можно декодировать
4. Информацию, не зависящую от личного мнения или суждения, называют:
а) понятной
б) актуальной
+в) объективной
г) полезной
5. Информацию, существенную и важную в настоящий момент, называют:
а) полезной
+б) актуальной
в) достоверной
г) объективной
6. По способу восприятия человеком различают следующие виды информации:
а) текстовую, числовую, графическую, табличную и пр.
б) научную, социальную, политическую, экономическую, религиозную и пр.
в) обыденную, производственную, техническую, управленческую
+г) визуальную, аудиальную, тактильную, обонятельную, вкусовую
7. Известно, что наибольший объём информации физически здоровый человек получает при помощи:
а) органов слуха
+б) органов зрения
в) органов осязания
г) органов обоняния
д) вкусовых рецепторов
8. Укажите «лишний» объект с точки зрения соглашения о смысле используемых знаков:
а) буквы
+б) дорожные знаки
в) цифры
г) нотные знаки
9. Укажите «лишний» объект с точки зрения вида письменности:
а) русский язык
б) английский язык
+в) китайский язык
г) французский язык
10. К формальным языкам можно отнести:
+б) латынь
в) китайский язык
11. По форме представления информацию можно условно разделить на следующие виды:
а) математическую, биологическую, медицинскую, психологическую и пр.
+б) знаковую и образную
в) обыденную, научную, производственную, управленческую
г) визуальную, аудиальную, тактильную, обонятельную, вкусовую
12. Дискретизация информации — это:
а) физический процесс, изменяющийся во времени
б) количественная характеристика сигнала
+в) процесс преобразования информации из непрерывной формы в дискретную
г) процесс преобразования информации из дискретной формы в непрерывную
13. Дайте самый полный ответ.
При двоичном кодировании используется алфавит, состоящий из:
а) 0 и 1
б) слов ДА и НЕТ
в) знаков + и -
+г) любых двух символов
14. Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус» длиной ровно шесть символов?
+а) 64
б) 50
в) 32
г) 20
15. Для пяти букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв — из двух битов, для некоторых — из трёх битов). Эти коды представлены в таблице:
Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0110100011000.
а) ЕВСЕА
б) BDDEA
+в) BDCEA
г) ЕВАЕА
16. Шахматная доска состоит из 8 столбцов и 8 строк. Какое минимальное количество битов потребуется для кодирования координат одного шахматного поля?
а) 4
6) 5
+в) 6
г) 7
17. В какой строке единицы измерения информации расположены по возрастанию?
а) гигабайт, мегабайт, килобайт, байт, бит
б) бит, байт, мегабайт, килобайт, гигабайт
в) байт, бит, килобайт, мегабайт, гигабайт
+г) бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт
18. Объём сообщения равен 11 Кбайт. Сообщение содержит 11 264 символа. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение?
а) 64
б) 128
+в) 256
г) 512
19. Дан текст из 600 символов. Известно, что символы берутся из таблицы размером 16 х 32. Определите информационный объём текста в битах.
а) 1000
б) 2400
в) 3600
+г) 5400
20. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен из символов алфавита мощностью 16, а второй текст — из символов алфавита мощностью 256. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?
а) 12
+б) 2
в) 24
г) 4
21. Информационные процессы — это:
а) процессы строительства зданий и сооружений
б) процессы химической и механической очистки воды
+в) процессы сбора, хранения, обработки, поиска и передачи информации
г) процессы производства электроэнергии
22. Под носителем информации принято подразумевать:
а) линию связи
б) сеть Интернет
в) компьютер
+г) материальный объект, на котором можно тем или иным способом зафиксировать информацию
23. В какой строке верно представлена схема передачи информации?
а) источник —> кодирующее устройство —> декодирующее устройство —> приёмник
+б) источник —> кодирующее устройство —> канал связи —> декодирующее устройство —> приёмник
в) источник —> кодирующее устройство —> помехи —> декодирующее устройство —> приёмник
г) источник —> декодирующее устройство —> канал связи —> кодирующее устройство —> приёмник
24. Гипертекст — это:
а) очень большой текст
+б) текст, в котором могут осуществляться переходы по ссылкам
в) текст, набранный на компьютере
г) текст, в котором используется шрифт большого размера
25. Поисковой системой НЕ является:
а) Google
+б) FireFox
в) Rambler
г) Яндекс
26. Даны запросы к поисковой системе. По какому запросу будет найдено наибольшее количество соответствующих ему страниц?
а) разведение & содержание & меченосцы & сомики
б) содержание & меченосцы
+в) (содержание & меченосцы)| сомики
г) содержание & меченосцы & сомики