Кодирование информации10

1. ИНФОРМАЦИЯ

Измерение количества
информации

2. Двоичный код

2
Двоичный код
Код, в котором используются только два знака,
называется двоичным. Все виды информации в
компьютерах кодируются в двоичном коде.
1 бит – это количество информации, которое можно
передать с помощью одного знака в двоичном коде
(«0» или «1»).
bit = binary digit, двоичная цифра
К. Поляков, 2006-2011
http://kpolyakov.narod.ru

3. 1 бит

0
или
1
3

4. Единицы измерения

1 байт (bytе)
= 8 бит
1 Кбайт (килобайт)
= 1024 байта
1 Мбайт (мегабайт)
= 1024 Кбайт
1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт
1 Тбайт (терабайт)
= 1024 Гбайт
1 Пбайт (петабайт)
= 1024 Тбайт 210
4

5. Сколько вариантов?

0
1 бит:
2 бита:
3 бита:
0
00
10
1
01
11
000
010
001
011
4 бита: 16 вариантов!
5
100
110
101
111

6. Формула Хартли (1928)

Обобщения и закрепления нового материала
1) Какое количество информации содержит слово
«ИНФОРМАТИКА», если считать, что алфавит состоит
из 32 букв?
32
бита
5 бит
55 бит

7. Алфавитный подход

4)Определить информативность сообщения «А+2*В=С»,
если для описания математических формул
необходимо воспользоваться 64-символьным
алфавитом
64
бита
42
бита
38 бит

8. Алфавитный подход

5) Для представления числовых данных используют 16ричный алфавит, включающий знаки математических
действий. Сколько битов информации содержит
выражение 32*5=160?
32
бита
16 бит
38 бит

9. Обобщения и закрепления нового материала

Задачи:
1. Информационный объем одного символа
некоторого сообщения равен 6 битам. Сколько
символов входит в алфавит, с помощью которого было
составлено это сообщение?

10.

6) Племя Мульти имеет 32-х символьный алфавит.
Племя Пульти использует 64-х символьный алфавит.
Вожди племен обменялись письмами. Письмо
племени Мульти содержало 80 символов, а письмо
племени Пульти – 70 символов. Сравните объемы
информации, содержащейся в письмах.

11.

Решение задачи
Решение:
Мульти: 2i=32, i=5 бит,
5 бит*80=400 бит
Пульти: 2i=64, i=6 бит,
6 бит*70=420 бит
Ответ: сообщение племени Пульти имеет больший
объем информации.

12. Задачи:

7) Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта
содержит 3072 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?

13.

Задача1
При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся
пароль, состоящий из 15 символов и содержащий только символы из 12символьного набора: А, В, C, D, Е, F, G, H, К, L, M, N. В базе данных для
хранения сведений о каждом пользователе отведено одинаковое и
минимально возможное целое число байт. При этом используют
посимвольное кодирование паролей, все символы кодируют одинаковым и
минимально возможным количеством бит. Кроме собственно пароля, для
каждого пользователя в системе хранятся дополнительные сведения, для чего
отведено 12 байт на одного пользователя.
Определите объём памяти (в байтах), необходимый для хранения сведений о
50 пользователях. В ответе запишите только целое число — количество байт.
Решение.На кодирование одного символа из 12-буквенного алфавита
требуется 4 бита. Тогда на один пароль необходимо бит. Минимальное
количество байт, вмещающее 60 бит — 8. Итого на одного пользователя
необходимо байт. А на 50 пользователей нужно байт.

14. Решение задачи

Задача2
При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю
выдаётся пароль, состоящий из 6 символов и содержащий только
символы из 7 буквенного набора Н, О, Р, С, Т, У, X. В базе данных для
хранения сведений о каждом пользователе отведено одинаковое и
минимально возможное целое число байт. При этом используют
посимвольное кодирование паролей, все символы кодируются
одинаковым и минимально возможным количеством бит. Кроме
собственно пароля для каждого пользователя в системе хранятся
дополнительные сведения, для чего отведено 10 байт.
Определите объём памяти, необходимый для хранения сведений о
100 пользователях. (Ответ дайте в байтах.)

15.

Задача3
При регистрации в компьютерной системе каждому
пользователю выдаётся пароль, состоящий из 11
символов и содержащий только символы И, К, Л, М, Н.
Каждый такой пароль в компьютерной программе
записывается минимально возможным и одинаковым
целым количеством байт (при этом используют
посимвольное кодирование и все символы
кодируются одинаковым и минимально возможным
количеством бит).
Определите объём памяти, отводимый этой
программой для записи 20 паролей.

16. Задача1

Задача4
В велокроссе участвуют 119 спортсменов. Специальное устройство
регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного
финиша, записывая его номер с использованием минимально
возможного количества бит, одинакового для каждого спортсмена.
Каков информационный объем в битах сообщения, записанного
устройством, после того как промежуточный финиш прошли 70
велосипедистов?

17. Задача2

Задача5
Производится одноканальная (моно) звукозапись с
частотой дискретизации 11 кГц и глубиной
кодирования 24 бита. Запись длится 7 минут, ее
результаты записываются в файл, сжатие данных не
производится. Какое из приведенных ниже чисел
наиболее близко к размеру полученного файла,
выраженному в мегабайтах?
1) 11
2) 13
3) 15
4) 22

18. Задача3

Задача6
Достаточно ли видеопамяти объемом 256
Кбайт для работы монитора в режиме 640x480
с палитрой 16 цветов?

19. Задача4

Д/з
Выполнить задачи 3, 4, 5, 6.