Ingatlah bahwa, dari sudut pandang pendekatan subjektif terhadap definisi informasi, informasi adalah isi pesan yang diterima seseorang dari berbagai sumber. Pesan yang sama dapat membawa banyak informasi untuk satu orang dan tidak membawa sama sekali untuk orang lain. Dengan pendekatan ini, sulit untuk menentukan jumlah informasi secara jelas.

Pendekatan abjad memungkinkan untuk mengukur volume informasi dari pesan yang disajikan dalam bahasa tertentu (alami atau formal), terlepas dari isinya.

Untuk ekspresi kuantitatif dari nilai apa pun, pertama-tama, unit pengukuran diperlukan. Pengukuran dilakukan dengan cara membandingkan nilai yang terukur dengan satuan ukuran. Berapa kali satuan ukuran “pas” dengan nilai yang terukur, demikianlah hasil pengukurannya.

Dengan pendekatan abjad, dianggap bahwa setiap simbol pesan memiliki bobot informasi tertentu - ia membawa sejumlah informasi yang tetap. Semua karakter dari alfabet yang sama memiliki bobot yang sama, tergantung pada kardinalitas alfabet. Bobot informasi dari simbol alfabet biner diambil sebagai satuan minimum pengukuran informasi dan disebut 1 bit. Perlu diketahui bahwa nama satuan pengukuran informasi "bit" (bit) berasal dari frasa bahasa Inggris "binary digit" - "binary digit".

1.4.2. Bobot informasi dari karakter alfabet arbitrer

Sebelumnya kami menemukan bahwa alfabet bahasa alami atau formal apa pun dapat diganti dengan alfabet biner. Dalam hal ini, pangkat abjad asli N terkait dengan kedalaman bit kode biner i, yang diperlukan untuk mengkodekan semua karakter abjad asli, dengan relasi: N = 2 i .

Tugas 1. Alfabet suku Pulti terdiri dari 8 karakter. Berapa bobot informasional karakter dalam alfabet ini?

Keputusan. Mari kita membuat catatan singkat tentang kondisi masalahnya.

Diketahui suatu relasi yang menghubungkan nilai i dan N: N = 2 i .

Diketahui data awal: 8 = 2 i . Jadi: i = 3.

Catatan lengkap solusi dalam buku catatan mungkin terlihat seperti ini:

Jawaban: 3 bit

1.4.3. Volume informasi pesan

Volume informasi dari sebuah pesan (jumlah informasi dalam sebuah pesan) yang diwakili oleh simbol-simbol bahasa alami atau formal adalah jumlah bobot informasi dari simbol-simbol penyusunnya.

Tugas 2. Sebuah pesan yang ditulis dalam alfabet 32 ​​karakter berisi 140 karakter. Berapa banyak informasi yang dibawanya?

Keputusan.

Jawaban": 700 bit.

Tugas 3. Pesan informasi 720 bit terdiri dari 180 karakter. Apa kekuatan alfabet yang digunakan untuk menulis pesan ini?

Keputusan.

Jawaban: 16 karakter.

1.4.4. Unit informasi

Saat ini, penyusunan teks terutama dilakukan dengan bantuan komputer. Kita dapat berbicara tentang "alfabet komputer" yang mencakup karakter berikut: huruf kecil dan huruf besar Rusia dan Latin, angka, tanda baca, tanda operasi aritmatika, tanda kurung, dll. Alfabet ini berisi 256 karakter. Karena 256 = 2 8 , bobot informasi setiap karakter dalam alfabet ini adalah 8 bit. Nilai yang sama dengan delapan bit disebut byte. 1 byte - bobot informasi karakter alfabet dengan kapasitas 256.

Tugas 4. Pesan informasi dengan volume 4 KB terdiri dari 4.096 karakter. Berapa bobot informasi dari karakter pesan ini? Berapa banyak karakter dalam alfabet di mana pesan ini ditulis? Keputusan.

Jawaban: 256 karakter.

Hal yang paling penting

Dengan pendekatan abjad, dianggap bahwa setiap karakter pesan memiliki bobot informasi tertentu - ia membawa sejumlah informasi yang tetap.

1 bit adalah unit informasi minimum.

Bobot informasi dari karakter i dari alfabet dan pangkat N dari alfabet dihubungkan oleh relasi: N = 2 i . Volume informasi I pesan sama dengan perkalian jumlah K karakter dalam pesan dan bobot informasi i karakter alfabet: I = K i.

1 bit = 8 bit.

Byte, kilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte - unit informasi. Setiap unit berikutnya adalah 1024 (2 10) kali lebih besar dari yang sebelumnya.

Pertanyaan dan tugas

Kami akan menunjukkan nilai ini dengan huruf N. Misalnya, kardinalitas alfabet huruf Rusia dan simbol tambahan yang ditandai adalah 54.

Bayangkan teks itu datang kepada Anda secara berurutan, satu karakter pada satu waktu, seperti pita kertas yang merangkak keluar dari mesin telegraf. Asumsikan bahwa setiap karakter yang muncul pada kaset memiliki probabilitas yang sama untuk menjadi karakter apa pun dalam alfabet. Pada kenyataannya, ini tidak sepenuhnya benar, tetapi untuk kesederhanaan kami akan menerima asumsi seperti itu. N karakter apa pun dapat muncul di setiap posisi teks yang berurutan. Kemudian, menurut rumus N = 2 I yang kita ketahui (lihat pendekatan yang berarti), setiap simbol tersebut membawa I sedikit informasi, yang dapat ditentukan dari solusi persamaan: 2 I = 54. Didapatkan: I = 5.755 bit - jumlah informasi ini membawa satu simbol dalam teks Rusia.

Untuk menemukan jumlah informasi di seluruh teks, Anda perlu menghitung jumlah karakter di dalamnya dan mengalikannya dengan I.

Mari kita hitung jumlah informasi pada satu halaman buku. Biarkan halaman berisi 50 baris. Setiap baris memiliki 60 karakter. Ini berarti 50x60=3000 karakter muat di halaman. Maka jumlah informasi akan sama dengan: 5,755 x 3000 = 17265 bit.

Dengan pendekatan abjad untuk mengukur informasi, jumlah informasi tidak tergantung pada konten, tetapi pada ukuran teks dan kekuatan alfabet.

Dengan demikian, pendekatan abjad untuk mengukur informasi dapat direpresentasikan sebagai diagram:

Saat menggunakan sistem biner (abjad terdiri dari dua karakter: 0 dan 1), setiap karakter biner membawa 1 bit informasi.

Pendekatan abjad adalah cara objektif untuk mengukur informasi yang bertentangan dengan pendekatan konten subjektif.

Akan lebih mudah untuk mengukur informasi ketika ukuran alfabet N adalah pangkat dua bilangan bulat. Misalnya, jika N=16, maka setiap karakter membawa 4 bit informasi karena 2 4 = 16. Dan jika N = 32, maka satu karakter "berbobot" 5 bit.

Secara teoritis tidak ada batasan ukuran maksimum alfabet. Namun, ada alfabet yang bisa disebut cukup. Ini adalah alfabet dengan kapasitas 256 karakter. Dalam alfabet dengan ukuran ini, Anda dapat meletakkan semua karakter praktis yang diperlukan: huruf Latin dan Rusia, angka, tanda operasi aritmatika, semua jenis tanda kurung, tanda baca ....

Sejak 256 \u003d 2 8, maka satu karakter alfabet ini "berbobot" 8 bit. Selain itu, 8 bit informasi adalah nilai karakteristik yang bahkan diberi namanya sendiri - satu byte.

1 bit = 8 bit.

Satuan berikut digunakan untuk mengukur sejumlah besar informasi:

1 KB (satu kilobyte) = 1024 byte = 2 10 byte

1 MB (satu megabyte)= 1024 KB=2 10 KB=2 20 byte

1 GB (satu gigabyte)= 1024 MB=2 10 MB=2 30 byte

1TB (satu terabyte)= 1024GB =2 10GB=2 40 byte

1PB (satu petabyte) = 1024TB = 2 10TB = 2 50 byte

1 Ebyte (satu exabyte) = 1024 PB = 2 10 PB = 2 60 byte

1Zbyte (satu zettabyte) = 1024Ebyte = 2 10Ebyte = 2 70byte

1Ybyte (satu yottabyte) = 1024Zbyte = 2 10 Zbyte = 2 80 bit.

Pengkodean informasi teks
Informasi tekstual di komputer, seperti semua jenis informasi lainnya, dikodekan dalam kode biner. Setiap karakter alfabet diberi bilangan bulat, yang dianggap sebagai kode karakter ini.
Dalam pengkodean tradisional, urutan 8 nol dan satu digunakan untuk mengkodekan satu karakter. 8 bit = 1 byte.
Ada 256 urutan berbeda dari 8 nol dan satu (2 8 = 256). Oleh karena itu, kode 8-bit semacam itu memungkinkan Anda untuk mengkodekan 256 karakter berbeda.
Menetapkan kode numerik tertentu untuk karakter adalah masalah konvensi. Tabel diadopsi sebagai standar internasional ASCII(Kode Standar Amerika untuk Pertukaran Informasi - Kode Standar Amerika untuk Pertukaran Informasi), menyandikan paruh pertama karakter dengan kode numerik dari 0 hingga 127 (kode dari 0 hingga 32 ditetapkan bukan untuk karakter, tetapi untuk tombol fungsi).

tabel kode ASCII

Untuk mengkodekan karakter alfabet nasional, ekstensi tabel kode ASCII digunakan, yaitu, kode 8-bit dari 128 hingga 255.

Standar nasional tabel pengkodean mencakup bagian internasional dari tabel kode tanpa perubahan, dan pada bagian kedua berisi kode abjad nasional, simbol pseudografik dan beberapa tanda matematika. Saat ini, ada 5 pengkodean Cyrillic yang berbeda (KOI8, Windows. MSDOS, Macintosh, ISO), yang menyebabkan kesulitan tertentu saat bekerja dengan dokumen berbahasa Rusia.
Pada akhir 90-an, standar Unicode internasional baru muncul, yang mengalokasikan bukan satu byte, tetapi dua, untuk 1 karakter, sehingga dapat digunakan untuk mengkodekan 65536 karakter yang berbeda. Ini mencakup semua alfabet dunia yang ada, punah, dan dibuat secara artifisial, serta banyak simbol matematika, musik, kimia, dan lainnya.

KULIAH #3

Topik pelajaran:

1. Kekuatan alfabet.

2. Tabel pengkodean karakter.

3. Pengkodean gambar.

4. Pengkodean audio.

5. Kompresi informasi

6. Contoh pemecahan masalah yang khas.

7. Tanda tangan elektronik digital.

Kekuatan alfabet

Alfabet– satu set karakter yang digunakan untuk membuat pesan informasi. Misalnya, alfabet bahasa Rusia mencakup 32 huruf (simbol), namun, harus diingat bahwa selain huruf, karakter khusus mungkin ada dalam pesan informasi: koma, titik, tanda seru, tanda kurung, dll. .

Kekuatan alfabet(matematika - kardinalitas himpunan) - jumlah (set) karakter yang digunakan untuk mengirimkan pesan.

Komputer menggunakan alfabet dua karakter: 0 dan 1

Catatan:

*Jumlah maksimum N opsi (set) untuk kata biner n-bit adalah

Misalnya, jumlah kemungkinan varian dari kata delapan bit (1 byte) yang terdiri dari 0 dan 1 adalah 2 8 = 256.

Tugas nomor 1.1.:

Kecepatan membaca siswa kira-kira 250 karakter per menit. Ambil pangkat dari alfabet yang digunakan sebagai 64, tentukan berapa banyak informasi dalam kilobyte yang akan diterima siswa jika dia terus membaca selama 40 menit?

Keputusan:

1) Jumlah informasi yang dibawa oleh satu karakter alfabet (dari 64 karakter) sama dengan:

2) Banyaknya huruf yang dibaca siswa dalam 40 menit adalah: 250 x 40 = 10.000.

3) Banyaknya informasi yang diterima siswa dalam 40 menit adalah: 10.000 6 = 60.000 bit = 7,3 KB.