შეგახსენებთ, რომ ინფორმაციის განსაზღვრისადმი სუბიექტური მიდგომის თვალსაზრისით, ინფორმაცია არის შეტყობინებების შინაარსი, რომელსაც ადამიანი იღებს სხვადასხვა წყაროდან. ერთი და იგივე მესიჯი შეიძლება ატარებდეს უამრავ ინფორმაციას ერთი ადამიანისთვის და საერთოდ არ ატარებდეს მეორეს. ამ მიდგომით ძნელია ინფორმაციის მოცულობის ცალსახად განსაზღვრა.

ანბანური მიდგომა შესაძლებელს ხდის გარკვეულ ენაზე (ბუნებრივი თუ ფორმალური) წარმოდგენილი შეტყობინების მოცულობის გაზომვას, მიუხედავად მისი შინაარსისა.

ნებისმიერი მნიშვნელობის რაოდენობრივი გამოხატვისთვის, პირველ რიგში, საჭიროა საზომი ერთეული. გაზომვა ხორციელდება გაზომილი მნიშვნელობის გაზომვის ერთეულთან შედარებით. რამდენჯერ „ჯდება“ საზომი ერთეული გაზომილ მნიშვნელობაში, ასეთია გაზომვის შედეგი.

ანბანურ მიდგომაში მიჩნეულია, რომ გარკვეული გზავნილის თითოეულ სიმბოლოს აქვს გარკვეული ინფორმაციული წონა - ის ატარებს ინფორმაციის ფიქსირებულ რაოდენობას. ერთი და იგივე ანბანის ყველა სიმბოლოს აქვს იგივე წონა, რაც დამოკიდებულია ანბანის კარდინალურობაზე. ორობითი ანბანის სიმბოლოს საინფორმაციო წონა აღებულია ინფორმაციის საზომი მინიმალური ერთეულით და ეწოდება 1 ბიტი. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ინფორმაციის საზომი ერთეულის სახელწოდება „ბიტი“ (ბიტი) მომდინარეობს ინგლისური ფრაზიდან „ორობითი ციფრი“ - „ორობითი ციფრი“.

1.4.2. თვითნებური ანბანის სიმბოლოს საინფორმაციო წონა

ადრე გავარკვიეთ, რომ ნებისმიერი ბუნებრივი ან ფორმალური ენის ანბანი შეიძლება შეიცვალოს ორობითი ანბანით. ამ შემთხვევაში, ორიგინალური ანბანის N სიმძლავრე დაკავშირებულია i ორობითი კოდის ბიტის სიღრმესთან, რომელიც საჭიროა ორიგინალური ანბანის ყველა სიმბოლოს დაშიფვრისთვის, მიმართებით: N = 2 i .

დავალება 1. პულტის ტომის ანბანი შეიცავს 8 სიმბოლოს. რა არის ამ ანბანის სიმბოლოს ინფორმაციული წონა?

გამოსავალი. მოდით გავაკეთოთ მოკლე ჩანაწერი პრობლემის მდგომარეობის შესახებ.

ცნობილია მიმართება, რომელიც აკავშირებს i და N მნიშვნელობებს: N = 2 i.

საწყისი მონაცემების გათვალისწინებით: 8 = 2 ი. აქედან გამომდინარე: i = 3.

ამოხსნის სრული ჩანაწერი ნოუთბუქში შეიძლება ასე გამოიყურებოდეს:

პასუხი: 3 ბიტი

1.4.3. შეტყობინების მოცულობა

შეტყობინების მოცულობა (ინფორმაციის რაოდენობა შეტყობინებაში) წარმოდგენილია ბუნებრივი ან ფორმალური ენის სიმბოლოებით არის მისი შემადგენელი სიმბოლოების ინფორმაციის წონის ჯამი.

დავალება 2. 32-სიმბოლოიანი ანბანით დაწერილი შეტყობინება შეიცავს 140 სიმბოლოს. რამდენ ინფორმაციას შეიცავს?

გამოსავალი.

პასუხი": 700 ბიტი.

დავალება 3. 720 ბიტიანი საინფორმაციო შეტყობინება შედგება 180 სიმბოლოსგან. რა ძალა აქვს ანბანს, რომლითაც ეს გზავნილია დაწერილი?

გამოსავალი.

პასუხი: 16 სიმბოლო.

1.4.4. საინფორმაციო ერთეულები

დღესდღეობით ტექსტების მომზადება ძირითადად კომპიუტერების საშუალებით ხდება. ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ „კომპიუტერულ ანბანზე“, რომელიც მოიცავს შემდეგ სიმბოლოებს: მცირე და დიდი რუსული და ლათინური ასოები, რიცხვები, პუნქტუაციის ნიშნები, არითმეტიკული მოქმედების ნიშნები, ფრჩხილები და ა.შ. ეს ანბანი შეიცავს 256 სიმბოლოს. ვინაიდან 256 = 2 8, ამ ანბანში თითოეული სიმბოლოს ინფორმაციის წონა არის 8 ბიტი. რვა ბიტის ტოლ მნიშვნელობას ბაიტი ეწოდება. 1 ბაიტი - ანბანის სიმბოლოს საინფორმაციო წონა 256 ტევადობით.

დავალება 4. 4 KB მოცულობის საინფორმაციო შეტყობინება შედგება 4096 სიმბოლოსგან. რა არის ამ გზავნილის ხასიათის ინფორმაციული წონა? რამდენი სიმბოლოა ანბანში, რომლითაც წერია ეს შეტყობინება? გამოსავალი.

პასუხი: 256 სიმბოლო.

Ყველაზე მნიშვნელოვანი

ანბანური მიდგომით, მიჩნეულია, რომ შეტყობინების თითოეულ სიმბოლოს აქვს გარკვეული ინფორმაციული წონა - ის შეიცავს ინფორმაციის ფიქსირებულ რაოდენობას.

1 ბიტი არის ინფორმაციის მინიმალური ერთეული.

ანბანის i სიმბოლოს ინფორმაციული წონა და ანბანის სიმძლავრე N დაკავშირებულია მიმართებით: N = 2 i . შეტყობინების I მოცულობა უდრის შეტყობინებაში K სიმბოლოების რიცხვისა და ანბანის სიმბოლოს ინფორმაციის წონის ნამრავლს: I = K i.

1 ბაიტი = 8 ბიტი.

ბაიტები, კილობაიტები, მეგაბაიტები, გიგაბაიტები, ტერაბაიტები - ინფორმაციის ერთეული. ყოველი შემდეგი ერთეული 1024 (2 10) ჯერ დიდია წინაზე.

კითხვები და ამოცანები

ჩვენ აღვნიშნავთ ამ მნიშვნელობას ასო N-ით. მაგალითად, რუსული ასოების ანბანის კარდინალურობა და დამატებითი სიმბოლოები არის 54.

წარმოიდგინეთ, რომ ტექსტი თანმიმდევრულად მოდის თქვენთან, თითო სიმბოლოთი, როგორც ტელეგრაფის აპარატიდან გამოსული ქაღალდის ლენტი. დავუშვათ, რომ ფირზე გამოსახულ თითოეულ სიმბოლოს აქვს ანბანის რომელიმე სიმბოლოს იგივე ალბათობა. სინამდვილეში, ეს მთლად ასე არ არის, მაგრამ სიმარტივისთვის ჩვენ მივიღებთ ასეთ ვარაუდს. ნებისმიერი N სიმბოლო შეიძლება გამოჩნდეს ტექსტის ყოველი მომდევნო პოზიციაზე. შემდეგ, ჩვენთვის ცნობილი N = 2 ფორმულის მიხედვით (იხილეთ მნიშვნელოვანი მიდგომა), თითოეული ასეთი სიმბოლო ატარებს I bit ინფორმაციას, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს განტოლების ამოხსნიდან: 2 I = 54. ვიღებთ: I = 5.755 ბიტი - ინფორმაციის ეს რაოდენობა რუსულ ტექსტში ერთ სიმბოლოს ატარებს.

იმისათვის, რომ იპოვოთ ინფორმაცია მთელ ტექსტში, თქვენ უნდა დაითვალოთ მასში არსებული სიმბოლოების რაოდენობა და გავამრავლოთ I-ზე.

დავთვალოთ ინფორმაციის რაოდენობა წიგნის ერთ გვერდზე. დაე, გვერდი შეიცავდეს 50 ხაზს. თითოეულ ხაზს აქვს 60 სიმბოლო. ეს ნიშნავს, რომ გვერდზე ჯდება 50x60=3000 სიმბოლო. მაშინ ინფორმაციის რაოდენობა იქნება ტოლი: 5.755 x 3000 = 17265 ბიტი.

ინფორმაციის გაზომვის ანბანური მიდგომით, ინფორმაციის რაოდენობა დამოკიდებულია არა შინაარსზე, არამედ ტექსტის ზომაზე და ანბანის ძალაზე.

ამრიგად, ინფორმაციის გაზომვის ანბანური მიდგომა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს დიაგრამის სახით:

ორობითი სისტემის გამოყენებისას (ანბანი შედგება ორი სიმბოლოსგან: 0 და 1), თითოეული ორობითი სიმბოლო ატარებს 1 ბიტი ინფორმაციას.

ანბანური მიდგომა არის ინფორმაციის გაზომვის ობიექტური გზა სუბიექტური შინაარსის მიდგომისგან განსხვავებით.

ინფორმაციის გაზომვა ყველაზე მოსახერხებელია, როდესაც ანბანის N ზომა არის ორი მთელი რიცხვი. მაგალითად, თუ N=16, მაშინ თითოეული სიმბოლო ატარებს 4 ბიტი ინფორმაციას, რადგან 2 4 = 16. ხოლო თუ N = 32, მაშინ ერთი სიმბოლო "იწონის" 5 ბიტს.

ანბანის მაქსიმალურ ზომაზე თეორიულად არანაირი შეზღუდვა არ არსებობს. თუმცა, არსებობს ანბანი, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს საკმარისი. ეს არის ანბანი 256 სიმბოლოს ტევადობით. ამ ზომის ანბანში შეგიძლიათ ჩასვათ ყველა პრაქტიკულად საჭირო სიმბოლო: ლათინური და რუსული ასოები, რიცხვები, არითმეტიკული მოქმედებების ნიშნები, ყველა სახის ფრჩხილები, სასვენი ნიშნები ....

256 \u003d 2 8-დან, მაშინ ამ ანბანის ერთი სიმბოლო "იწონის" 8 ბიტს. უფრო მეტიც, 8 ბიტიანი ინფორმაცია ისეთი დამახასიათებელი მნიშვნელობაა, რომ მას საკუთარი სახელიც კი მიენიჭა - ბაიტი.

1 ბაიტი = 8 ბიტი.

შემდეგი ერთეულები გამოიყენება დიდი რაოდენობით ინფორმაციის გასაზომად:

1 კბ (ერთი კილობაიტი) = 1024 ბაიტი = 2 10 ბაიტი

1 მბ (ერთი მეგაბაიტი)= 1024 კბ=2 10 კბ=2 20 ბაიტი

1 GB (ერთი გიგაბაიტი) = 1024 MB = 2 10 MB = 2 30 ბაიტი

1TB (ერთი ტერაბაიტი) = 1024 GB = 2 10 GB = 2 40 ბაიტი

1PB (ერთი პეტაბაიტი) = 1024 ტბ = 2 10 ტბ = 2 50 ბაიტი

1 ებაიტი (ერთი ეგბაიტი) = 1024 PB = 2 10 PB = 2 60 ბაიტი

1 ზბაიტი (ერთი ზეტაბაიტი) = 1024 ებაიტი = 2 10 ებაიტი = 2 70 ბაიტი

1Ybyte (ერთი Yottabyte) = 1024Zbytes = 2 10 Zbyte = 2 80 ბაიტი.

ტექსტური ინფორმაციის კოდირება
ტექსტური ინფორმაცია კომპიუტერში, ისევე როგორც ყველა სხვა სახის ინფორმაცია, დაშიფრულია ბინარულ კოდებში. ანბანის თითოეულ სიმბოლოს ენიჭება მთელი რიცხვი, რომელიც ითვლება ამ სიმბოლოს კოდად.
ტრადიციულ დაშიფვრებში 8 ნულის და ერთის თანმიმდევრობა გამოიყენება ერთი სიმბოლოს დაშიფვრისთვის. 8 ბიტი = 1 ბაიტი.
არსებობს 8 ნულისა და ერთის 256 სხვადასხვა თანმიმდევრობა (2 8 = 256). ამიტომ, ასეთი 8-ბიტიანი კოდი საშუალებას გაძლევთ დაშიფვროთ 256 სხვადასხვა სიმბოლო.
სიმბოლოსთვის კონკრეტული რიცხვითი კოდის მინიჭება კონვენციის საკითხია. საერთაშორისო სტანდარტად მიღებული ცხრილი ASCII(American Standard Code for Information Interchange - American Standard Code for Information Interchange), სიმბოლოების პირველი ნახევრის კოდირება ციფრული კოდებით 0-დან 127-მდე (კოდები 0-დან 32-მდე ენიჭება არა სიმბოლოებს, არამედ ფუნქციურ კლავიშებს).

ASCII კოდის ცხრილი

ეროვნული ანბანის სიმბოლოების დაშიფვრისთვის გამოიყენება ASCII კოდის ცხრილის გაფართოება, ანუ 8-ბიტიანი კოდები 128-დან 255-მდე.

კოდირების ცხრილების ეროვნული სტანდარტები მოიცავს კოდების ცხრილის საერთაშორისო ნაწილს ცვლილებების გარეშე, ხოლო მეორე ნაწილში შეიცავს ეროვნული ანბანის კოდებს, ფსევდოგრაფიულ სიმბოლოებს და ზოგიერთ მათემატიკურ ნიშანს. ამჟამად არსებობს 5 განსხვავებული კირილიცის კოდირება (KOI8, Windows. MSDOS, Macintosh, ISO), რაც გარკვეულ სირთულეებს იწვევს რუსულენოვან დოკუმენტებთან მუშაობისას.
90-იანი წლების ბოლოს გამოჩნდა უნიკოდის ახალი საერთაშორისო სტანდარტი, რომელიც გამოყოფს არა ერთ ბაიტს, არამედ ორს 1 სიმბოლოზე, ასე რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია 65536 სხვადასხვა სიმბოლოს დაშიფვრისთვის. მასში შედის მსოფლიოს ყველა არსებული, გადაშენებული და ხელოვნურად შექმნილი ანბანი, ასევე მრავალი მათემატიკური, მუსიკალური, ქიმიური და სხვა სიმბოლოები.

ლექცია #3

გაკვეთილის თემები:

1. ანბანის ძალა.

2. სიმბოლოების კოდირების ცხრილები.

3. გამოსახულების კოდირება.

4. აუდიო კოდირება.

5. ინფორმაციის შეკუმშვა

6. ტიპიური პრობლემების გადაჭრის მაგალითები.

7. ციფრული ელექტრონული ხელმოწერა.

ანბანის ძალა

ანბანი- სიმბოლოების ნაკრები, რომელიც გამოიყენება საინფორმაციო შეტყობინებების შესაქმნელად. მაგალითად, რუსული ენის ანბანი მოიცავს 32 ასოს (სიმბოლოებს), თუმცა გასათვალისწინებელია, რომ საინფორმაციო შეტყობინებაში ასოების გარდა შეიძლება იყოს სპეციალური სიმბოლოები: მძიმე, წერტილი, ძახილის წერტილი, ფრჩხილები და ა.შ. .

ანბანის ძალა(მათ. - სიმრავლის კარდინალურობა) - სიმბოლოების რაოდენობა (კომპლექტი), რომელიც გამოიყენება შეტყობინების გადასაცემად.

კომპიუტერები იყენებენ ორი სიმბოლოს ანბანს: 0 და 1

Შენიშვნა:

*N ვარიანტის (კომპლექტების) მაქსიმალური რაოდენობაბინარული n-ბიტიანი სიტყვისთვის არის

მაგალითად, რვაბიტიანი სიტყვის (1 ბაიტი) შესაძლო ვარიანტების რაოდენობა, რომელიც შედგება 0 და 1-ისგან არის 2 8 = 256.

დავალების ნომერი 1.1.:

მოსწავლის კითხვის სიჩქარე წუთში დაახლოებით 250 სიმბოლოა. გამოყენებული ანბანის სიმძლავრე 64-ით აიღეთ, დაადგინეთ რამდენ ინფორმაციას კილობაიტებში მიიღებს მოსწავლე, თუ ის 40 წუთის განმავლობაში განუწყვეტლივ წაიკითხავს?

გამოსავალი:

1) ინფორმაციის რაოდენობა, რომელსაც ატარებს ანბანის ერთი სიმბოლო (64 სიმბოლოდან) უდრის:

2)მოსწავლის მიერ წაკითხული სიმბოლოების რაოდენობა 40 წუთში არის: 250 x 40 = 10000.

3) ინფორმაციის რაოდენობა, რომელსაც სტუდენტი იღებს 40 წუთში არის: 10 000 ⋅ 6 = 60 000 ბიტი = 7,3 კბ.