Тема 1_Информатика Информация

Кафедра
информатики Алфавитный подход к измерению информации
	УГАТУ
При алфавитном (объемном) подходе к измерению
информации сообщение рассматривается как
дискретная последовательность символов
некоторого алфавита. Смысл информации,
заключенный в сообщении, также как и при
энтропийном подходе не имеет значения, поэтому в
этом случае также говорят о синтаксической мере
информации.
Алфавит – некоторое конечное множество символов
{ a1, a2, …, aN }, используемых при записи сообщений.
Мощность алфавита – количество всех возможных
символов N в данном алфавите.
	81
Кафедра
информатики Алфавитный подход к измерению информации
	УГАТУ
Основная единица измерения объема информации – бит.
Бит с точки зрения алфавитного подхода к измерению
информации – это минимально возможное количество
информации, содержащееся в сообщении из одного
символа, записанного с помощью двухсимвольного
алфавита.
Если считать, что все символы появляются в тексте с
равной вероятностью, то информационный вес каждого
символа в битах для алфавита мощностью N можно
сосчитать по формуле Хартли	.
I = log 2 N
	82

Кафедра

информатики Алфавитный подход к измерению информации

УГАТУ

Например,

•в 2-х символьном алфавите каждый символ несет

1бит (log22=1) информации;

•в 4-х символьном алфавите – 2 бита информации

(log24=2);

•в 8-ми символьном – 3 бита (log28=3) и т.д.

Информационный объем сообщения I можно найти, перемножив количество символов k в сообщении на информационный вес i одного символа:

I =k i

83

Кафедра

информатики Алфавитный подход к измерению информации

УГАТУ

Вкомпьютерной технике информация представляется

вдвоичной форме (с использованием алфавита, состоящего из двух знаков 0 и 1), поэтому за единицу измерения и объема и количества информации принимается бит (bit – BInary digiT – двоичный разряд).

Таким образом, с точки зрения алфавитного подхода применительно к компьютерной технике, бит – это минимальная единица измерения, представленная в компьютере двоичным знаком.

84

Кафедра
информатики Алфавитный подход к измерению информации
	УГАТУ
Один символ из алфавита мощностью 256 символов
имеет вес равный log2256 = 8 бит, что соответствует
екдинице измерения информации, названной байт.
	1 байт = 8 бит = 23 бит.
Алфавит мощностью 256 символов используется для
представления текстов в компьютере и поэтому
чаще называется компьютерным алфавитом. При
этом делаются допущения, что каждый символ
встречается в тексте с равной вероятностью.
Байт	в компьютерной технике является наименьшей
адресуемой единицей .
	85
Кафедра	Измерение объема информации
информатики
	УГАТУ
Пример. Измерить информационный объем сообщения
«Я очень люблю информатику!», записанного с помощью
256-ти символьного алфавита. Считаем, что символы
появлятся в тексте с равной вероятностью
Решение. Информационный вес каждого символа равен
8 бит или 1 байт.
Всего в сообщении 26 символов с учетом пробела.
Информационный объем сообщения равен 26 байт.
	86

Кафедра	Единицы измерения объема информации
информатики
	УГАТУ
Для измерения объема хранимой (или передаваемой)
информации байт является слишкой малой единицей. В
этом случае используются более крупные единицы
измерения информации
	87
Кафедра	Единицы измерения объема информации
информатики
	УГАТУ
Соотношение единиц измерения объема информации
	88

Кафедра

информатики Другие единицы измерения информации

УГАТУ

Минимально возможное количество информации, содержащееся в сообщении из одного символа, записанного с помощью алфавита из трех символов, принимается за единицу измерения объема информации, названную трит (троичный разряд).

Всообщении, записанном с помощью алфавита {-, 0, +} мощностью три символа, каждый символ имеет вес равный один трит. Например, сообщение «--0++00» имеет объем 7 трит.

89

Кафедра

информатики Другие единицы измерения информации

УГАТУ

Минимально возможное количество информации, содержащееся в сообщении из одного символа, записанного с помощью алфавита из десяти символов, принимается за единицу измерения объема информации названную дит (десятичный разряд).

Всообщении, записанном с помощью алфавита

{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} мощностью 10 символов, каждый символ имеет вес равный один дит. Например, сообщение «275903» имеет объем 6 дит (6 десятичных цифр).

90

Кафедра

информатики Другие единицы измерения информации

УГАТУ

Если объем информации, в сообщении из одного символа принять за единицу, то объем информации в любом другом сообщении будет равен количеству символов в этом сообщении.

Пример. Найти объем сообщения «100001» в битах, тритах, дитах и байтах.

Ответ. 6 бит, 6 трит, 6 дит, 6 байт.

91

Кафедра

информатики Семантическая мера измерения информации

УГАТУ

Для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используют понятие тезаурус пользователя.

Тезаурус – это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Взависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя Sp изменяется количество семантической информации Ic, воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус.

92

Кафедра

информатики Семантическая мера измерения информации

УГАТУ

Два предельных случая, когда количество семантической информации Ic равно 0:

-при Sp = 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;

-при Sp →∞ пользователь все знает, и поступающая информация ему не нужна.

Максимальное количество информации Ic потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом Sp, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее неизвестные (отсутствующее в тезаурусе) сведения.

Следовательно, мера новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной.

Одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным для пользователя некомпетентного.

93

Кафедра

информатики Прагматическая мера измерения информации

УГАТУ

Прагматическая мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации тем или иным пользователем для решения той или иной задачи.

Пример. В экономической системе ценность информации можно определить приростом экономического эффекта ее функционирования, достигнутым благодаря использованию этой информации для управления системой.

Если информация уменьшает вероятность достижения цели, увеличивает исходную неопределенность, такую информацию называют дезинформацией.

94

Кафедра	Раздел 4: Классификация информации
информатики
	УГАТУ
	Классификация
	информации
	по формам,
	видам,
	признакам
	95
Кафедра	Классификация информации
информатики
	УГАТУ
По отношению к объекту, воспринимающему и
обрабатывающему информацию, её можно разделить
на следующие виды: входная, внутренняя и выходная.
Входная информация, воспринятая объектом, становится
внутренней и обрабатывается. Результатом обработки
является выходная информация. Выходная информация
отличается от входной примерно так, как нерешенная
задача отличается от решенной. Часто выходная
информация одного объекта может служить входной
информацией для другого объекта и т.д.
	96

Кафедра	Классификация информации
информатики

УГАТУ

Всоответствии с видами сигналов различают дискретное

инепрерывное сообщение, дискретную и непрерывную

информацию.

Дискретная информация – это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно- транспортных происшествий, значение счетчика и т.п.);

Аналоговая (непрерывная) информация – это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость автомобиля на определенном участке пути и т.п.).

97

	Кафедра	Классификация информации
	информатики

УГАТУ

Классифицировать информацию можно по способу передачи и восприятия. У человека пять органов чувств: зрение, слух, обоняние, вкус, осязание. С их помощью он получает информацию о внешнем мире. Органы чувств с видами информации соотносятся следующим образом:

	Орган чувств	Вид информации
	зрение	визуальная
	слух	аудиальная
	обоняние	обонятельная
	вкус	вкусовая
	осязание	тактильная

98

Кафедра	Классификация информации
информатики

УГАТУ

Классификация информации по форме представления, «понимаемые» и воспринимаемые техническими устройствами, в частности,

компьютером, т.е. по способу кодирования:

•Текстовая информация.

•Графическая (изобразительная) информация.

•Звуковая информация. Одной из разновидностей является музыкальная информация, для которой был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов (нот). Задача хранения и тиражирования любых звуков, которыми полон окружающий нас мир, была решена с изобретением звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройств.

•Видеоинформация. Способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

•Мультимедийная (комбинированная).

•Числовая информация. Количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире. Для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами. Особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена.

99

	Кафедра	Классификация информации
	информатики

УГАТУ

Классификация информации по области возникновения:

•элементарная (механическая) – отражает процессы неодушевленной природы;

•биологическая – отражает процессы животного и растительного мира;

•социальная – отражает процессы человеческого общества.

Классификация информации по способу восприятия:

•визуальная информация передается видимыми образами и символами;

•аудиальная информация передается звуками;

•тактильная информация передается ощущениями;

•органолептическая информация передаваемая запахами

(обонятельная) и вкусами (вкусовая)

100