Меню

Как преобразовать единицу измерения информации



Единицы измерения информации

Содержание

Мы с вами уже так много говорим о компьютере, программах и их характеристиках, возможных действиях и их последствиях, о файлах и папках, а также многом другом. Вы знаете, что информация записывается на жесткий диск. Она хранится в виде файлов. Но сколько таких файлов сможет вместить Ваш винчестер?

Как узнать ответ на этот вопрос, если не знать, в чем же измеряется информация?

Ответ на этот вопрос Вы узнаете сегодня, если прочитаете данный опус.

Минимальная единица информации — бит

Начнем с малого. Единицы измерения информации ранжируются точно так же, как, к примеру, единицы массы или расстояния. Но если в 1 килограмме 1000 граммов, а в 1 метре 1000 миллиметров, то с измерением информации все немного иначе, хотя принцип и остается тот же.

Чтобы было проще понимать, что такое байт или что такое бит, сперва разберемся с некоторыми основами цифровой информации, то есть той, что хранится и обрабатывается на Вашем компьютере.

Почему цифровая? Сейчас объясню.

Вы можете передавать свои знания и какие-то новости посредством устной речи. Она ведь состоит из гласных и согласных какого-то языка, в нашем случае русского. Компьютер не умеет разговаривать, но и он должен передавать, получать и обрабатывать информацию. Так вот он делает это посредством набора единичек и нолей — двоичного кода. Вся информация, с которой работает Ваш компьютер, выглядит для него примерно вот так: 01 или 0110, или 010110101010. Разумеется, чем больше файл, тем длиннее и эта запись. Кстати, повторите урок о том, что такое файл. По сути, она просто может быть очень длинной, но не бесконечной. Именно поэтому данный вид информации и называется цифровым, т.е. последовательностью единичек и нулей. Замечу, что компьютер может понять только такой язык.

Самой маленькой величиной является бит (анг. BInary digiT – двоичная цифра). Это простейшая величина, которая может хранить лишь одно значение — либо «ноль», либо «единицу». Вот Вам строгое определение того, что такое бит:

Бит — это один двоичный разряд, принимающий одно из двух значений – «0» или «1».

Другими словами, бит – это небольшая емкость, которая хранит в себе самый маленький запас информации.

Не пытайтесь заучивать определение, просто поймите, насколько это мало. Для сравнения, обычная буква в текстовом редакторе для компьютера является набором из 8-ми нолей и единиц, т.е. 8-ми бит.

Для развития Вашей эрудиции скажу, что 0 и 1 — это как «да» (есть сигнал) и «нет» (нет сигнала) для компьютера. Другими словами, это равноценные значения.

Что такое байт

Думаю, все понимают, что измерять всю информацию на винчестере в битах будет очень и очень неудобно. Это все равно, что измерять массу солнца в граммах. Поэтому Вам придется познакомиться с новой величиной и узнать, что такое байт.

Один байт равен восьми бит. Именно восьми, а не десяти, как можно было бы подумать, разумно проводя аналогию с другими единицами измерения. Различных комбинаций ноликов и единичек в одном байте может быть превеликое множество (а точнее – «2» в 8 степени, т.е. 256 вариантов), но этого нам знать совершенно не обязательно. Просто запомним, 1 байт = 8 бит.

Обозначается байт прописной русской буквой «Б».

Производные от «бит»

Прежде, чем рассказать Вам, что такое килобайт, мегабайт, гигабайт и терабайт, упомяну, что существуют и такие единицы, как килобит, мегабит, гигабит и терабит. Вот формулы перевода одних единиц в другие (жирным шрифтом выделено обозначение величины):

1 килобит (Кбит) = 1024 бит («2» в 10 степени бит)

1 мегабит (Мбит) = 1024 килобит («2» в 10 степени килобит)

1 гигабит (Гбит) = 1024 мегабит («2» в 10 степени мегабит)

1 терабит (Тбит) = 1024 гигабит («2» в 10 степени гигабит)

Необычно, правда? Вспомните, что бит — это кодировка из двух цифр. Поэтому все последующие единицы представляют собой кодировку из количества цифр, равную двум в какой-либо степени (зависит от конкретной единицы измерения). Отсюда и такое некруглое значение.

Производные от «байт»

Но исчислять информацию в БИТАХ неудобно, как правило, все применяют «БАЙТЫ». Чаще всего самой популярной единицей измерения количества информации на Вашем компьютере является мегабайт. Если Вы наведете мышкой на любую папку с достаточным количеством информации, то всплывет маленькое пояснительное окошко, где будет указан объем этой папки. Вот таблица перевода одних единиц в другие (жирным шрифтом выделено обозначение величины):

1 килобайт (КБ) = 1024 байт («2» в 10 степени байт)

1 мегабайт (МБ) = 1024 килобайт («2» в 10 степени килобайт)

1 гигабайт (ГБ) = 1024 мегабайт («2» в 10 степени мегабайт)

1 терабайт (ТБ) = 1024 гигабайт («2» в 10 степени гигабайт)

Как видно, все аналогично битам.

Объем различных типов файлов

Уверен, многих интересует, как узнать, сколько же информации способен вместить именно Ваш компьютер, а точнее винчестер или жесткий диск. Кстати почитайте перед этим про локальные диски. Я Вас научу самому простому способу это сделать.

Откройте «Мой компьютер». Видите свои локальные диски? Единицы измерения информации, использующиеся для показа количества информации на локальных дисках у всех, как правило, одинаковы. Это гигабайты. Что такое гигабайт мы уже знаем, так что перейдем к подсчету свободного и занятого места на жестком диске. Под каждым диском есть специальное уведомление, где показано, сколько свободного места осталось и сколько всего информации диск может вместить.

Читайте также:  Прибор для измерения биения сердца

Теперь приведу некоторые примеры файлов и их возможные объемы. Это поможет Вам ориентироваться в том, что Вы сможете записать на локальный диск, а что туда уже не влезет. Заметьте, один локальный диск НЕ МОЖЕТ задействовать место другого. Это значит, что файл целиком и полностью должен находиться на одном локальном диске. Есть, правда, специальные программы, позволяющие работать с локальными дисками, но об этом мы будем говорить в другой раз, так как тема сложная и достаточно объемная.

Кстати, различные типы файлов вы можете найти на своем рабочем столе.

Любите слушать музыку? Тогда Вам просто необходимо знать, что один музыкальный трек занимает до нескольких мегабайт объема памяти (в среднем, от 3 до 7). Попробуйте самостоятельно подсчитать, сколько таких мелодий вместит Ваш локальный диск, если на нем есть 1 гигабайт свободного места.

А как на счет того, чтобы посмотреть хороший фильм? Их объем, в зависимости от качества записи и длины трека, может занимать от 700 мегабайт до 1,5 гигабайта.

Для общего развития добавлю, что современные полноформатные игры могут занимать до нескольких десятков гигабайт. Не всякий локальный диск может выдержать такое.

Единицы измерения информации путать не стоит. Четко обращайте внимание на то, сколько места есть и сколько необходимо записать.

Современные жесткие диски могут содержать информацию объемом несколько терабайт. Что очень актуально, ведь качество игр, фильмов и даже музыки растет, что требует постоянного увеличения их информационного объема.

Теперь Вы знаете, что такое байты какие бывают производные от него. Вам известны рамки объема Ваших локальных дисков, а значит, Вы стали лучше понимать работу компьютера.

Источник

Единицы измерения информации – что такое биты, байты, кило- и мегабайты, как переводить одно в другое

Пора разобраться, что означает «флешка на 16 ГБ» или «этот трек весит 3 МБ».

В этой статье мы будем говорить про единицы измерения цифровой информации. То есть той, которая считывается и обрабатывается вашим компьютером.

Почему эта информация названа цифровой? Потому что любой текст, любая картинка, музыка или анимация воспринимается компьютером как последовательность двух цифр – нулей и единиц. Ноль означает, что сигнала нет, единица означает, что он есть. Они в определенной последовательности чередуются и передают все возможные виды информации.

Естественно, чем больше нулей и единиц используется, тем больше места занимает их перечень. Единицы измерения информации служат как раз для того, чтобы этот перечень измерить и определить, сколько для него надо места.

Самая маленькая единица информации

Это один бит. Бит – это такой информационный объем, в котором помещается только одна цифра – либо 0, либо 1.

Много это или мало? Чудовищно мало. Точка, которую я сейчас поставил, на языке машинного кода выглядит так: 00101110. Восемь цифр! Восемь бит информации нужно только для того, чтобы «запомнить» эту точку.

Чтобы запомнить цифру «10» – достаточно будет информационного объема в 4 бита, потому что 10 – это 1010.

Естественно, в битах измерять информацию неудобно, поэтому они переводятся в более крупные единицы – байты.

Что такое байт

Байт – это 8 битов. Вам вот это надо запомнить, потому что здесь у большинства людей путаница. Биты переводятся в байты не как миллиметры в сантиметры и не как сантиметры в метры. Их в байте не 10, а именно 8.

Почему именно столько – сложно сказать. Когда компьютеры развивались, байты были очень даже разными, в них могло быть и 6, и 7 битов. Все пошло, очевидно, с первого персонального компьютера Altair, который был выпущен в 1974 году. У него был процессор, который за раз обрабатывал именно 8 битов информации – то есть объем, равный одному байту. Отсюда и началось широкое распространение байта.

Что такое килобайты, мегабайты, гигабайты

Килобайт (КБ) – это 1 024 байт. Вы должны запомнить, что это не 1 000 байт, а именно 1 024.

Так получается, потому что килобайты – это двойка в десятой степени. Если мы двойку будем десять раз умножать на саму себя, то получится именно 1 024.

Один мегабайт (МБ) – это 1 024 килобайта. Один гигабайт (ГБ) – 1 024 мегабайта.

Объемы жестких дисков часто считаются в терабайтах. Терабайт – это 1 024 гигабайта.

Много это или мало

Тяжело объяснить. Когда будете покупать флешки и хранить на них информацию разных видов, поймете.

Приведу несколько примеров веса разных файлов. У меня на компьютере есть видеоролик в хорошем качестве, он длится 3 минуты и весит 300 мегабайт.

Песня Софии Ротару «Романтикэ» продолжительностью 4 минуты и 14 секунд весит 3,89 Мегабайт.

Текст всей этой статьи, сохраненный в вордовском документе, весит всего-навсего 13 килобайт. Потому что текст очень-очень легкий, его перевод в систему нулей и единиц занимает совсем мало места.

Можно ли уменьшить объем информации

Да. Первый способ – архивировать ее. Есть специальные программы-архиваторы типа WinRAR (ссылка ведет на официальный сайт разработчика) – они позволяют архивировать файлы, то есть определенным образом их сжимать, чтобы экономить место.

Читайте также:  Чем измерить радиус скругления детали

Обратите внимание, музыка, видео и картинки сжимаются плохо, потому что там мало что можно сжать. Тексты сжимаются лучше. Эта статья в архиве будет весить уже не 13 килобайт, а 10.

Еще один плюс архива – файл в нем защищен от вирусных атак. Если он изначально не был поражен вирусом, то при передаче его в архиве никакие вирусы к нему не подступятся.

Уменьшить вес картинок можно с помощью сервисов типа TinyPNG – они упрощают цветовую гамму, убирают такие оттенки цветов, которые все равно не различаются человеческим глазом.

Мы всегда сжимаем через TinyPNG картинки перед загрузкой на сайт.

Я напишу про архивацию и сжатие картинок отдельные тексты, поставлю сюда ссылки. Подписывайтесь на обновления сайта – ссылки на новые статьи придут вам на почту.

Источник

Измерение количества информации. Перевод в другие единицы измерения. Формула Хартли.

Мы с вами уже разобрались с кодированием информации . Научились находить двоичный код для некоторой последовательности состоящей из букв. А сегодня будем разбираться с измерением количества информации. А для того, чтобы не пропустить важную информацию — подпишитесь на мой канал!

Двоичный код — это код в котором используется только два знака » » и » 1 «.

1 бит — это количество информации необходимое для передачи одного знака в коде.

  • 0 — 1 бит;
  • 010 — 3 бита;
  • 11111 — 5 битов;

Задание:

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только восемь букв: А, В, Е, И, К, Л, Н, Т. Для передачи используют двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Кодовые слова для некоторых букв известны: И — 00, К — 010, Т — 101.

Какое наименьшее количество двоичных знаков потребуется для кодирования слова АНАЛИТИКА.

Для того чтобы найти кодовые слова для неизвестных букв, нам нужно построить бинарное дерево. Для начала строим дерево до тех букв, кодовые слова которых нам известны.

По условию задачи, нам нужно найти такие кодовые слова при которых потребуется наименьшее количество наименьших знаков. Длина четырех букв из нашего слова известна.

Нам необходимо найти кодовые слова для оставшихся 5 букв алфавита. Нужно понимать, что длина кода для буквы должна зависеть от того, сколько раз встречается буква в слове. Поэтому мыс вами найдем наименьшее возможное кодовое слово для буквы А. И это 11 — 2 бита.

А остальные буквы, каждая будут по 4 бита. Остается только посчитать.

Единицы измерения количества информации:

  • 1 байт — 8 бит
  • 1 килобайт(Кб) — 1024 байта
  • 1 мегабайт(Мб) — 1024 Кб
  • 1 гигабайт(Гб) — 1024Мб

Перевод в другие единицы измерения:

  • 3 Кб = 3*1024 байт = 3072 байт
  • 13 байт = 13*8 бит = 104 бит
  • 3072 Кб = 3072 : 1024 Мб = 3 Мб

Формула Хартли

Формула Хартли показывает связь между количеством информации и количеством возможных вариантов.

Алфавитный подход

Задание:

Определите объем информации в сообщении ИНФОРМАТИКАСАМ . Для кодирования используются только заглавные буквы русского алфавита.

Для начала посчитаем все символы в сообщении ИНФОРМАТИКАСАМ — 14 символов

Мощность алфавита — 32 символа(количество букв в русском алфавите).

Число 32, можно представить как 2 в пятой степени.

Источник

Информатика. 7 класс

Конспект урока

Единицы измерения информации

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Алфавитный подход к измерению информации.
  • Наименьшая единица измерения информации.
  • Информационный вес одного символа алфавита и информационный объём всего сообщения.
  • Единицы измерения информации.
  • Задачи по теме урока.

Каждый символ информационного сообщения несёт фиксированное количество информации.

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшаяединица.

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2 10 байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 10 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 10 Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2 10 Гб

Формулы, которые используются при решении типовых задач:

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Информационный объём сообщения определяется по формуле:

I – объём информации в сообщении;

К – количество символов в сообщении;

i – информационный вес одного символа.

  1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.
  1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
  2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Любое сообщение несёт некоторое количество информации. Как же его измерить?

Одним из способов измерения информации является алфавитный подход, который говорит о том, что каждый символ любого сообщения имеет определённый информационный вес, то есть несёт фиксированное количество информации.

Сегодня на уроке мы узнаем, чему равен информационный вес одного символа и научимся определять информационный объём сообщения.

Что же такое символ в компьютере? Символом в компьютере является любая буква, цифра, знак препинания, специальный символ и прочее, что можно ввести с помощью клавиатуры. Но компьютер не понимает человеческий язык, он каждый символ кодирует. Вся информация в компьютере представляется в виде нулей и единичек. И вот эти нули и единички называются битом.

Читайте также:  Секундомер электронный средство измерения

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется один бит.

Алфавит любого понятного нам языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита связана с разрядностью двоичного кода соотношением: N = 2 i .

Эту формулу можно применять для вычисления информационного веса одного символа любого произвольного алфавита.

Алфавит древнего племени содержит 16 символов. Определите информационный вес одного символа этого алфавита.

Составим краткую запись условия задачи и решим её:

16 = 2 i , 2 4 = 2 i , т. е. i = 4

Ответ: i = 4 бита.

Информационный вес одного символа этого алфавита составляет 4 бита.

Сообщение состоит из множества символов, каждый из которых имеет свой информационный вес. Поэтому, чтобы вычислить объём информации всего сообщения, нужно количество символов, имеющихся в сообщении, умножить на информационный вес одного символа.

Математически это произведение записывается так: I = К · i.

Например: сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 180 символов. Какое количество информации оно несёт?

32 = 2 i , 2 5 = 2 i , т.о. i = 5,

I = 180 · 5 = 900 бит.

Ответ: I = 900 бит.

Итак, информационный вес всего сообщения равен 900 бит.

В алфавитном подходе не учитывается содержание самого сообщения. Чтобы вычислить объём содержания в сообщении, нужно знать количество символов в сообщении, информационный вес одного символа и мощность алфавита. То есть, чтобы определить информационный вес сообщения: «сегодня хорошая погода», нужно сосчитать количество символов в этом сообщении и умножить это число на восемь.

I = 23 · 8 = 184 бита.

Значит, сообщение весит 184 бита.

Как и в математике, в информатике тоже есть кратные единицы измерения информации. Так, величина равная восьми битам, называется байтом.

Бит и байт – это мелкие единицы измерения. На практике для измерения информационных объёмов используют более крупные единицы: килобайт, мегабайт, гигабайт и другие.

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2 10 байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 10 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 10 Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2 10 Гб

Итак, сегодня мы узнали, что собой представляет алфавитный подход к измерению информации, выяснили, в каких единицах измеряется информация и научились определять информационный вес одного символа и информационный объём сообщения.

Материал для углубленного изучения темы.

Как текстовая информация выглядит в памяти компьютера.

Набирая текст на клавиатуре, мы видим привычные для нас знаки (цифры, буквы и т.д.). В оперативную память компьютера они попадают только в виде двоичного кода. Двоичный код каждого символа, выглядит восьмизначным числом, например 00111111. Теперь возникает вопрос, какой именно восьмизначный двоичный код поставить в соответствие каждому символу?

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код ‑ просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.Таблица для кодировки – это «шпаргалка», в которой указаны символы алфавита в соответствии порядковому номеру. Для разных типов компьютеров используются различные таблицы кодировки.

Таблица ASCII (или Аски), стала международным стандартом для персональных компьютеров. Она имеет две части.

В этой таблице латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений. Это правило соблюдается и в других таблицах кодировки и называется принципом последовательного кодирования алфавитов. Благодаря этому понятие «алфавитный порядок» сохраняется и в машинном представлении символьной информации. Для русского алфавита принцип последовательного кодирования соблюдается не всегда.

Запишем, например, внутреннее представление слова «file». В памяти компьютера оно займет 4 байта со следующим содержанием:

01100110 01101001 01101100 01100101.

А теперь попробуем решить обратную задачу. Какое слово записано следующим двоичным кодом:

01100100 01101001 01110011 01101011?

В таблице 2 приведен один из вариантов второй половины кодовой таблицы АSСII, который называется альтернативной кодировкой. Видно, что в ней для букв русского алфавита соблюдается принцип последовательного кодирования.

Вывод: все тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные для нас буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В оперативную память они попадают в форме двоичного кода.

Из памяти же компьютера текст может быть выведен на экран или на печать в символьной форме.

Сейчас используют целых пять систем кодировок русского алфавита (КОИ8-Р, Windows, MS-DOS, Macintosh и ISO). Из-за количества систем кодировок и отсутствия одного стандарта, очень часто возникают недоразумения с переносом русского текста в компьютерный его вид. Поэтому, всегда нужно уточнять, какая система кодирования установлена на компьютере.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

№1. Определите информационный вес символа в сообщении, если мощность алфавита равна 32?

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2 i .

32 = 2 i , 32 – это 2 5 , следовательно, i =5 битов.

№2. Выразите в килобайтах 2 16 байтов.

2 16 можно представить как 2 6 · 2 10 .

2 6 = 64, а 2 10 байт – это 1 Кб. Значит, 64 · 1 = 64 Кб.

№3. Тип задания: выделение цветом

8 х = 32 Кб, найдите х.

8 можно представить как 2 3 . А 32 Кб переведём в биты.

Источник