Question

Исследовательская работа на тему: методы измерения информации

Answer 1

Ответ:

Основные единицы измерения информации должен знать даже информатический дилетант

Бит является наименьшей единицей измерения информации. Один бит представляет собой количество информации, которое содержится в сообщении, позволяющее вдвое уменьшить неопределенность знаний о чём бы то ни было.

Байт является основной единицей измерения информации. В одном байте содержится 8 бит. Байт - достаточно мелкая единица измерения информации. К примеру, при помощи одного байта можно зашифровать только один символ, используя таблицу ASCII.

Производные единицы измерения информации

Название

Обозначение

Взаимосвязь с другими единицами

Килобит

Кбит

1 Кбит = 1024 бит = 210 бит

Мегабит

Мбит

1 Мбит = 1024 Кбит = 220 бит

Гигабит

Гбит

1 Гбит = 1024 Мбит = 230 бит

Килобайт

Кбайт (Кб)

1 Кб = 1024 байт = 210 байт

Мегабайт

Мбайт (Мб)

1 Мб = 1024 Кб = 220 байт

Гигабайт

Гбайт (Гб)

1 Гб = 1024 Мб = 230 байт

Стоит отметить, что прием и передача информации может происходить с различной скоростью. Скоростью передачи информации, либо скоростью информационного потока, является объем информации, переданный за единицу времени. Скорость можно выразить в таких единицах, как бит за секунду (бит/с), байт за секунду (байт/с) и т.п.

Формула Хартли при измерении информации

Как уже было сказано ранее, при помощи одного бита можно вдвое уменьшить неопределенность знаний о чём бы то ни было. При помощи формулы Хартли можно установить связь между количеством возможных событий и объемом информации.

N = 2I, где

N – число возможных событий; I – объем информации.

Вероятностный метод измерения информации

Применение данного метода возможно только тогда, когда вероятность появления в сообщении каждого из символов не является одинаковой. В таком случае объем информации можно определить при использовании формулы Шеннона:

, где

N - число возможных событий; I - объем информации; Pi - вероятность события i

Алфавитный метод измерения информации

Представленный метод предусматривает рассмотрение информации в качестве последовательности знаков в выбранной знаковой системе, при этом не концентрируя внимания на самом смысле информации.

Алфавит, который является множеством символов определенного языка, можно интерпретировать как разные события. Следовательно, если вероятность появления каждого символа в сообщении считать одинаковой, применяя формулу Хартли можно определить объем информации, который содержится в каждом символе:

I = log2N, где

N – число возможных событий; I – объем информации

Использование алфавитного метода измерения информации является наиболее практичным в технических средствах обработки информации.

Алфавитный подход – наиболее объективный способ измерения информации. Этим он отличается от содержательного подхода, который отличается своей субъективностью. Наиболее удобно измерять информацию в тех случаях, когда число символов в алфавите соответствует целой степени 2. Если N = 64, то в каждом символе будет содержаться 6 бит.

Стоит отметить, что в теории максимальный размер алфавита не может быть ограниченным. В связи с этим употребляется такое понятие, как достаточный алфавит. При работе с вычислительной техникой объем достаточного алфавита составляет 256 символов. В такой алфавит помещаются все необходимые символы.

Answer 2

Методы измерения информации являются важной темой в области информационной теории. Они используются для количественной оценки количества информации, содержащейся в сообщении или в источнике информации.

Один из основных методов измерения информации - это использование понятия энтропии. Энтропия была введена Клодом Шенноном в 1948 году и является мерой неопределенности или неопределенности сообщения. Чем больше энтропия сообщения, тем больше неопределенность или неопределенность содержится в этом сообщении. Энтропия определяется как сумма произведений вероятности каждого символа на логарифм этой вероятности.

Еще один метод измерения информации - это использование понятия избыточности. Избыточность - это мера избыточности информации в сообщении, которая может быть уменьшена путем применения определенных методов кодирования. Избыточность измеряется как разница между количеством информации, содержащейся в сообщении, и количеством информации, необходимым для кодирования этого сообщения с минимальной избыточностью.

Еще один метод измерения информации - это использование понятия взаимной информации. Взаимная информация - это мера количества информации, которая передается от одного источника к другому. Она измеряется как разность между энтропией двух источников и энтропией общего источника.

Кроме того, существуют и другие методы измерения информации, например, методы, основанные на теории вероятностей и статистике. В целом, методы измерения информации являются важными инструментами для понимания и оценки информации, содержащейся в сообщениях и источниках информации, и они имеют широкое применение в различных областях, включая телекоммуникации, криптографию, компьютерные науки и другие.