Единицы измерения информации — в помощь студенту

  • Информатика
  • 7 класс
  • Урок № 6
  • 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.
  1. Тезаурус:
  2. Каждый символ информационного сообщения несёт фиксированное количество информации.

    alt

    Узнай стоимость своей работы

    Бесплатная оценка заказа!

    Оценим за полчаса!
  3. Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшаяединица.

  4. 1 байт = 8 бит
  5. 1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 210байтов
  6. 1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 210Кб
  7. 1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 210 Мб
  8. 1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 210 Гб
  9. Формулы, которые используются при решении типовых задач:
  10. Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2i.
  11. Информационный объём сообщения определяется по формуле:
  12. I = К · i,
  13. I – объём информации в сообщении;
  14. К – количество символов в сообщении;
  15. i – информационный вес одного символа.
  16. Основная литература:
  1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

  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.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

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.

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 = 2i.

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

Рассмотрим пример:

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

  • Составим краткую запись условия задачи и решим её:
  • Дано:
  • N=16, i = ?
  • Решение:
  • N = 2i

16 = 2i, 24 = 2i, 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?

  1. Дано:
  2. N = 32,
  3. K = 180,
  4. I= ?
  5. Решение:
  6. I = К · i,
  7. N = 2i

32 = 2i, 25 = 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. 1 байт = 8 бит
  2. 1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 210байтов
  3. 1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 210Кб
  4. 1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 210 Мб
  5. 1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 210 Гб
  6. 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.
  7. Материал для углубленного изучения темы.
  8. 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.

Единицы измерения информации - в помощь студенту

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.

Единицы измерения информации - в помощь студенту

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?

  1. Варианты ответов:
  2. 3
  3. 5
  4. 7
  5. 9
  6. Решение:
  7. Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2i.
  8. 32 = 2i, 32 – это 25, следовательно, i =5 битов.
  9. Ответ: 5 битов.

№2. Выразите в килобайтах 216 байтов.

Решение:

216 можно представить как 26 · 210.

26 = 64, а 210 байт – это 1 Кб. Значит, 64 · 1 = 64 Кб.

  • Ответ: 64 Кб.
  • №3. Тип задания: выделение цветом
  • 8х = 32 Кб, найдите х.
  • Варианты ответов:
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • Решение:

8 можно представить как 23. А 32 Кб переведём в биты.

  1. Получаем 23х=32 · 1024 ·8.
  2. Или 23х = 25 · 210 · 23.
  3. 23х = 218.
  4. 3х = 18, значит, х=6.
  5. Ответ: 6.

Источник: https://resh.edu.ru/subject/lesson/7318/conspect/

Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации — урок. Информатика, 10 класс

Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте, записанном с помощью некоторого алфавита.

Алфавит — множество используемых символов в языке.

Обычно под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания и пробел.

Мощность алфавита ((N)) — количество символов, используемых в алфавите.

Например, мощность алфавита из русских букв равна (32) (буква ё обычно не используется).

  • Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой частотой (равновероятно), то количество информации, которое несет каждый символ, вычисляется по формуле Хартли:
  • i=log2N,
  • где (N) — мощность алфавита.
  • Формула Хартли задает связь между количеством возможных событий (N) и количеством информации(i):
  • N=2i

Из базового курса информатики известно, что в компьютерах используется двоичное кодирование информации. Для двоичного представления текстов в компьютере чаще всего используется равномерный восьмиразрядный код. С его помощью можно закодировать алфавит из (256) символов, поскольку 256=28.

В стандартную кодовую таблицу (например, ASCII) помещаются все необходимые символы: английские и русские прописные и строчные буквы, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, всевозможные скобки и пр.

В двоичном коде один двоичный разряд несет одну единицу информации, которая называется 1 бит.

Например, в (2)-символьном алфавите каждый символ «весит» (1) бит (log22=1); в (4)-символьном алфавите каждый символ несет (2) бита информации (log24=2); в (8)-символьном — (3) бита (log28=3) и т. д.

Один символ из алфавита мощностью (256) (28) несет в тексте (8) битов информации. Такое количество информации называется байтом.

Информационный объем текста в памяти компьютера измеряется в байтах. Он равен количеству знаков в записи текста.

Для измерения информации используются и более крупные единицы:

Название единицы измерения Численная величина в байтах
210
220 (1024) килобайт1 048 576  байт
230 (1024) мегабайт1 073 741 824 байт
240 (1024) гигабайт 1 099 511 627 776 байт
250 (1024) терабайт 1 125 899 906 842 624 байт
260 (1024) петабайт  1 152 921 504 606 846 976 байт
270 (1024) эксабайт  1 180 591 620 717 411 303 424 байт
280 (1024) зеттабайт1208925819614629174706176 байт

Единицы измерения количества информации, в названии которых есть приставки «кило», «мега» и т. д., с точки зрения теории измерений не являются корректными, поскольку эти приставки используются в метрической системе мер, в которой в качестве множителей кратных единиц используется коэффициент

 (10), где (n = 3, 6, 9) и т. д.

Для устранения этой некорректности Международная электротехническая комиссия, занимающаяся созданием стандартов для отрасли электронных технологий, утвердила ряд новых приставок для единиц измерения количества информации: киби (kibi), меби (mebi), гиби (gibi), теби (tebi), пети (peti), эксби (exbi). Однако пока используются старые обозначения единиц измерения количества информации, и требуется время, чтобы новые названия начали широко применяться.

Обрати внимание!

Проблема применения десятичных приставок к единицам измерения в двоичном счислении — ссылка

Последовательность действий при переводе одних единиц измерения информации в другие приведена на следующей схеме:

Единицы измерения информации - в помощь студенту

  1. Если весь текст состоит из (K) символов, то при алфавитном подходе объём (V) содержащейся в нем информации равен:
  2. V=K⋅i
  3. где (i) — информационный вес одного символа в используемом алфавите.
  4. Зная, что i=log2N, данную выше формулу можно представить в другом виде:
  5. если количество символов алфавита равно (N), а количество символов в записи сообщения — (K), то информационный объем (V) данного сообщения вычисляется по формуле:
  6. V=K⋅log2N

При алфавитном подходе к измерению информации информационный объем текста зависит только от размера текста и от мощности алфавита, а не от содержания. Поэтому нельзя сравнивать информационные объемы текстов, написанных на разных языках, по размеру текста.

Пример:

1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения: Белеет Парус Одинокий В Тумане Моря Голубом!

  • Решение.
  • Так как в предложении (44) символа (считая знаки препинания и пробелы), то информационный объем вычисляется по формуле:
  • V=44⋅1 байт=44 байта=44⋅8 бит=352 бита

2. Объем сообщения равен (11) Кбайт. Сообщение содержит (11 264) символа. Какова мощность алфавита?

  1. Решение.
  2. Выясним, какое количество бит выделено на (1) символ. Для этого переведем объем сообщения в биты:
  3. 11 Кбайт=11⋅210 байт=11⋅210⋅23 бит=11⋅213 бит и разделим его на число символов.
  4. На (1) символ приходится: 11⋅21311264=11⋅21311⋅210=23=8 бит.
  5. Мощность алфавита определяем из формулы Хартли: N=28=256 символов.

Источники:

Семакин И. Г. Информатика и ИКТ. Базовый уровень : учебник для 10-11 классов / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер. — 8-е изд. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012, стр. 17-20Информатика и ИКТ. Задачник-практикум: в 2т. Т. 1 / Л. А. Залогова [и др.] ; под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера. — 3-е изд. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011, стр. 18-19

Самылкина Н. Н. Информатика : все темы для подготовки к ЕГЭ. (В помощь старшекласснику). М. : Эксмо, 2011, стр. 12-13

Источник: https://www.yaklass.ru/p/informatika/10-klass/informatciia-i-informatcionnye-protcessy-11955/izmerenie-informatcii-11900/re-8ec31838-8317-451a-94cc-0ebdcc4e1e32

Единицы измерения информации

  • РАЗРАБОТКА УРОКА — ИГРЫ
  • «Информатика» 7 класс
  • по теме«Единицы измерения информации».

УМК Семакин И.Г Залогова Л.А.

  1. Тип урока: обобщающий урок.
  2. Вид: урок-игра.
  3. Технология: игровая технология.
  4. Цель урока:
  5. Формирование умений и навыков, системно-информационного подхода к анализу окружающего мира и работе с информацией, а также обобщение и закрепление знаний по теме «Единицы измерения информации».
  6. Задачи:

1. Образовательная – обобщить и закрепить полученые знания о единицах измерения информации и перевода чисел из одной системы счисления в другую.

2. Воспитательная– развить познавательный интерес, умение работать в команде, лидерские качества.

3. Развивающая – развить логическое мышления, память, внимательность.

  • Правила игры.
  • Класс делится на две равные по численности группы.
  • 1 раунд: Разминка,.
  • 2 раунд: Ответы на скорость.
  • 3 раунд: Командам предложено решить предложенные задачи за 10 мин.
  • 4 раунд: Конкурс капитанов (кто быстрее)
  • 5 раунд: Решить полностью кроссворд
  • Ход урока:

1. Вступление.

Учитель: Здравствуйте! Сегодня урок мы проведем в виде игры. Участники занимают место за столами. В качестве помощника сегодня у мня Малика.Выигрывает та команда, которая наберет больше баллов. Итак, начинаем!

1 раунд: Разминка, где каждая команда по очереди отвечает на вопросы.

За каждый правильный ответ вы получаете 1 балл.

? Сколько бит в одном байте?

Ответ: 8.

? Что больше — 1 Мбайт или 1 Кбайт?

Ответ: 1 Мбайт? Сколько байт в одном килобайте?

 Ответ: 1024.

? Сколько мегабайте в одном гигабайте?

Ответ: 1024.

?Выразите в битах 12 байтов.

Ответ: 96 бит.

? Сколько килобайт в одном мегабайте?

Ответ: 1024.

? Выразите в байтах 2 килобайта.

Ответ: 2048.

? Выразите в битах5 байт.

Ответ: 40.

2 раунд: На скорость данных ответов.За каждый правильный ответ вы получаете 1 балл.

  1. Что принято за минимальную единицу измерения информации?(1 бит)
  2. Что такое мощность алфавита? (Количество символов в алфавите)
  3. Назовите главную формулу информатики , так мы ее называем.
  4. Сколько байт содержит слово килобайт? (8байт)

Посчитайте информационный объем сообщения «Вася, привет!» в байтах. (13байт)

  • А теперь давайте решим задачи
  • 3 раунд: Команды должны решить предложенные задачи за 10 мин.
  • Задачи для 1 команды
Условие Решение (ответ)
1 Каждая страница учебника содержит 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Учебник состоит из 176 страниц. Определите информационный объем учебника. Ответ запишите в байтах, Кбайт, Мбайт. На каждой странице вашего учебника помещается 40 строк, в каждой строке —60 символов. Следовательно, страница учебника имеет ин­формационный объем около 2400 байтов, а весь учебник, состоящий из 176 страниц, — 422 400 байтов информа­ции. Чтобы перейти от байтов к килобайтам, разделим это число на 1024. Получим: 422 400 байт ≈ 413 Кбайт. Для перехода к мегабайтам выполним деление числа 413 на 1024. Получим: 413 Кбайт≈0,4 Мбайт.
2 Какое количество информации получит второй игрок при игре в крестики-нолики на поле 8 на 8клеток после первого хода первого игрока играющего крестиками?
  1. N=64
  2. N=2i
  3. 64=2i
  4. i=6 бит
3 Переведите из одних единиц измерения информации в другие 
3.1. 2Кбайт=…байт 2048 байт 
3.2. 9 байт = …бита  72 бита 
3.3. 12 бит = …байт  1,5 байт 
3.4. 64 бит = …байт 8 байт
3.5. 1 Мб = …… Кбайт 2048 Кбайт

Задачи для 2команды

Условие Решение (ответ)
1 Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Каков объем информации в книге? Ответ запишите в байтах, Кбайт, Мбайт. Мощность компьютерного алфавита равна 256. Один символ несет 1 байт информации. Значит, страница содержит 40 х 60 = 2400 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах): 2400 х 150 == 360 000 байт. 360000/1024 = 351,5625 Кбайт. 351,5625/1024 = 0,34332275 Мбайт.
2 Сколько битов информации несёт в себе сообщение о том, что нужная нам книга находится на 4, самой верхней полке шкафа? 
  • N=4
  • N=2i
  • 4=2i
  • i=2 бита
3 Переведите из одних единиц измерения информации в другие
3.1. 1Кбайт =…байт  1024 байт 
3.2. 48 бит = …байт 6 байт
3.3. 4 бит = …байт  0,5 байт 
3.4. 10 байт = …бит  80 бит 
3.5. 2 Мб = …… Кбайт 2048 Кбайт

4 раунд: Конкурс капитанов (кто быстрее)

Расшифруйте фамилию известного учёного, именем которого был назван язык программирования

Ь (24*6+16):7
К 125-72+17
П 27*5-41
С 72:9+10
А 45+122-27
Л 15*8-9*7
94 140 18 70 140 57 20
Паскаль

А пока капитаны разгадывают, предлагаю вам решить кроссворд

5 раунд: Решить полностью кроссворд

Единицы измерения информации - в помощь студенту

Поздравляю всех участников и особенно победителей и в награду все участники получают пятёрки за сегодняшний урок.

Всем спасибо за урок!

Источник: https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/sistemi_schisleniya_081731.html

Единицы измерения информации

Здравствуйте, сегодня в данной статье мы поговорим про единицы измерения информации, в чем измеряется информация и как переводить из одной единицы информации в другую.

Информацию принято мерить битами и байтами. Самое маленькое значение это 1 бит меньше нет, но однако при измерении информации на носителях обычно не берут единицу ниже байта.

  • Байт — это набор из 8 битов.
  • 1 байт = 8 бит
  • Если информации становиться больше мы прибегаем к более крупным единицам килобайтам.
  • 1 килобайт = 1024 байт
  • Если и килобайтов становиться больше, то мы уже будем иметь дело с мегабайтом.
  • 1 мегабайт = 1024 килобайт
  • 1 гигабайт = 1024 мегабайт
  • 1 терабайт = 1024 гигабайт
  • 1 петабайт = 1024 терабайт
  • 1 эксабайт = 1024 петабайт
  • 1 зеттабайт = 1024 эксабайт
  • 1 йоттабайт = 1024 зеттабайт и так далее.

Единицы информации после терабайтов это гигантские числа и в действительности мы их еще не используем. В недалеком будущем конечно мы с ними столкнемся. Пока же современные носители информации не превышают нескольких терабайт.

Вы заметили, что переход от одной единицы к другой происходит не на десятках или тысячах круглых значениях что было бы удобно при расчетах, а на числе восемь и 1024. Эти числа появились не спроста. Дело в том, что при кодировании и хранении информации на компьютере используется не десятичная система счисления, а двоичная.

Значения получаются не степеней десяток (10 100 1000 и т. д.), а из степеней двойки (8 = 2^3, 1024 = 2^10). Подробно разбирать суть двоичной системы мы сейчас не будем это тема отдельной статьи. Поэтому примите числа 8 и 1024 как данность.

Теперь давайте поговорим как переводить единицы измерения из одной в другую и когда это может понадобиться.

Например, у вас такая задача. Вам известно, что ваш файл весит 700 000 килобайт, а флешка имеет объем 2 гигабайта. И вам нужно понять поместиться ваш файл на флешку или нет.

Просто сверить эти два значения не представляется возможным потому что они даны в разных единицах измерения килобайт и гигабайт. Нам нужно перевести одну из них в одинаковую единицу. Переведем килобайты в гигабайты.

  1. Для этого введем такое правило.
  2. Если вы переводите единицы измерения из меньшего в большую, то вы будете делить.
  3. Если вы переводите из более крупной в меньшую, то вы умножаете.

Единицы измерения информации - в помощь студенту

В данном нашем случае мы переводим килобайты в гигабайты. Значит нам нужно подняться на 2 ступени по весу единицы измерения. Вес становиться больше поэтому мы делим дважды на значение 1024. Так как это значение связывает наши единицы измерения.

  • 700 000 килобайт: 1024 = 683,6 мегабайт
  • Поделив один раз на 1024, мы попадем в мегабайты.
  • 683,6 мегабайт: 1024 = 0,7 гигабайт

Мы перешли из мегабайтов в гигабайты. Теперь можем легко сравнивать 0,7 гигабайт

Источник: https://murnik.ru/edinitsyi-izmereniya-informatsii.html

Единицы измерения объёма информации

Единицы измерения информации - в помощь студенту

Одной из характеристик любой информация является ее объем. Например, небольшую заметку может характеризовать количество слов ее составляющих, а книги обычно меряют уже страницами. В электронных устройствах есть свои единицы объема информации, которые показывают, сколько нужно места для ее хранения.

Здесь придется сделать небольшое отступление, чтобы объяснить, как вообще хранится в компьютерах информация.

Из информатики нам известно, что обычные компьютеры распознают только два состояния, включено и выключено (высокий и низкий сигнал).

Для описания этих состояний достаточно всего двух цифр 0 (выключено или ложь) и 1 (включено или истина). Все остальное получается из комбинации нулей и единиц. Это так называемая двоичная система счисления.

С другой стороны, мы все обычно пользуемся десятичной системой счисления, которая использует уже десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Отсюда у простых людей есть определенные трудности в понимании, как оперируют информацией компьютеры. К счастью, в контексте этой статьи, нам ненужно вникать во все эти тонкости.

Достаточно запомнить, что компьютеры оперируют только 0 и 1 и это соответствует одному биту.

Бит (bit) — минимальный объем информации в двоичной системе счисления, равен 0 или 1. Это конечно хорошо, но как нам записать, что то более осмысленное? Выход находится в комбинировании нескольких бит.

Если взять два бита, то вместе они уже имеют не два состояния (0 или 1), а четыре: 00, 01, 10, 11. Восемь последовательных бит дают в сумме 256 (28) возможных комбинаций нуля и единицы.

Такое количество комбинаций достаточно, чтобы закодировать все буквы алфавита, цифры, знаки препинания и остальные служебные вещи.

Таблица соответствия двоичных кодов некоторым ASCII кодам

Символ
Код
Символ
Код
а 11100000 А 11000000
б 11100001 Б 11000001
ю 11111110 Ю 11011110
я 11111111 Я 11011111
00110000 1 00110001
8 00111000 9 00111001
Пустой ASCII символ 00000000 % 00100101
пробел 00100000 . 00101110
f 01100110 F 01000110
w 01110111 W 01010111

В действительности все немного сложнее, поскольку в мире существует множество языков, а так же других полезных символов. Естественно общее количество символов получается гораздо больше, чем 256.

Для решения этой проблемы используют таблицы кодировки, чтобы компьютер мог понять, какому символу на каком языке должен соответствовать тот или иной двоичный код.

Например, в операционной системе Windows используется кодировка Windows-1251, в которой в первых 128 комбинациях закодированы служебные символы, цифры, знаки препинания и латинские буквы, а оставшиеся комбинации отданы под хранение кириллицы и всяких дополнительных значков.

Фраза «Привет, мир!» в двоичном коде в кодировке Windows-1251 выглядит так:

110011111111000011101000111000101110010111110010001011000010000011101100111010001111000000100001

Естественно в ней отсутствуют украинские буквы, французские, иероглифы и много чего еще. Мало того даже для одного языка может существовать несколько кодировок (для кириллицы Windows-1251, KOI8-R, CP-866, MacCyrillic, ISO 8859-5), что часто приводит к проблемам в виде кракозябр при переносе документов.

Решить эту проблему можно создав единую таблицу кодировки, включающую в себя все существующие символы на всех языках, в том числе мертвых. Такой кодировкой стал активно развивающийся стандарт Юникод.

Правда у него есть свои проблемы, в контексте этой статьи это выражается в том, что один редко используемый символ в Unicode может занимать до 32 бит, в частности символы кириллицы занимают 16 бит.

Что такое байт

Байт (byte) — восемь последовательных битов образуют 1 байт. Это минимальный объем информации, к которому можно обратится напрямую и с которым имеют дело компьютерные программы. В современной компьютерной технике 1 байт равен 8 битам, но есть исключения, поэтому его еще иногда называют «октет» для полной однозначности. Теперь вы знаете, сколько бит в байте.

Именно в байтах измеряют объем любой информации неважно текст, изображение и видео. Поэтому в Проводник показывает вес (объем) файла в байтах, о существовании битов обычные пользователи компьютера могут даже не догадываться. Объем накопителей для хранения данных так же выражается в байтах.

В школе изучают эти приставки и все знают, что приставка «кило» означает тысяча (103), например километр (1 000 метров), килограмм (1 000 грамм). Приставка «мега» означает миллион (106), например мегагерц (1 000 000 герц), мегаом (1 000 000 ом).

Есть и многие другие широко распространенные в нашей жизни приставки. Именно в этот момент у изучающих компьютер начинается путаница. Дело в том, что в компьютерах используют те же приставки, то есть килобайт, мегабайт, гигабайт и так далее, но они кратны 1 024 (210).

Согласитесь, неожиданный поворот. На эту тему есть даже древний анекдот:

     — В чем отличие программиста от простого человека?     — Программист думает, килограмм картошки — это 1 024 грамма, а простой человек полагает, что в килобайте 1 000 байт.

На самом деле, для обозначения единиц компьютерной информации существуют свои собственные приставки, которые устраняют эту чехарду, правда ими практически никто не пользуется. Считается, что в силу их громоздкости и труднопроизносимости. Образуются заменой последнего слога стандартной приставки на «би», кибибайт, мебибайт, гибибайт, тебибайт и так далее.

Килобайт (КБ, Кбайт) — единица информации равная 1 024 байтам. Хотя правильнее как уже говорилось выше, называть ее кибибайтом. Чтобы перевести килобайты в байты, их нужно умножить на 1 024, а чтобы получились биты, умножить получившееся число еще на 8. В итоге, в 1 КБ содержит 8 192 бита.

Мегабайт (МБ, Мбайт) — единица информации равная 1 024 килобайта. Чтобы перевести байты в мегабайты их нужно разделить на 1 024 и еще раз на 1 024, то есть он равен 1 048 576 байтам. Обычно вес музыки, фотографий или коротких видеоклипов измеряется как раз в них.

Гигабайт (ГБ, Гбайт) — единица информации равная 1 024 мегабайта, 1 048 576 килобайт, 1 073 741 824 байтам или 8 589 934 592 бит. В основном это фильмы в хорошем качестве. Высчитывать все это вручную не очень удобно, поэтому ниже есть специальный конвертер для пересчета единиц измерения объема информации.

Терабайт (ТБ, Тбайт) — самая большая единица объема информации, с которой может столкнуться обычный пользователь компьютера на сегодняшний день и то не в виде отдельных файлов, а в виде объема жесткого диска.

Равен 1 024 гигабайтам или 1 048 576 мегабайтам.

С другой стороны, объем потребляемой информации постоянно растет и в будущем терабайт может стать такой же привычной величиной и повсеместное внедрение видео формата 4K вполне может этому поспособствовать.

Это самые распространенные на сегодняшний день объемы отдельных файлов встречающиеся в компьютерах обычных пользователей.

Остальные единицы измерения информации, такие как терабайт, петабайт, эксабайт и так далее пока не встречаются в домашних компьютерах, за исключением терабайта.

Вы можете посмотреть в таблице, а так же воспользоваться онлайн калькулятором расположенным ниже для их пересчета.

Общеупотребительные
Приставки МЭК
Название
Сокращение
Название
Сокращение
Степень
байт Б (байт) байт Б 20
килобайт КБ (Кбайт) кибибайт КиБ 210
мегабайт МБ (Мбайт) мебибайт МиБ 220
гигабайт ГБ (Гбайт) гибибайт ГиБ 230
терабайт ТБ (Тбайт) тебибайт ТиБ 240
петабайт ПБ (Пбайт) пебибайт ПиБ 250
эксабайт ЭБ (Эбайт) эксбибайт ЭиБ 260
зеттабайт ЗБ (Збайт) зебибайт ЗиБ 270
йоттабайт ЙБ (Йбайт) йобибайт ЙиБ 280

Разобрались, что такое килобайт, мегабайт, гигабайт и так далее? Хорошо, однако, это еще не вся путаница, которая подстерегает чайника в компьютерах. Все еще интереснее и веселее.

Почему объем жесткого диска меньше, чем написано на этикетке

Вы возможно уже сталкивались с ситуацией, когда вы купили жесткий диск емкостью 500 ГБ, а операционная система видит заметно меньше, например, только 465 ГБ.

Ответ кроется все в тех же приставках и бардаке в их применении. Зато маркетологи знают, как можно буквально по мановению волшебной палочки увеличить емкость дисков своей компании.

Достаточно посчитать ее по своей собственной методике.

Производитель может придерживаться при расчетах объема диска международной системы СИ, где гигабайт это 109 и напишет на этикетке диска емкостью 500 млрд. байт, что он на 500 ГБ.

Когда вы его подключите к компьютеру, то Windows будет считать в двоичной системе и насчитает только 465 ГБ. Причем чем больше емкость диска, тем больше разница между этикеткой и реально доступным объемом.

Более того, производитель может посчитать каким-нибудь еще способом, допустим, гигабайт окажется равным 1 млн. килобайт.

В чем измеряется скорость интернета

Вы еще не потерялись во всех этих хитросплетениях? Тогда новая порция чудес ждет вас. Дело в том, что скорость передачи данных в компьютерных сетях измеряется в битах в секунду. Именно в битах, а не в байтах. Это достаточно просто проверить, достаточно посмотреть, что пишет Windows в свойствах вашего подключения к интернету, там окажется, скорее всего, 100 Мбит/с или 1 Гбит/с.

Провайдеры точно так же указывают в тарифах именно биты в секунду. Причем здесь повторяется ситуация с байтами. Согласно международной системе СИ 1 Мбит это 1 000 000 бит, а в двоичной системе он должен называться мебибит и равняться 1 048 576 бит. Поэтому, что на самом деле имеет человек в виду говоря «мегабит», сказать однозначно нельзя.

Чтобы не мучиться с калькулятором, пересчитывая одни единицы в другие, вы можете воспользоваться нашим конвертером величин. Просто введите в поле число и выберите в выпадающем списке, в какой оно единице измерения. Нажмите кнопку «Пересчитать» и калькулятор сам пересчитает его в другие единицы измерения объема информации.

Конечно, новичкам трудно сразу разобраться во всей этой путанице, с другой стороны это особо и не требуется.

Главное помнить, что 8 бит равно 1 байту, остальные величины кратны 1 024, вес файлов измеряется в байтах, а скорость интернета в битах. Этого вполне достаточно для нормальной работы за компьютером.

А чтобы вам было легче сориентироваться, насколько много весит тот или иной файл, приведем в качестве справки объем некоторых носителей информации.

  • Дискета 3,5″ (если вы знаете, что это такое) — 1.44 МБ
  • CD диск — 700 МБ
  • DVD диск (однослойный) — 4.7 ГБ
  • Blu-ray диск (однослойный) — 25 ГБ
  • HDD (макс. емкость в настоящее время для домашнего компьютера) — 12 ТБ

Вот собственно и все, что мы вам хотели рассказать про единицы измерения информации в операционной системе компьютера. Рекомендуем сохранить данную страницу в закладки, чтобы иметь возможность быстро перевести килобайты в другие единицы измерения информации с помощью нашего конвертера.

Источник: https://beginpc.ru/windows/units-of-information

Единицы измерения информации — Подготовка к ЕГЭ и ГИА по информатике, уроки информатики, консультации по информатике

Единицы измерения информации - в помощь студенту

Единицы измерения информации

Мы постоянно что-то измеряем — время, длину, скорость, массу. И для каждой величины есть своя единица измерения, а зачастую несколько. Метры и километры, килограммы и тонны, секунды и часы — все это нам знакомо. А как же измерить информацию? Для информации тоже придумали единицу измерения и назвали ее бит.

Бит — это минимальная единица измерения информации

В одном бите содержится очень мало информации. Он может принимать только одно из двух значений (1 или 0, да или нет, истина или ложь). Измерять информацию в битах очень неудобно — числа получаются огромные. Ведь не измеряют же массу автомобиля в граммах.

Поэтому в информатике и в жизни используются производные от бита единицы измерения информации. Но у них у всех есть замечательное свойство — они являются степенями двойки с шагом 10.

Итак, возьмем число 2 и возведем его в нулевую степень. Получим 1 (любое число в нулевой степени равно 1). Это будет байт.

В одном байте 8 бит.

Теперь возведем 2 в 10-ю степень — получим 1024. Это килобайт (Кбайт).

  • В одном килобайте 1024 байт.
  • Если возвести 2 в 20 степень — получим мегабайт (Мбайт).
  • 1Мбайт = 1024 Кбайт.
  • И так далее. Удобнее эти данные отобразить в виде таблицы:

Единицы измерения информации

Название
Символ
Степень
байт Б 20
килобайт кБ 210
мегабайт МБ 220
гигабайт ГБ 230
терабайт ТБ 240
петабайт ПБ 250
эксабайт ЭБ 260
зеттабайт ЗБ 270
йоттабайт ЙБ 280

Понимание данной темы позволит успешно подготовиться к ГИА и к ЕГЭ по информатике

Александр Чернышов

Источник: http://easyinformatics.ru/uroki/edinicy-izmereniya-informacii

Измерение информации. Единицы измерения информации

  • Тема: «Измерение информации.
  • Единицы измерения информации.»
  • Цель урока: сформировать у учащихся понимание алфавитного подхода к измерению информации; познакомить с единицами информации; научить решать задачи данного типа.
  • Задачи:
  • обучающие: знать единицы измерения количества информации и уметь определять количество информации, используя алфавитный подход к измерению информации.
  • развивающие: развитие мышления, внимания, памяти учащихся, развитие умения сопоставлять полученную информацию.
  • воспитательные: привитие навыков самостоятельности в работе, воспитание информационной культуры, аккуратности, дисциплинированности.

Тип урока :урок объяснения нового материала с использованием ЭОР и первичного закрепления знаний.

Формы работы учащихся :фронтальная и индивидуальная форма работы.

I.Организационная часть.

-Здравствуйте, ребята!Сегодня мы с вами поговорим об измерении информации, т. е. об определении ее количества. (Учащиеся записывают тему урока в тетрадь – «Измерение информации. Содержательный и алфавитный подход к измерению информации»).

Существует множество подходов к измерению информации. Мы рассмотрим только один — алфавитный подход.

  1. Алфавитный подход позволяет измерять информацию, заключенную в тексте на некотором языке (естественном или формальном).
  2. Вопрос к учащимся: Что такое алфавит?
  3. Алфавит– это вся совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации.
  4. Каждый алфавит обладает особой характеристикой – мощностью.
  5. Мощность алфавита (N) – это полное число символов в алфавите.
  6. ПРИМЕР: мощность алфавита русского языка = 33 буквам.

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет определённый «информационный вес». Обозначение – i.

Информационный вес символа зависит от мощности алфавита!

Наименьшее количество символов имеется в двоичном алфавите. Он содержит всего два символа, которые обозначаются «0» и «1».

  • Информационный вес символа двоичного алфавита принят за эталонную единицу информации и называется 1 бит.
  • ПРИМЕР: Чтобы посчитать количество информации в следующем двоичном тексте 110011111100101000101011, нужно пересчитать все 0 и 1.
  • В тексте содержится 24 бита информации.

Как уже было сказано, информационный вес символа зависит от мощности алфавита. А именно с увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символа.

N = 2 i = 1 бита,

N=4 i = 2 бита, т.е. для кодирование 1 символа используется 2 цифры:

  1. N = 8 i = 3 битам
  2. N = 16 i = 4 бита
  3. Таким образом, можно выявить зависимость.
  4. Вопрос к учащимся: Какую зависимость можно выявить?
  5. В общем виде это можно записать N=2 i
  6. Мы будем рассматривать ситуацию, когда N равен целой степени двойки.
  7. Существует также формула для измерения информации в конкретном тексте
  8. I = K*i, где
  9. I – информационный объем текста,
  10. К – количество символов в тексте,
  11. i – информационный вес символа.

Ограничений на максимальный размер алфавита нет. Но есть алфавит, который считается достаточным. В алфавит такого размера помещаются все знаки, расположенные на нашей клавиатуре.

  • Мощность такого алфавита
  • N=256
  • Следовательно, вес одного символа этого алфавита i = 8 бит.
  • 8 бит – это характерная величина, ей присвоено свое название 1 байт.
  • Сегодня многие тексты создаются при помощи компьютера.
  • Мощность алфавита, используемых для создания таких текстов равна 256 символам, следовательно, вес одного символа i равен 1 байту.
  • Для измерения информации больших объемов используются следующие единицы измерения.
  • ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ:
  • 1 байт = 8 бит
  • 1 килобайт = 1 Кб = 2 10 байт = 1024 байта
  • 1 мегабайт = 1 Мб = 2 10 Кб = 1024 Кб
  • 1 гигабайт = 1 Гб = 2 10 Мб = 1024 Мб
  • Вопрос к учащимся: Где можно встретить такое обозначение?
  • Чаще всего единицы измерения информации встречаются при обозначении ёмкости внешних носителей:
  • Дискета – 1,4 Мбайт
  • CD – 700 Мбайт
  • Флэш-память – 1 Гбайт
  • Жесткий диск – 200 Гбайт
  1. Усвоение новых способов действий

III.Практическая часть.

  1. А теперь попробуем применить полученные теоретические знания на практике, при решении задач (электронный задачник).
  2. Задача №1
  3. Дано:
  4. N = 32, К = 80 символов.
  5. Найти: I
  6. Решение:
  7. 1). Для решения задачи необходимы формулы: I = К*i, N = 2i
  8. 2) Для нахождения информационного объема сообщения, нам не известно значение информационного веса символа – i. Его можно найти, используя формулу
  9. N = 2i,
  10. 32=2i, i=5 бит.

3). I = K* i, I = 80* 5 бит = 400 бит.

  • Ответ: 400 бит.
  • Задача №2
  • Дано:
  • I = 1,5 Мбайт
  • Найти: I Кбайт
  • Решение:
  • Известно, что
  • 1 Мб = 1024 Кб, следовательно,
  • I = 1,5 *1024 = 1536 Кб.
  • Ответ: 1536 Кб.
  • Задача №3
  • Дано: I = 3,5 Кб, К = 7168 символов.
  • Найти: N
  • Решение: Для решения необходимы следующие формулы: N = 2i, I = К*i.

1). Для того чтобы найти мощность алфавита, необходимо знать информационный вес символа — i. Воспользуемся формулой I = К*i,

  1. i=I/К.
  2. Для решения задачи необходимо в информационном объеме I осуществить перевод единиц измерения: Кб в биты.
  3. Известно, что
  4. 1 Кб = 1024 байт
  5. 1 байт = 8 бит, следовательно,
  6. I = 3,5 Кб = 3,5*1024*8 = 28672 бит,
  7. i=28672 бит/ 7168 = 4 бит.

2). Теперь можно найти мощность алфавита, который использовался для написания информационного сообщения. Воспользуемся формулой N = 2i.

  • N = 24 = 16.
  • Ответ: N=16
  • Задача №4
  • Дано: N = 16,
  • 8 страниц в сообщении, 32 строки на 1 странице, 128 символов в 1 строке.
  • Найти: I 8-ми страниц Кб
  • Решение: Для решения необходимы следующие формулы: I = К*i, N = 2i.
  • 1) Найдем К,
  • К = 8*32*128 = 32768 символа – на 8-ми страницах
  • 2) Найдем i,
  • Воспользуемся формулой N = 2i,
  • 16 =2i, следовательно,
  • i = 4 бита
  • 3) I 8-ми страниц = К*i = 32768 * 4 бит = 131072бит = 131072/8/1024 = 16 Кб
  • Ответ: I 8-ми страниц =16 Кб

5. Первичный контроль полученных знаний.

Самостоятельная работа (5 мин): самостоятельное создание условия задачи на вычисление объема информации и предоставление решения.

5.Подведение итогов урока, запись домашнего задания .

IV.Заключительная часть.

Блиц-опрос:

  • Какой подход к измерению информации мы сегодня использовали на уроке.
  • Что такое алфавит?
  • Что такое мощность алфавита?
  • Что такое информационный вес символа?
  • Какая единица измерения информации считается эталонной?
  • Как связаны информационный вес символа и мощность алфавита?
  • Что нужно знать для вычисления информационного объема текста?

Итак,сегодня на уроке мы рассмотрели с вами тему «Измерение информации. Единицы измерения информации».

Источник: https://videouroki.net/razrabotki/izmierieniie-informatsii-iedinitsy-izmierieniia-informatsii-1.html

Ссылка на основную публикацию