Как называется минимальная порция информации и чему она соответствует

Единицы измерения информации по возрастанию

В вычислительной технике и телекоммуникациях единицей измерения информации является емкость какой-либо стандартной системы хранения данных или канала связи, используемая для измерения пропускной способности других систем и каналов. В теории эти величины также используются для измерения энтропии случайных величин и данных, содержащейся в сообщениях.

Наиболее часто используемыми единицами емкости хранения данных являются бит – единица измерения информации, которая имеет только два состояния, и байт (или октет), который эквивалентен восьми битам. Множество этих блоков может быть сформировано из них с префиксами SI (десятичной степени) или более новыми двоичными префиксами IEC.

Как изобрели основные единицы

Вам будет интересно: Жизнь после Android

В 1928 году Ральф Хартли использовал фундаментальный принцип хранения, который был дополнительно формализован Клодом Шенноном в 1945 году: информация, которая может храниться в системе, пропорциональна логарифму N возможных состояний этой системы, обозначаемому как logb N. Так была определена наименьшая единица измерения информации и ее производные.

Формула расчета

Вам будет интересно: Honda FR-V: особенности, характеристики, отзывы

Когда b равно 2, единицей является Шеннон, равный информационному содержанию одного «бита» (выражению двоичной цифры). Например, система с 8 возможными состояниями может хранить до log28 = 3 бита информации. Другие единицы, которые были названы, включают в себя:

Такие единицы измерения информации, как трит, децит и нат, редко используются для измерения емкости хранилища, но, в частности, последний часто применяется в теории информации, потому что натуральные логарифмы математически более удобны, чем используемые в других базах.

Вам будет интересно: Toshiba MG08: 16 Тбайт впервые в отрасли

Исторически в системе измерения информации единица «байт» была числом битов, используемых для кодирования символа текста в компьютере, который зависел от архитектуры аппаратного обеспечения. Однако сегодня это почти всегда означает восемь битов, то есть октет.

Байт может представлять 256 различных значений, таких как неотрицательные целые числа от 0 до 255 или целые числа со знаком от − 128 до 127. Стандарт IEEE 1541-2002 определяет «B» (верхний регистр) в качестве символа для байта (МЭК 80000-13 использует «o» для октета на французском языке, но также допускает «B» на английском языке, что фактически используется). Байты или их кратные значения почти всегда применяются для указания размеров компьютерных файлов и емкости единиц хранения. Большинство современных компьютеров и периферийных устройств предназначены для управления данными целыми байтами или их группами, а не отдельными битами. Таким образом, байт принят за единицу измерения информации в стандартной технике.

Полубайт

Группа из четырех битов иногда называется полубайтом. Эта единица измерения информации чаще всего используется в контексте шестнадцатеричных числовых представлений, поскольку в ней содержится столько же информации, сколько в одной шестнадцатеричной цифре.

Слово, блок и страница

Компьютеры обычно управляют битами в группах фиксированного размера, условно называемых словами. Количество битов в каждом из них обычно определяется размером регистров в ЦП компьютера или количеством битов данных, которые выбираются из его основной памяти за одну операцию.

Некоторые машинные инструкции и форматы компьютерных номеров используют два («двойные») или четыре слова («четырехзначные» или «четырехугольники»).

Вам будет интересно: Centurion сигнализация: обзор, инструкция, функции и отзывы

Системы виртуальной памяти разделяют основное хранилище компьютера на еще большие блоки, традиционно называемые страницами.

Систематические кратные

Термины для больших количеств битов могут быть сформированы с использованием стандартного диапазона префиксов SI для степеней 10, например, кило = 103 = 1000 (как в килобитах или кбитах), мега = 106 = 1 000 000 (как в мегабитах или Мбитах) и гига = 109 = 1 000 000 000 (как в гигабитах или Гбит). Эти префиксы чаще используются для кратных байтов, например, в килобайтах (1 кБ = 8000 бит), мегабайтах (1 МБ = 8000000 бит) и гигабайтах (1 ГБ = 8 000 000 000 бит).

Кратность и сокращения

Что используется сегодня?

Поскольку биты настолько малы, пользователи редко работают с информацией из одного бита единовременно. Биты обычно собираются в группу из восьми, чтобы сформировать байт. Байт содержит достаточно информации для хранения одного символа ASCII, например «h». Это позволяет сохранить больше информации.

Единицы измерения информации (1 каждое значение) в компьютерных системах по возрастанию описаны ниже.

Единицы по возрастанию

Объем памяти компьютера часто измеряется в мегабайтах (МБ) и гигабайтах (ГБ). Книга среднего размера содержит около 1 МБ информации. Этот объем составляет 1024 килобайта или 1 048 576 (1024 x 1024) байтов, а не один миллион байтов.

Точно так же один 1 ГБ составляет 1024 МБ или 1 073 741 824 (1024 x 1024 x 1024) байта. Терабайт (ТБ) составляет 1024 ГБ.

1 ПБ данных, если измерять его заполненными DVD, можно представить как примерно 223 100 дисков. Университет Индианы в настоящее время создает системы хранения, способные хранить петабайты данных. Эксабайт (ЭБ) составляет 1024 ПБ. Зетабайт (ZB) равен 1024 EB. Наконец, йоттабайт (YB) равен 1024 ZB.

Почему объемы в компьютерных системах и на физических носителях отличаются?

Это объясняется различным использованием единиц измерения информации. Многие производители жестких дисков используют десятичную систему счисления для определения объема дискового пространства. В результате 1 МБ определяется как один миллион байтов, 1 ГБ определяется как их один миллиард и так далее. Поскольку ваш компьютер использует двоичную систему, как указано выше, вы можете заметить несоответствие между опубликованной емкостью жесткого диска и его вместимостью, подтвержденной вашим компьютером. Например, жесткий диск, который, как обозначено, содержит 10 ГБ дискового пространства с использованием десятичной системы, на самом деле способен хранить 10 000 000 000 байтов. Однако в двоичной системе 10 ГБ составляют 10 737 418 240 байт. В результате вместо 10 ГБ ваш компьютер будет подтверждать 9,31 ГБ. Это не неисправность, а вопрос разных определений.

Как эти единицы соотносятся со скоростью измерений?

Если Мбит и Кбит – это единицы измерения количества информации, что означает обозначение ими скорости сетевого подключения?

Разницу между быстротой загрузки и скачивания можно объяснить следующим образом:

Широкополосный Интернет может быть предоставлен кабельными операторами, телефонными компаниями или специализированными провайдерами. Это один из самых быстрых интернет-вариантов, доступных сегодня.

Этот специфический тип высокоскоростного подключения к Интернету использует несколько каналов данных для отправки большого количества информации пользователям.

Какие факторы влияют на скорость интернета?

Существует ряд факторов, которые могут повлиять на скорость Интернета или ваше подключение к нему. Тип используемого вами соединения может напрямую влиять на быстроту. Примерами подключений к Интернету являются беспроводная связь 3G или 4G, мобильная связь, точки доступа, модем, широкополосная сеть, DSL (цифровая абонентская линия), кабельная, спутниковая связь, ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб) и другие.

Иногда возможности отдельного веб-сайта или сети Интернет могут влиять на скорость, выставляя ограничение, с которым пользователи могут загружать, скачивать или передавать данные. Порталы с высокой посещаемостью могут замедлять работу вашего соединения при посещении этого конкретного домена. Если в сторонней сети действуют ограничения по скорости доступа к Интернету такого типа, вы не сможете загружать или скачивать контент на самых высоких скоростях при посещении определенного ресурса.

Кроме того, ваш домашний компьютер, ноутбук, планшет или смартфон должен соответствовать минимальным системным требованиям, рекомендованным провайдером высокоскоростного Интернета. Скорость Интернета может варьироваться, в зависимости от конфигурации и производительности компьютеров, оборудования, программного обеспечения, приложений и других систем оборудования. Запуск нескольких устройств в одной домашней сети увеличит потребность в интернет-системе вашего дома и может повлиять на скорость загрузки данных.

Источник

Как называется минимальная порция информации и чему она соответствует

Для информации существуют свои единицы измерения информации. Если рассматривать сообщения информации как последовательность знаков, то их можно представлять битами, а измерять в байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах и петабайтах.

Давайте разберемся с этим, ведь нам придется измерять объем памяти и быстродействие компьютера.

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшая (элементарная) единица.

Байт – основная единица измерения количества информации.

Байт – довольно мелкая единица измерения информации. Например, 1 символ – это 1 байт.

Производные единицы измерения количества информации

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

1 мегабайт (Мб)=1024 килобайта =2 10 килобайтов=2 20 байтов

1 гигабайт (Гб)=1024 мегабайта =2 10 мегабайтов=2 30 байтов

1 терабайт (Гб)=1024 гигабайта =2 10 гигабайтов=2 40 байтов

Методы измерения количества информации

Итак, количество информации в 1 бит вдвое уменьшает неопределенность знаний. Связь же между количеством возможных событий N и количеством информации I определяется формулой Хартли:

Алфавитный подход к измерению количества информации

При этом подходе отвлекаются от содержания (смысла) информации и рассматривают ее как последовательность знаков определенной знаковой системы. Набор символов языка, т.е. его алфавит можно рассматривать как различные возможные события. Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле Хартли можно рассчитать, какое количество информации несет в себе каждый символ:

Вероятностный подход к измерению количества информации

Этот подход применяют, когда возможные события имеют различные вероятности реализации. В этом случае количество информации определяют по формуле Шеннона:

I – количество информации,

N – количество возможных событий,

P_i – вероятность i-го события.

Задача 1.

Шар находится в одной из четырех коробок. Сколько бит информации несет сообщение о том, в какой именно коробке находится шар.

Имеется 4 равновероятных события (N=4).

По формуле Хартли имеем: 4=2 i . Так как 2 2 =2 i , то i=2. Значит, это сообщение содержит 2 бита информации.

Задача 2.

Чему равен информационный объем одного символа русского языка?

В русском языке 32 буквы (буква ё обычно не используется), то есть количество событий будет равно 32. Найдем информационный объем одного символа. I=log₂ N=log₂ 32=5 битов (2 5 =32).

Примечание. Если невозможно найти целую степень числа, то округление производится в большую сторону.

Задача 3.

Чему равен информационный объем одного символа английского языка?

Задача 4.

Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний (“включено” или “выключено”). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 50 различных сигналов?

С помощью N лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний, можно закодировать 2 N сигналов.

2 5 6 , поэтому пяти лампочек недостаточно, а шести хватит. Значит, нужно 6 лампочек.

Задача 5.

Метеостанция ведет наблюдения за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100, которое записывается при помощи минимально возможного количества битов. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

В данном случае алфавитом является множество чисел от 0 до 100, всего 101 значение. Поэтому информационный объем результатов одного измерения I=log₂101. Но это значение не будет целочисленным, поэтому заменим число 101 ближайшей к нему степенью двойки, большей, чем 101. это число 128=2 7 . Принимаем для одного измерения I=log₂128=7 битов. Для 80 измерений общий информационный объем равен 80*7 = 560 битов = 70 байтов.

Задача 6.

Определите количество информации, которое будет получено после подбрасывания несимметричной 4-гранной пирамидки, если делают один бросок.

Пусть при бросании 4-гранной несимметричной пирамидки вероятности отдельных событий будут равны: p₁=1/2, p₂=1/4, p₃=1/8, p₄=1/8.

Тогда количество информации, которое будет получено после реализации одного из них, можно вычислить по формуле Шеннона:

Задача 7.

Задача 8.

Оцените информационный объем следующего предложения:

Тяжело в ученье – легко в бою!

Так как каждый символ кодируется одним байтом, нам только нужно подсчитать количество символов, но при этом не забываем считать знаки препинания и пробелы. Всего получаем 30 символов. А это означает, что информационный объем данного сообщения составляет 30 байтов или 30 * 8 = 240 битов.

Источник

Единицы измерения количества информации

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра). За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица называется бит.

Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений.

А в вычислительной технике битом называют наименьшую “порцию” памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков “0” и “1”, используемых для внутримашинного представления данных и команд.

В 1948 году Клод Шеннон впервые ввел слово «bit» в статье «Математическая теория связи». Происхождение этого слова он приписывал Джону Тьюки, использовавшему сокращение «bit» вместо слов «binary digit» в заметке лаборатории Белла от 9 января 1947 года.

Минимальная единица

Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь бит требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256 = 28).

Широко используются также более крупные производные:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт;

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт;

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт.

В последнее время в связи с увеличением объемов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт;

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

Источник

Вероятностный подход к измерению количества информации. Информация как снятая неопределённость в знаниях

Для определения количества информации, содержащейся в сообщении о каком-либо объекте или событии, используется вероятностный подход. Он основан на следующих соображениях:

• те или иные события имеют некоторую вероятность (возможность произойти или не произойти);

• событие, которое совершается всегда, имеет вероятность, равную 1 (например, восход Солнца); событие, которое не совершается никогда, имеет вероятность, равную 0 (например, восход Солнца на западе); в остальных случаях вероятность совершения события есть дробное число от 0 до 1;

• получая сообщение о совершении (или несовершении) некоторого события, мы получаем некоторое количество информации, которое определяется снятой с её помощью неопределённостью наших знаний об указанном событии:

— если вероятность совершения события точно равна 1 или 0 (т.е. мы точно знаем, что событие произойдёт (или не произойдёт), то никакой неопределённости в наших знаниях нет, и сообщение о таком событии несёт нулевое количество информации;

— для равновероятных событий чем больше их количество (т.е. шире возможный выбор вариантов и потому меньше вероятность каждого из них), тем большее количество информации несёт сообщение о совершившемся конкретном событии;

— количество информации в сообщении о совершении (несовершении) нескольких независимых событий равно сумме количеств информации, содержащейся в сообщениях о каждом отдельном таком событии.

Для N равновероятных возможных событий количество информации, которое несёт сообщение о выборе (совершении) одного конкретного события, определяется формулой Хартли:

где log — функция логарифма по основанию 2, обратная возведению значения основания логарифма в степень, равную I, т.е. из формулы Хартли следует зависимость:

Для облегчения вычислений для значений N, представляющих собой степени числа 2, можно составить таблицу (табл. 1.1):

Для значений N, не равных степени двойки, при определении количества информации в битах из вышеприведённой таблицы берётся ближайшее большее значение N, равное степени 2. Например, для 48 равновозможных событий количество информации, которое содержится в сообщении о совершении конкретного события, принимается равным 6 бит (так как ближайшее большее значение N, равное степени числа 2, равно 64).

Для приближённого вычисления количества информации при значении N, не равном 2 в некоторой степени, определяются значения количества информации для двух соседних значений N, составляющих степени 2, и составляется соответствующее двойное неравенство.

Например, пусть нужно оценить количество информации в сообщении о выпадении на верхней грани игрального кубика шести точек. В этом случае N = 6. Ближайшими к нему являются значения — степени двойки: N = 4 (2 ∙ 2) и N = 8 (2 ∙ 2 ∙ 2). Тогда можно составить неравенство:

Отсюда искомое количество информации будет больше 2 и меньше 3 битов.

Формула Шеннона. Связь количества информации с понятием вероятностей

Связь между количеством информации и вероятностью события

Для N равновероятных событий вероятность одного отдельного события р = 1/N. С учётом этого формула Хартли может быть преобразована в соотношение:

В этом случае вычисление количества информации можно производить по табл. 1.1, предварительно вычислив значение N как величину, обратную значению р. Например, для события, вероятность которого (р) составляет 0,018, получается N = 1/0,018 = 55,56, тогда берётся ближайшее большее значение N, кратное 2 (N = 64) и по табл. 1.1 определяется, что I = 6 бит.

Сколько информации несёт в себе некоторое сообщение? Известно, что количество информации, равное 1 биту, соответствует снятию неопределённости при помощи ответа “да” или “нет” на один элементарный вопрос, т. е. 1 бит соответствует уменьшению неопределённости в 2 раза. А чему соответствует уменьшение неопределённости, например, в 4 раза? В подобном случае можно задать последовательно два вопроса, на которые даются ответы “да” или “нет”. В общем, количество информации в п бит позволяет уменьшить неопределённость в 2 n раз.

Бит. Байт. Производные величины

Принято считать, что минимально возможное количество информации соответствует такому сообщению, получение которого уменьшает неопределённость в 2 раза (пример — сообщение о выпадении на подброшенной монете “орла” из двух равновозможных вариантов — “орёл” и “решка”). Это минимальное количество информации получило название “бит” (англ. bit как сокращение названия binary digit — двоичная цифра).

В вычислительной технике бит соответствует одному двоичному разряду, который может принимать одно из двух возможных значений: 0 или 1. В качестве более крупной величины принят байт, соответствующий двоичному числу из 8 разрядов (битов). В оперативной памяти компьютера минимальный объём ячейки памяти, выделяемой для хранения какой-либо величины, как правило, равен одному байту. Ячейки большего размера имеют объём, кратный байту с коэффициентом кратности 2: 2 байта (16 бит), 4 байта (32 бита), 8 байтов (64 бита). Такую “порцию” информации принято называть машинным словом.

В теории информации количество информации может быть дробной величиной. В вычислительной технике количество информации может составлять только целое число битов (дробное значение при необходимости округляется в большую сторону).

В вычислительной технике в большинстве практических задач получаемое количество битов округляется в большую сторону до целого количества байтов, хотя в некоторых случаях возможна “потоковая” запись значений, состоящих из количества битов, не кратного 8.

Для обозначения количеств информации, больших, чем байт, приняты следующие производные величины:

1 килобайт (КБ) = (2 10 = 1024) байт;

1 Мегабайт (МБ) = (2 10 = 1024) килобайт = (2 20 = 1048576) байт;

1 Гигабайт (ГБ) = (2 10 = 1024) Мегабайт = (2 20 = 1048576) килобайт = (2 30 = 1073741824) байт;

1 Терабайт (ТБ) = (2 10 = 1024) Гигабайт = (2 20 = 1048576) Мегабайт = (2 30 = 1073741824) килобайт = (2 40 = 1099511627776) байт;

1 Петабайт (ПБ) = (2 10 = 1024) Терабайт;

1 Эксабайт (ЭБ) = (2 10 = 1024) Петабайт;

1 Зеттабайт (ЗБ) = (2 10 = 1024) Эксабайт;

1 Йоттабайт (ЙБ) = (2 10 = 1024) Зеттабайт.

Внимание! В отличие от одноименных приставок в кратных величинах в математике изменение величин в вычислительной технике происходит на каждом “шаге” вышеуказанной шкалы на 2 10 = 1024, а не на 10 3 = 1000.

Для избежания этой путаницы были предложены особые, двоичные приставки для производных величин количества информации:

Источник

порция информации

Смотреть что такое «порция информации» в других словарях:

порция — 3.11 порция: Масса или объем блюда, предназначенные для однократного приема одним потребителем. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Порция данных — 75. Порция данных Data aggregate Данные, представленные как целое в конкретном контексте их описания или обработки и неразрывно связанные со своим носителем. Примечание. Контексты существенно зависят от решаемых задач и этапов их решения и могут… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 19781-90: Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения — Терминология ГОСТ 19781 90: Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения оригинал документа: 9. Абсолютная программа Non relocatable program Программа на машинном языке, выполнение которой зависит от ее… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Разработка Duke Nukem Forever — Duke Nukem Forever (DNF, рус. Дюк Нюкем навсегда) компьютерная игра в жанре 3D шутер, которая разрабатывалась компанией 3D Realms и являлась четвёртой частью серии игр Duke Nukem. Разработка DNF началась в 1997 году и велась 14 лет,… … Википедия

Call of Duty: Black Ops — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

The Witcher 2: Assassins of Kings — Эта статья или раздел нуждается в переработке. См. раздел обсуждений Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Crysis 2 — Обложка игры Разработчики … Википедия

Конвой PQ-17 — Вторая мировая война Битва за Атлантику … Википедия

Куки — порция информации: оставляемая на компьютере веб клиента программой, запущенной на стороне веб сервера; применяемая для сохранения данных, специфичных для данного клиента. Куки являются одним из наиболее точных способов определения уникального… … Финансовый словарь

куки-файл — Строка с данными о пользователе, возвращаемая Web сервером при регистрации пользователя. Порция информации, оставляемая на компьютере WEB клиента программой, запущенной на стороне WEB сервера. Применяется для сохранения данных, специфичных для… … Справочник технического переводчика

часть — 3.7 часть (part): Часть исследуемой системы. Примечание Часть может быть физической (например, аппаратные средства) или логической (например, шаг в последовательности операций). Источник: ГОСТ Р 51901.11 2005: Менеджмент риска. Исследование… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник