Урок 6
Алфавитный подход к измерению количества информации
§ 1.3. Количество информации
Содержание урока
1.3.3. Алфавитный подход к определению количества информации
Лабораторная работа № 3 «Учимся вычислять количество информации»
Лабораторная работа № 3
«Учимся вычислять количество информации»
Шаг 1. Знакомство с измерением информации как мерой уменьшения неопределенности знания
1. Что означает выражение «неопределенность знания о некотором событии»?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
2. Сколько состояний обеспечивают минимальное разнообразие?
_______________
Шаг 2. Знакомство с единицами измерения информации
1. Что означает понятие «1 бит информации»?
В математике: ____________________________________________
В технике: _______________________________________________
В теории информации: ____________________________________
2. Осуществите перевод количества информации из одних единиц в другие (можно использовать приложение «Калькулятор» или электронные таблицы и т. п.).
16 бит = ______ байт
8 байт = ______ бит
1 Кбит = ______ бит
4 Кбит = ______ байт
8 Мбит = ______ Кбит = ________Кбайт = ________Мбайт
210 байт = ______ Кбайт =________Кбит = _________бит
4·220 бит = _____ Кбит = ________Кбайт = ________Мбит =_______Мбайт
0,5 Мбит = _____Кбит = _______Кбайт = _______ байт
3. Сколько килобайтов составляет сообщение, содержащее 12 288 бит?
_________________________________________________________________
Шаг 3. Знакомство с вычислением количества информации
1. Что означает каждая величина в формуле Хартли?
N = 2i
i – _______________________________________________________
N – _______________________________________________________
2. Какое минимальное количество битов потребуется для кодирования высоты музыкальной ноты из диапазона рояля (всего 88 значений)?
_________________________________________________________________
3. Какое минимальное количество битов является достаточным для кодирования результатов серии из 18 последовательных бросков игрального кубика (6 различных исходов для каждого броска) при кодировании каждого результата броска постоянным числом битов?
_________________________________________________________________
4. Биолог проводит серию из 50 последовательных экспериментов, каждый из которых имеет 11 возможных исходов. При учете результатов в компьютере результат каждого эксперимента записывается некоторым постоянным числом битов. Какой минимальный объем может иметь запись всей серии экспериментов?
________________________________________________________________
5. В скачках участвуют 20 лошадей. Специальное устройство регистрирует прохождение каждой лошадью финиша, записывая ее номер с использованием минимально возможного количества битов, одинакового для всех лошадей. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, если до финиша добрались только 15 из 20 участвовавших в скачках лошадей?
_________________________________________________________________
6. Два сторожевых отряда, расположенных на большом расстоянии друг от друга, условились передавать друг другу сообщения при помощи сигнальных ракет красного и зеленого цвета. Сколько различных сообщений можно передать таким способом, запустив только 3 ракеты?
Перечислите все возможные последовательности запуска трех ракет.
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7. Два туристских лагеря, расположенных по разные стороны реки, условились передавать друг другу сообщения при помощи цветных фонариков красного и зеленого цвета, зажигая или погасив их на одну минуту. Каждую минуту наблюдатель с другого берега может зафиксировать одно из трех событий: светит красный фонарик, светит зеленый фонарик, не светит ни один фонарик. Сколько различных сообщений длиной в пять минут можно передать таким способом?
Перечислите все возможные последовательности таких сообщений.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Шаг 4. Знакомство с алфавитным подходом к измерению информации
1. Что такое алфавит?
________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
2. Что такое мощность алфавита?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
3. Какова мощность следующих алфавитов?
Русский современный алфавит – ____________________
Английский алфавит – _____________________________
Цифровой десятичный алфавит – ____________________
Цифровой двоичный алфавит – _____________________
Цифровой латинский алфавит – _____________________
Компьютерный алфавит – ___________________________
4. Что означает каждая величина в формулах подсчета объема информации при алфавитном подходе?
N = 2i; V = K · i
i – _______________________________________________________
N – _______________________________________________________
K –______________________________________________________
V – _______________________________________________________
5. Измерьте информационный объем сообщения:
УРА! ЗАКОНЧИЛИСЬ КАНИКУЛЫ!!
с точки зрения алфавитного подхода, т. е. не учитывая смысл сообщения.
_________________
6. Сколькими целыми битами можно закодировать один символ следующих алфавитов?
Русский современный алфавит – ____________________
Английский алфавит – _____________________________
Цифровой десятичный алфавит – ____________________
Цифровой двоичный алфавит – _____________________
Цифровой латинский алфавит – _____________________
Компьютерный алфавит – ___________________________
7. Объем переданного сообщения составляет 3 Кбайт. Определите мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение, если известно, что оно содержит 3072 символа.
_________________________________________________________________
8. Книга содержит 100 страниц, на каждой странице 35 строк, в каждой строке 50 символов. Рассчитайте объем информации, содержащийся в книге.
________________________________________________________________
9. Объем оперативной памяти компьютера составляет 1/8 часть мегабайта. Сколько машинных слов составляют оперативную память, если одно машинное слово содержит 64 бита?
_________________________________________________________________
10. Текст занимает 0,25 Кбайт памяти компьютера.
Сколько символов содержит этот текст?
_________________________________________________________________
11. Оперативная память компьютера содержит 163 840 машинных слов, что составляет 0,625 Мбайт. Сколько битов содержит каждое машинное слово?
________________________________________________________________
Для дополнительного выполнения:
12. Письмо занимает 2 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 40 символов. Каков объем информации в письме?
________________________________________________________________
13. Текст занимает 5 полных страниц. На каждой странице размещается 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем оперативной памяти займет этот текст?
________________________________________________________________
Выводы
Чем алфавитный подход к измерению информации отличается от вероятностного?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Оценка учителя: ________
Cкачать материалы урока
