«Информатиканың теориялық негіздері»
Дәріс №4. Тақырыбы: Ақпаратты өлшеу
жүктеу/скачать 363.46 Kb.
|
| Дәріс №4. Тақырыбы: Ақпаратты өлшеу
Информацияның өлшем бірліктері 1. Информациның көлемін өлшеу 2. Хартли-Шенон формулалары 3. Информацияны екілік сан түрінде жазу 4. Информациямен орындалатын іс-әрекеттер 5. Ақпараттық процестер. Қоғамды ақпараттандыру Информация көлемін өлшеу . Қазіргі кезде хабар ішіндегі "информация мөлшері" (саны, көлемі) түсінігін анықтау үшін, оның жаңа немесе өзекті екендігіне онша көңіл бөлмей, объектіліер жайында біздің білім деңгейімізді толықтыратын теориялық көзқарастарды негізге алу қалыптасты. Америка инженері Р. Хартли 1928 ж. информация алу процесін алдын ала берілген ықтималдықтары бірдей N шектеулі хабарлар ішінен бірін таңдау арқылы қарастыруды ұсынды. Ал таңдап алынған хабар ішіндегі I – информация мөлшерін N санының екілік логарифмі ретінде анықтау керек деп тапты. Хартли-Шенон формулалары Хартли формуласы: I = log2N Мысалы, бірден жүзге дейінгі сандар ішінен бірін кездейсоқ түрде таңдап алу қажет болсын. Хартли формуласы бойынша осы мысал үшін қандай информация көлемі керек екенін табуға болады: I = log2100 > 6,644. Бұдан дұрыс табылған сан жайлы хабардағы информация мөлшері шамамен 6,644 информация бірлігіне тең болатыны шығады. Осындай есептер үшін екінші бір америка ғалымы Клод Шеннон 1948 ж. таңдап алу ықтималдықтары әр түрлі хабарлар жиыны ішіндегі информация мөлшерін анықтау формуласын ұсынды. Шеннон формуласы: I = – ( p1log2 p1 + p2 log2 p2 + . . . + pN log2 pN), мұндағы pi — N хабарлар ішінен i нөмірлі хабарды таңдап алу ықтималдығы. Бұл формула бойынша егер p1, ..., pN ықтималдықтары тең болса, онда олардың әрқайсысының мәні 1/N –ге тең болады да, Шеннон формуласы Хартли формуласына айналып кетеді. Бұл екі формуладан басқа да ұсыныстар болған. Бірақ бір есте ұстайтын жайт – кез келген теориялық ұсыныс бастапқы алынған шарттарға қарай тек кейбір оқиғаларға байланысты ғана дұрыс нәтиже береді. Клод Шеннон информацияны өлшеу үшін бір бит (ағылшынша bit — binary digit — екілік сан) бірлігін ұсынды. Информация теориясында: Бит — ықтималдықтары бірдей екі оқиғаның бірінен бірін ажыратуға қажетті информация мөлшері. Есептеу техникасында командалар мен мәліметтерді компьютер ішінде бейнелеу үшін қолданылатын екі таңбаның ("0" мен "1“) бірін есте сақтауға арналған машина жадының ең кіші бөлігін бит деп атайды. Бит — өлшеудің ең кіші бірлігі, сондықтан практикада одан үлкенірек өлшем бірлігі — байт қолданылады. Байт — қатар тұрған сегіз биттен тұрады. Компью-тер пернетақтасының 256 символдан тұратын таңбала-рының кез келгенін кодтау үшін 8 бит қажет (256=28). Бұдан басқа іріленген өлшем бірліктері де қолданылады: 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт, 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт, 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт. 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт, 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт Информацияны екілік сан түрінде жазу Қоғамның даму кезеңдерінде адамдар информацияны жазып отырды, ол үшін көптеген тілдерді пайдаланды, олар: мимика тілі, сызу-сурет тілдері, музыка тілі мен сөйлесу тілдері, т. б. Көптеген тілдердің негізі алфавит (әліп-би) болып саналады. Алфавит – белгілі бір тілдің кез келген сөздерін құрай алатын символдардың жиыны. Екілік сандар алфавитінің қарапайымдылығы оны есептеу техникасында кең қолдануға мүмкіндік берді. 0 және 1 мәндері компьютерлерде "магниттелген – магниттелмеген", "заряды бар – заряды жоқ", "токқа қосылған – өшірілген" сияқты және тағы да басқа физикалық қалыптармен көрсетіледі. Екілік сандар көмегімен кез келген алфавиттің символдары кодтар түрінде таңбалана алады, яғни бұл – кез келген тілде жазылған мәлімет екілік кодтар түрінде бейнеленеді деген сөз. Мысалы, компьютерде латын, қазақ алфавиттерінің әріптері және цифрлар 0 мен 1 тізбегінен тұратын сегіз екілік таңбамен бейнеленеді: Әріп Код Әріп Код Сан Код А 10000000 А 01000001 0 00110000 Ә 11110000 В 01000010 1 00110001 Б 10000001 С 01000011 2 00110010 В 10000010 D 01000100 3 00110011 ... "АНА" деген сөз 24-разрядты мынадай екілік сандармен бейнеленеді: АНА – 10000000 10001011 10000000 Информациямен орындалатын іс-әрекеттер: дайындау; тасымалдау; қабылдау; пайдалану; есте сақтау; көшіру; формальдау (формализовать); тарату; түрлендіру; араластыру (комбинировать); өңдеу (обрабатывать); бөліктерге бөлу; қарапайым ету (упрощать); жинау; іздеу; өлшеу; бұзу, жою, (разрушать); жүктеу/скачать 363.46 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|