Вычисление количества и скорости передачи информации

Единицы измерения информации

Основные понятия

План

Количество информации. Скорость передачи информации

Лекция

1 Основные понятия

2 Единицы измерения информации

3 Вычисление количества и скорости передачи информации

Информация — первичное понятие, не имеющее общепринятого, классического определения. Одно из возможных определений: сведения об окружающем нас мире.

Для измерения информации используются специальные единицы: бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт и т.д.

Минимальной (и основной) единицей измерения информации является один бит.

Два определения бита:

1. Бит — количество информации, которое уменьшает неопределенность в два раза.
2. Бит — количество информации, необходимое для передачи сообщения «Да»/«Нет».

Бит может принимать только два возможных значения. Обычно их обозначают «1» и «0».

Восемь бит составляют один байт.

Для обозначения больших единиц измерения информации используются префиксы кило-, мега-, гига- и другие, например килобайт, мегабайт, гигабайт. Однако в отличие от общепризнанных значений префиксов («кило-» = 10³, «мега-» = 10⁶, «гига-» = 10⁹) при использовании их применительно к битам и байтам они обозначают близкие степени «двойки»: «кило-» = 2¹⁰, «мега-» = 2²⁰, «гига-» = 2³⁰.

То есть:

1 байт = 8 бит

1 килобайт (Кбайт, кб) = 2¹⁰ байт = 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10³ байт)

1 мегабайт (Мбайт, Мб) = 2²⁰ байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10⁶байт)

1 гигабайт (Гбайт, Гб) = 2³⁰ байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10⁹байт)

1 терабайт (Тбайт, Тб) = 2⁴⁰ байт = 1024 гигабайт (примерно 10¹² байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 петабайт (Пбайт, Пб) = 2⁵⁰ байт = 1024 терабайт (примерно 10¹⁵ байт).

1 эксабайт = 2⁶⁰ байт = 1024 петабайт (примерно 10¹⁸ байт).

1 зеттабайт = 2⁷⁰ байт = 1024 эксабайт (примерно 10²¹ байт).

1 йоттабайт = 2⁸⁰ байт = 1024 зеттабайт (примерно 10²⁴ байт).

Для вычисления количества информации применяют несколько различных способов, в зависимости от ситуации.

• Для вычисления количества информации в сообщении об одном из равновероятных событий, общее количество которых равно N, используйте формулу:

2ⁱ=N

где i — количество информации в сообщении.

• Для вычисления количества информации в сообщении об одном из неравновероятных событий, вероятность которого равна р_, используйте формулу:

i = -[log₂p]

где i — количество информации в сообщении, квадратные скобки обозначают ближайшее целое, меньшее или равное значению выражения в скобках.

В общем виде формула имеет вид:

i=-

где i — количество информации в сообщении

N – количество возможных событий

p_i – вероятность i-го события

• Для вычисления количества информации в сообщении из к символов некоторого алфавита, в котором N различных знаков, используйте формулу:

I = k*i

где I — количество информации в сообщении, i — найти из формулы 2ⁱ = N.

Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду и вычисляется по формуле:

V=I/t

где V — скорость передачи информации, I — количество информации в сообщении, t — время передачи сообщения.