Исследовательская работа на тему: методы измерения информации

Основные единицы измерения информации должен знать даже информатический дилетант

Бит является наименьшей единицей измерения информации. Один бит представляет собой количество информации, которое содержится в сообщении, позволяющее вдвое уменьшить неопределенность знаний о чём бы то ни было.

Байт является основной единицей измерения информации. В одном байте содержится 8 бит. Байт - достаточно мелкая единица измерения информации. К примеру, при одного байта можно зашифровать только один символ, используя таблицу ASCII.

Производные единицы измерения информации

Название

Обозначение

Взаимосвязь с другими единицами

Килобит

Кбит

1 Кбит = 1024 бит = 210 бит

Мегабит

Мбит

1 Мбит = 1024 Кбит = 220 бит

Гигабит

Гбит

1 Гбит = 1024 Мбит = 230 бит

Килобайт

Кбайт (Кб)

1 Кб = 1024 байт = 210 байт

Мегабайт

Мбайт (Мб)

1 Мб = 1024 Кб = 220 байт

Гигабайт

Гбайт (Гб)

1 Гб = 1024 Мб = 230 байт

Стоит отметить, что прием и передача информации может происходить с различной скоростью. Скоростью передачи информации, либо скоростью информационного потока, является объем информации, переданный за единицу времени. Скорость можно выразить в таких единицах, как бит за секунду (бит/с), байт за секунду (байт/с) и т.п.

Формула Хартли при измерении информации

Как уже было сказано ранее, при одного бита можно вдвое уменьшить неопределенность знаний о чём бы то ни было. При формулы Хартли можно установить связь между количеством возможных событий и объемом информации.

N = 2I, где

N – число возможных событий; I – объем информации.

Вероятностный метод измерения информации

Применение данного метода возможно только тогда, когда вероятность появления в сообщении каждого из символов не является одинаковой. В таком случае объем информации можно определить при использовании формулы Шеннона:

, где

N - число возможных событий; I - объем информации; Pi - вероятность события i

Алфавитный метод измерения информации

Представленный метод предусматривает рассмотрение информации в качестве последовательности знаков в выбранной знаковой системе, при этом не концентрируя внимания на самом смысле информации.

Алфавит, который является множеством символов определенного языка, можно интерпретировать как разные события. Следовательно, если вероятность появления каждого символа в сообщении считать одинаковой, применяя формулу Хартли можно определить объем информации, который содержится в каждом символе:

I = log2N, где

N – число возможных событий; I – объем информации

Использование алфавитного метода измерения информации является наиболее практичным в технических средствах обработки информации.

Алфавитный подход – наиболее объективный измерения информации. Этим он отличается от содержательного подхода, который отличается своей субъективностью. Наиболее удобно измерять информацию в тех случаях, когда число символов в алфавите соответствует целой степени 2. Если N = 64, то в каждом символе будет содержаться 6 бит.

Стоит отметить, что в теории максимальный размер алфавита не может быть ограниченным. В связи с этим употребляется такое понятие, как достаточный алфавит. При работе с вычислительной техникой объем достаточного алфавита составляет 256 символов. В такой алфавит помещаются все необходимые символы.

Основными этапами становления и развития вычислительной техники являются:

1. Ручной - с 50-го тысячелетия до н. э .;

2. Механический - с середины XVII века;

3. Электромеханический - с девяностых годов XIX века;

4. Электронный - с сороковых годов XX века.

1. Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке - наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси счетов, дошедших до наших дней. Использование абака предполагает выполнение вычислений по разрядам, то есть наличие некоторой позиционной системы счисления. Вычисления на них проводились путем перемещения счетных костей и камешков (Кальк) в полосковых углублениях досок из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. В своей примитивной форме абак был дощечкой (позже он принял вид доски, разделенной на колонки перегородками). На ней проводились линии, разделявшие ее на колонки, а камешки раскладывались в эти колонки по тому же позиционным принципом, по которому кладется число на наши счеты. Это нам известно от ряда греческих авторов.

Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера. Они были изобретены шотландцем Джоном Непером (1550-1617рр.). На таком наборе из деревянных брусков была размещена таблица умножения. Кроме того, Джон Непер в начале XVII века ввел логарифмы, что сделало революционное воздействие на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка - это счетный инструмент для упрощения вычислений, с которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Конструкция линейки сохранилась в основном до наших дней. Вычисления с логарифмической линейки проводятся просто, быстро, но приблизительно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых расчетов. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации.

2. Развитие механики в XVII веке стал предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический вычислений.

Эскиз механического тринадцятиразрядного устройства заключает с десятью колесами был разработан еще Леонардо да Винчи (1452- 1519рр). По этим чертежам в наши дни фирма IBM в целях рекламы построила работо машину. Первая механическая счетная машина была изготовлена ​​в 1623 г.. Профессором математики Вильгельмом Шиккардом (1592-1636рр.). В ней были механизированы операции сложения и вычитания, а умножение и деление выполнялось с элементами механизации. Но машина Шиккарда вскоре сгорела во время пожара. Поэтому биография механических вычислительных устройств ведется от машины, заключает, изготовленной в 1642 Блез Паскаль (1623-1662), в дальнейшем великим математиком и физиком.

3. Электромеханический этап развития вычислительной техники является наименее продолжительным и охватывает около 60 лет - от первого табулятора Г.Холлерита к первой ЭВМ "ENIAC".

В конце XIX в. были созданы сложные механические устройства. Важнейшим из них был устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с электрического тока. Это сочетание делало машину настолько работо что она получила широкое применение в свое время. Например, при перечислении населения в США, проведенного в 1890, Холлерит, с своих машин смог выполнить за три года то, что вручную делалось бы в течении семи лет, причем гораздо большим числом людей.

Начало - тридцатые годы XX века - разработка рахунковоаналитичних комплексов, состоящих из четырех основных устройств: перфоратора, контрольника, сортировщика и табулятора. На базе таких комплексов создаются вычислительные центры. В это же время развиваются аналоговые машины.

4. Электронный этап, начало которого связывают с созданием в США в конце 1945 электронной вычислительной машины ENIAC американским инженером-электронщиком Дж. П. Эккерт и физиком Дж.У. Моучли.

В истории развития ЭВТ принято выделять несколько поколений, каждое из которых имеет свои отличительные признаки и уникальные характеристики. Главное отличие машин разных поколений состоит в элементной базе, логической архитектуре и программном обеспечении, кроме того, они различаются по быстродействию, оперативной памяти ввода и вывода информации.

Персональный Компьютер, компьютер, специально созданный для работы в однопользовательском режиме. Появление персонального компьютера напрямую связана с рождением микрокомпьютера.

ПК - настольный или портативный компьютер, который использует микропроцессор как единый центральный процессор, выполняющий все логические и арифметические операции. Эти компьютеры относят к вычислительным машинам четвертого и пятого поколения.

Объяснение:все

Существует три философские концепции информации: 1. Атрибутивная концепция. Информация является свойством всего сущего, всех материальных объектов мира. Информация — атрибут всех материальных объектов. 2. Функциональная концепция. Информация возникла вместе со Вселенной. Информация проявляется в воздействии одних объектов на другие, в изменениях, к котоым такие воздействия приводят. Информация — это атрибут, свойственный только живой природе. 3. Антропоцентрическая концепция. Информация существует лишь в человеческом сознании, в человеческом восприятии. Информационная деятельность присуща только человеку и происходит в социальных системах. Создавая информационную технику, человек создает инструменты для своей информационной деятельности