Мощность алфавита — Кодирование информации

На уроках информатики часто дают задачи на нахождение мощности алфавита, длины сообщения или информационного объема.

Вспомним некоторые известные нам факты:

Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом. 

Число символов в алфавите – это его мощность. 

Формула определения количества информации: N=2 i  ,

где N – мощность алфавита (количество символов),

i – количество бит (информационный вес символа). 

В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным. 

Т.к. 256 = 28, то вес 1 символа – 8 бит. 

Единице измерения 8 бит присвоили название 1 байт: 

1 байт = 8 бит. 

Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Задачи:

1) Алфавит содержит 32 буквы. Какое количество информации несет одна буква?

Дано: Мощность алфавита N = 32

Решение: 

1. 32 = 2 5, значит вес одного символа i = 5 бит. 

Ответ: одна буква несет 5 бит информации. 

2) Сообщение, записанное буквами из 16 символьного алфавита, содержит 10 символов. Какой объем информации в битах оно несет? 

Дано: Мощность алфавита N = 16 текст состоит из 10 символов.

Решение: 

1. 16 = 2 4

2. Всего символов 10, значит объем информации 10 * 4 = 40 бит. 

Ответ: сообщение несет 40 бит информации (8 байт).

3) Информационное сообщение объемом 300 бит содержит 100 символов. Какова мощность алфавита? 

Дано: Объем сообщения = 300 бит текст состоит из 100 символов

Решение: 

1. Определим вес одного символа: 300 / 100 = 3 бита. 

2. Мощность алфавита определяем по формуле: 2 3  = 8

Ответ: мощность алфавита N = 8. 

Источник: http://sites.google.com/site/kodirovanieinformacii3/kodirovanie-tekstovoj-informacii/mosnost-alfavita

Как измеряется информация

Прежде чем приступить к изучению вопроса о том, какова мощность алфавита, и вообще, что это такое, следует начать, так сказать, с азов.

Наверняка всем известно, что сегодня существуют специальные системы измерения каких-либо величин, на основе эталонных значений. Например, для расстояний и аналогичных величин это метры, для массы и веса – килограммы, для временных промежутков – секунды и т.д.

Но как же измерить информацию в смысле объема текста? Именно для этого и было введено понятие мощности алфавита.

Источник: http://fb.ru/article/236467/chto-takoe-moschnost-alfavita-kak-nahodit-moschnost-alfavita-formula

Что такое мощность алфавита

Под мощностью алфавита мы подразумеваем общее количество символов в нем. Для того чтобы узнать, какова мощность алфавита, необходимо просто посчитать количество символов в нем. Давайте разбираться. Для русского алфавита мощность алфавита равна 33 или же 32 символам, если не использовать «ё».

Давайте предположим, что все символы в нашем алфавите встречаются с равной вероятностью. Это предположение можно понимать так: допустим, у нас есть мешок с подписанными кубиками. Число кубиков в нем бесконечно, и каждый подписан лишь одним символом. Тогда при равномерном распределении, сколько бы мы кубиков ни доставали из мешка, количество кубиков с разными символами будет одинаково, или будет стремиться к этому при росте числа кубиков, которые мы достаем из мешка.

Источник: http://syl.ru/article/321158/chto-takoe-moschnost-alfavita

Что такое мощность алфавита: начальное понятие

Итак, если следовать общепринятому правилу, что конечное значение какой-либо величины представляет собой параметр, определяющий, какое количество раз эталонная единица уложена в измеряемой величине, можно сделать вывод: мощность алфавита есть полное количество символов, использующихся для того или иного языка.

Чтобы было понятнее, оставим пока вопрос о том, как находить мощность алфавита, в стороне, и обратим внимание на сами символы, естественно, с точки зрения информационных технологий. Грубо говоря, полный список используемых символов содержит литеры, цифры, всевозможные скобки, специальные символы, знаки препинания, и т.д. Однако, если подходить к вопросу о том, что такое мощность алфавита именно компьютерным способом, сюда следует включить еще и пробел (единичный разрыв между словами или другими символами).

Возьмем в качестве примера русский язык, вернее, клавиатурную раскладку. Исходя из вышесказанного, полный перечень содержит 33 литеры, 10 цифр и 11 специальных знаков. Таким образом, полная мощность алфавита равна 54.

Источник: http://fb.ru/article/236467/chto-takoe-moschnost-alfavita-kak-nahodit-moschnost-alfavita-formula

Оценка веса информационных сообщений

Почти сто лет назад американский инженер Ральф Хартли вывел формулу, с помощью которой можно оценивать количество информации в сообщении. Его формула работает для равновероятных событий и выглядит так:

i = log2M

Где «i» — количество неделимых информационных атомов (битов) в сообщении, «M» — мощность алфавита. Следуем далее. С помощью математических преобразований можем определить, что мощность алфавита можно вычислять так:

M = 2i

Эта формула в общем виде задает связь между количеством равновероятных событий «M» и количеством информации «i».

Источник: http://syl.ru/article/321158/chto-takoe-moschnost-alfavita

Представление символов в двоичном коде

Итак, что такое мощность алфавита, думается, уже немного понятно. Теперь посмотрим на другой аспект, в частности, практическое представление мощности с использованием двоичного кода. В качестве примера для простоты возьмем алфавит, содержащий всего 4 символа.

В двузначном двоичном коде последовательность и их информационное представление можно описать следующим образом:

Отсюда – простейший вывод: при мощности алфавита N=4 вес единичного символа составляет 2 бита.

Если использовать трехзначный двоичный код для алфавита, например, с 8 символами, количество комбинаций будет следующим:

Иными словами, при мощности алфавита N=8 вес одного символа для трехзначного двоичного кода будет равен 3 битам.

Источник: http://fb.ru/article/236467/chto-takoe-moschnost-alfavita-kak-nahodit-moschnost-alfavita-formula

Как измеряют информацию

Восьмибитная кодировка текстовых сообщений, которая используется в кодовой таблице ASCII, позволяет вместить базовый набор символов латиницы и кириллицы в прописном и строчном варианте, цифры, символы знаков препинания и другие базовые символы.

Для того чтобы измерять более крупные объемы данных, используют специальные приставки к словам байт и бит. Такие приставки приведены в таблице ниже:

Многие люди, изучавшие физику возразят, что рационально было бы использовать классические приставки для обозначения единиц информации (вроде кило- и мега-), но на самом деле это не совсем корректно, ведь такие префиксы к величинам обозначают умножение на ту или иную степень числа десять, когда в информатике везде используется двоичная система измерений.

Источник: http://syl.ru/article/321158/chto-takoe-moschnost-alfavita

Примеры расчета мощности и объема

Сколько символов можно закодировать 3 битами?

1 символ равен 8 битам, поэтому закодировать целые символы не получится. Можно провести кодировку трехбитовых комбинаций. Тогда расчет необходимо производить по формуле Хартли: N=2i , где i=3. 23=8

Приняв информационный вес символа за байт, требуется рассчитать объем информации напечатанного сообщения:

«Белеет парус одинокий

В тумане моря голубом»

В приведенных двух строчках насчитывается 43 инициала (пробелы считаются, но скобки не учитываются), тогда информационный объем вычисляется по формуле, которая приведен ниже:

V=43*1 байт=43 байта=43*8 бит=344 бита

Источник: http://composs.ru/chto-takoe-moshhnost-alfavita/

Примеры расчета мощности

На уроках информатики часто дают задачи на нахождение мощности алфавита, длины сообщения или информационного объема. Вот одна из таких задач:

«Текстовый файл занимает 11 Кбайт дискового пространства и содержит 11264 символа. Определите мощность алфавита данного текстового файла».

Каким будет решение, можно увидеть на картинке ниже.

Таким образом, алфавит мощностью 256 символов несет в себе всего лишь 8 бит информации, что в информатике называют одним байтом. Байт описывает 1 символ таблицы ASCII, что, если задуматься, совсем не много.

Источник: http://syl.ru/article/321158/chto-takoe-moschnost-alfavita

Что такое мощность алфавита? Как находить мощность алфавита: формула

Современные компьютерные технологии, информатика, мощность алфавита, системы исчисления и многие другие понятия имеют самые непосредственные связи между собой. Очень немногие пользователи сегодня достаточно хорошо разбираются в этих вопросах. Попробуем прояснить, что такое мощность алфавита, как ее вычислять и применять на практике. В дальнейшем это, вне всякого сомнения, может пригодиться на практике.

Источник: http://oxotnadzor.ru/chto-takoye-moshchnost-komp-yuternogo-alfavita/

Вместо послеловия

В общем и целом, это вкратце и все, что касается рассмотрения вопроса, что такое мощность алфавита. Остается добавить, что в данном описании был использован чисто математический подход. Само собой разумеется, что смысловая нагрузка текста в данном случае не учитывается.

Но, если подходить к вопросам рассмотрения именно с позиции, которая дает человеку что-то для осмысления, набор бессмысленного сочетания или последовательностей символов в этом плане будет иметь нулевую информационную нагрузку, хотя, с точки зрения понятия информационного объема, результат все равно можно вычислить.

В целом же, знания о мощности алфавита и сопутствующих понятиях не так уж и сложны для понимания и элементарно могут применяться в смысле практических действий. При этом любой пользователь практически каждый день сталкивается с этим. Достаточно привести в пример популярный редактор Word или любой другой такого же уровня, в котором используется такая система. Но не путайте его с обычным «Блокнотом». Здесь мощность алфавита ниже, поскольку при наборе текста не используются, скажем, прописные буквы.

Источник: http://fb.ru/article/236467/chto-takoe-moschnost-alfavita-kak-nahodit-moschnost-alfavita-formula

Один байт — это много или мало?

Современные хранилища данных вроде дата-центров Google и Facebook содержат не меньше, чем десятки петабайт информации. Точное количество данных, впрочем, трудно будет подсчитать даже им самим, ведь тогда нужно будет остановить все процессы на серверах и закрыть пользователям доступ к записи и редактированию их личной информации.

Но чтобы вообразить такие немыслимые объемы данных, необходимо четко понимать, что все складывается из маленьких деталей. Необходимо понимать, чему равна мощность алфавита (256) и сколько бит содержит 1 байт информации (как вы помните, 8).

Источник: http://syl.ru/article/321158/chto-takoe-moschnost-alfavita

Электронное приложение к уроку

Cкачать материалы урока

Источник

Источник: http://usbravo.ru/kak-izmeryayetsya-moshchnost-alfavita/