Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 294.32 Kb.
|
Конспект по теме: «Информация. Количество информации. Скорость передачи информации» Учитель информатики: Батракова Л.В. Слово “информация” происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. Существует несколько подходов к определению информации в зависимости от области знаний. Рассмотрим лишь три. Определение 1. В быту, под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами. Определение 2. В теории информации, под информацией понимают не любые сведения об объектах и явлениях окружающей среды, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. Определение 3. В технике, под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов. Свойства информации:
Виды информации В информатике рассматривают аналоговую и цифровую информацию. Аналоговая информация непрерывна, а цифровая – дискретна. Преобразование информации из аналоговой в цифровую называют аналого-цифровым преобразованием. При этом возникает погрешность оцифровки. Однако, чем меньше дискретность, тем ближе цифровая информация к аналоговой и меньше погрешность оцифровки. Классификация информации по способу представления:
Классификация информации по способу восприятия:
Понятие информационного процесса. Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами. Выделяют следующие информационные процессы: 1. Процесс передачи информации, который включает в себя:
2. Процесс обработки (преобразования) информации 3. Процесс хранения информации (в собственной памяти, или на внешних носителях) Измерение информацииВ связи с разными подходами к определению информации выделяют два подхода к измерению информации. Субъективный (содержательный) подход При данном подходе информация – это сведения, знания, которые человек получает из различных источников. Таким образом, сообщение информативно (содержит ненулевую информацию), если оно пополняет знания человека. При субъективном подходе информативность сообщения определяется наличием в нем новых знаний и понятностью для данного человека. Разные люди, получившие одно и то же сообщение, по-разному оценивают количество информации, содержащееся в нем. Это происходит оттого, что знания людей об этих событиях, явлениях до получения сообщения были различными. Сообщение информативно для человека, если оно содержит новые сведения, и неинформативно, если сведения старые, известные. Таким образом, количество информации в сообщении зависит от того, насколько ново это сообщение для получателя и определяется объемом знаний, который несет это сообщение получающему его человеку. При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: достоверность, актуальность, точность, своевременность, полезность, важность, вредность… С точки зрения информации как новизны мы не можем оценить количество информации, содержащейся в новом открытии, музыкальном стиле, новой теории развития. Субъективный подход основывается на том, что получение информации, ее увеличение, означает уменьшение незнания или информационной неопределенности. Что же такое «информационная неопределенность»? Определение: Информационная неопределенность о некотором событии – это количество возможных результатов события. Сообщение, уменьшающее информационную неопределенность (неопределенность знаний) в два раза, несет для него 1 бит информации. Определение: Единицей измерения количества информации называется бит ( bit – binary digit), что означает двоичный разряд. Количество информации – это количество бит в сообщении. Пример_1: Книга лежит на одной из двух полок – верхней или нижней. Сообщение о том, что книга лежит на верхней полке, уменьшает неопределенность ровно вдвое и несет 1 бит информации. Определение: Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет 1 бит информации. Пример_2: Ваш друг живет в 16-ти этажном доме. Сколько информации содержит сообщение о том, что друг живет на 7 этаже. Решение: Информационная неопределенность (количество возможных результатов события) равна 16. Будем задавать вопросы, на которые можно ответить только «да» или «нет». Вопрос будем ставить так, чтобы каждый ответ приносил 1 бит информации, т.е. уменьшал информационную неопределенность в два раза. Задаем вопросы: - Друг живет выше 8-го этажа?
После этого ответа число вариантов уменьшилось в два раза, следовательно, информационная неопределенность уменьшилась в два раза. Получен 1 бит информации.
Число вариантов уменьшилось еще в два раза, получен еще 1 бит информации.
После данного ответа осталось два варианта: друг живет или на 7 этаже, или на 8 этаже. Получен еще 1 бит информации.
Каждый ответ уменьшал информационную неопределенность в два раза. Всего было задано 4 вопроса. Получено 4 бита информации. Сообщение о том, что друг живет на 7-м этаже 16-ти этажного дома несет 4 бита информации. Научный подход к оценке сообщений был предложен еще в 1928 году Р. Хартли. Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий (равновероятность обозначает, что ни одно событие не имеет преимуществ перед другими). Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, - i бит и число N связаны формулой: 2i = N где i – количество информации или информативность события (в битах); N – число равновероятных событий (число возможных выборов). Данная формула является показательным уравнением относительно неизвестной i. Решая уравнение, получим формулу определения количества информации, содержащемся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, которая имеет вид: i = log2N логарифм от N по основанию 2. Если N равно целой степени двойки, то такое уравнение решается легко, иначе справиться с решением поможет таблица логарифмов. Таблица логарифмов
Если N = 2 (выбор из двух возможностей), то i = 1 бит. Возвращаясь к примеру_2, если воспользоваться формулой для подсчета количества информации в сообщении о том, что друг живет на 7-м этаже 16-ти этажного дома, то i = log216 = 4 бита. Пример_3: При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 8 бит информации. Чему равно N. Решение: Для того, чтобы найти число, достаточно решить уравнение N=2i , где i = 8. Поскольку 28 = 256, то N = 256. Следовательно, при угадывании любого целого числа в диапазоне от 1 до 256 получаем 8 бит информации. Иногда формула Хартли записывается иначе. Так как наступление каждого из N возможных событий имеет одинаковую вероятность P=1/N, то N = 1/P и формула имеет вид: |
Добавить документ в свой блог или на сайт
