Əlifba məlumatının gücü nədir. Mətnin informasiya həcmi və informasiyanın ölçü vahidləri. Elektron formada məlumatın ölçülməsi üsulları

PROBLEMİN HƏLLİ

Məlumatın saxlanması və ötürülməsi zamanı texniki cihazlar informasiya simvolların - işarələrin (hərflər, rəqəmlər, təsvir nöqtələrinin rəng kodları və s.) ardıcıllığı kimi qəbul edilməlidir.

İşarələr sisteminin (əlifbanın) simvollar toplusunu müxtəlif mümkün vəziyyətlər (hadisələr) hesab etmək olar.
Sonra, əgər mesajda simvolların görünməsinin eyni dərəcədə ehtimal olunduğunu fərz etsək, mümkün hadisələrin sayı N kimi hesablamaq olar N=2 i
Mesajdakı məlumatların miqdarı I simvolların sayını vurmaqla hesablamaq olar K bir simvolun məlumat çəkisi üçün i
Beləliklə, əlifba sırası ilə məlumatın miqdarını təyin etmək üçün lazım olan düsturlarımız var:

Məlum (Verilən) və axtarılan (Tap) kəmiyyətlərin aşağıdakı birləşmələri mümkündür:

Növ	verilmiş	Tapın	Düstur
1	i	N	N=2 i
2	N	i
3	i, K	I	I=K*i
4	mən, mən	K
5	Mən, K	i
6	N, K	I	Hər iki düstur
7	N, İ	K
8	Mən, K	N

Bu məsələlərə kəmiyyətlərin ikinin dərəcələri şəklində təqdim edilməsindən istifadə etməklə müxtəlif ölçü vahidlərində yazılmış kəmiyyətlərin nisbətinə dair tapşırıqları əlavə etsək, 9 növ məsələ alarıq.
Bütün növ tapşırıqları nəzərdən keçirək. Gəlin razılaşaq ki, bir məlumat ölçü vahidindən digərinə keçərkən biz dəyərlər zəncirini quracağıq. Sonra hesablama xətası ehtimalı azalır.

Problem 1. Məlumat həcmi 32 bit olan mesaj qəbul edildi. Bu həcm baytla nə qədərdir?

Həlli: Bir baytda 8 bit var. 32:8=4
Cavab: 4 bayt.

Problem 2. Məlumat mesajının həcmi kilobayt və meqabaytla ifadə olunan 12582912 bitdir.

Həlli: 1Kbayt=1024 bayt=1024*8 bit olduğundan 12582912:(1024*8)=1536 Kbayt və
1 MB = 1024 KB-dan bəri, sonra 1536: 1024 = 1,5 MB
Cavab: 1536KB və 1.5MB.

Tapşırıq 3. Kompüterdə var ram 512 MB. Bu dəyərə uyğun olan bitlərin sayı daha böyükdür:

1) 10.000.000.000bit 2) 8.000.000.000bit 3) 6.000.000.000bit 4) 4.000.000.000 bit Həll: 512*1024*1024*946 bit=242*89 bit.
Cavab: 4.

Tapşırıq 4. Rəqəmlər üçün yalnız 2 gücündən istifadə edərək iki meqabaytdakı bitlərin sayını təyin edin.
Həlli: 1 bayt = 8 bit = 2 3 bit və 1 MB = 2 10 KB = 2 20 bayt = 2 23 bit olduğundan. Beləliklə, 2MB = 2 24 bit.
Cavab: 2 24 bit.

Tapşırıq 5. 2 23 bitlik mesaj neçə meqabayt məlumat ehtiva edir?
Həlli: 1 bayt = 8 bit = 2 3 bit olduğundan
2 23 bit=2 23 *2 23 *2 3 bit=2 10 2 10 bayt=2 10 KB=1MB.
Cavab: 1 MB

Tapşırıq 6.Əlifbanın bir simvolu 4 bit "çəkisi" daşıyır. Bu əlifbada neçə simvol var?
Həll:
Verildi:

Cavab: 16

Tapşırıq 7.Əlifbanın hər simvolu ikili kodun 8 rəqəmindən istifadə etməklə yazılır. Bu əlifbada neçə simvol var?
Həll:
Verildi:

Cavab: 256

Tapşırıq 8. Rus əlifbası bəzən 32 hərflə qiymətləndirilir. Belə qısaldılmış rus əlifbasının bir hərfinin məlumat çəkisi nə qədərdir?
Həll:
Verildi:

Cavab: 5

Tapşırıq 9.Əlifba 100 simvoldan ibarətdir. Bu əlifbanın bir simvolu nə qədər məlumat daşıyır?
Həll:
Verildi:

Cavab: 5

Problem 10.Çiçevok tayfasının əlifbasında 24 hərf və 8 rəqəm var. Durğu işarələri və hesab işarələri yoxdur. Bütün simvolları kodlaşdırmaq üçün onlara lazım olan minimum ikili rəqəmlərin sayı nə qədərdir? Nəzərə alın ki, sözlər bir-birindən ayrılmalıdır!
Həll:
Verildi:

Cavab: 5

Problem 11. Kompüter vasitəsilə çap edilmiş kitab 150 səhifədən ibarətdir. Hər səhifədə 40 sətir, hər sətirdə 60 simvol var. Kitabda nə qədər məlumat var? Cavabınızı kilobayt və meqabaytlarla bildirin
Həll:
Verildi:

Cavab: 351KB və ya 0.4MB

Problem 12. Unicode kodlaşdırması ilə kompüterdə yığılmış kitab mətninin məlumat həcmi 128 kilobayt təşkil edir. Kitabın mətnindəki simvolların sayını müəyyənləşdirin.
Həll:
Verildi:

Cavab: 65536

Problem 13. 1,5 KB məlumat mesajı 3072 simvoldan ibarətdir. İstifadə olunan əlifbanın bir simvolunun məlumat çəkisini müəyyən edin
Həll:
Verildi:

Cavab: 4

Problem 14. 64 simvoldan ibarət əlifbadan hərflərlə yazılan mesaj 20 simvoldan ibarətdir. Nə qədər məlumat daşıyır?
Həll:
Verildi:

Cavab: 120 bit

Problem 15. 16 simvoldan ibarət əlifba ilə yazılan mesajın ölçüsü meqabaytın 1/16-sı olarsa, neçə simvoldan ibarətdir?
Həll:
Verildi:

Cavab: 131072

Problem 16. 2048 simvoldan ibarət mesajın ölçüsü meqabaytın 1/512-si idi. Mesajın yazıldığı əlifbanın ölçüsü nə qədərdir?
Həll:
Verildi:

Cavab: 256

Müstəqil həll üçün tapşırıqlar:

1. Əlifbanın hər simvolu ikili kodun 4 rəqəmindən istifadə etməklə yazılır. Bu əlifbada neçə simvol var?
2. Mesaj yazmaq üçün əlifba 32 simvoldan ibarətdir, bir simvolun informasiya çəkisi nə qədərdir? Ölçü vahidini göstərməyi unutmayın.
3. Unicode kodlaşdırmasından istifadə etməklə (hər simvol 16 bitlə kodlanır) kompüterdə yazılmış mətnin məlumat həcmi 4 KB-dir. Mətndəki simvolların sayını müəyyənləşdirin.
4. Məlumat mesajının həcmi 8192 bitdir. Bunu kilobaytla ifadə edin.
5. 4 MB mesajda neçə bit məlumat var? Cavabı 2-nin gücü ilə verin.
6. 256 simvoldan ibarət əlifbadan hərflərlə yazılmış mesaj 256 simvoldan ibarətdir. Kilobaytlarda nə qədər məlumat daşıyır?
7. Neçə fərqli var? səs siqnalları, qısa və uzun zənglərin ardıcıllığından ibarətdir. Hər siqnalın uzunluğu 6 zəngdir.
8. Meteoroloji stansiya havanın rütubətinə nəzarət edir. Bir ölçmənin nəticəsi 20-dən 100%-ə qədər olan tam ədəddir ki, bu da mümkün olan ən kiçik bit sayından istifadə etməklə yazılır. Stansiya 80 ölçmə apardı. Müşahidələr nəticəsində məlumat həcmini müəyyən edin.
9. ADSL bağlantısı vasitəsilə məlumat ötürmə sürəti 512.000 bps təşkil edir. vasitəsilə bu əlaqə 1500 KB ölçüsündə faylı köçürün. Fayl ötürmə vaxtını saniyələrlə təyin edin.
10. Modemin 256 s-də 640x480 piksel ölçüsündə rastr təsvirini ötürə biləcəyini onun sürətini müəyyənləşdirin. Hər piksel üçün 3 bayt var. Palitrada 16 milyon rəng varsa nə olar?

Əlifba sırası ilə yanaşma əsasında məlumatların miqdarının müəyyən edilməsi mövzusu Vahid Dövlət İmtahanı test materiallarının A1, A2, A3, A13, B5 tapşırıqlarında istifadə olunur.

Məlumatın miqdarını ölçməyin bir neçə yolu var. Onlardan biri adlanır əlifba sırası ilə.

Əlifba sırası ilə yanaşma müəyyən əlifbanın simvollarından ibarət mətndə (simvolik mesajda) məlumatın miqdarını ölçməyə imkan verir.

Əlifba hərflər, işarələr, rəqəmlər, mötərizələr və s.
Əlifbadakı simvolların sayı onun adlanır güc.

Əlifba yanaşması ilə mətnin hər simvolunun özünəməxsus xüsusiyyəti olduğuna inanılır məlumat çəkisi. Simvolun informasiya çəkisi əlifbanın gücündən asılıdır.

İnformasiyanın yazılması (kodlanması) üçün istifadə edilə bilən əlifbanın minimum gücü nə qədərdir?

2, 3 və s. birləşməsini çağıraq. az ikili kod.

İki bitlə neçə simvol kodlaşdırıla bilər?

Simvol sıra nömrəsi

1

2

3

4

İki rəqəmli ikili kod

00

01

10

11

4 simvol 2 bit.

Üç bitlə neçə simvol kodlaşdırıla bilər?

Simvol sıra nömrəsi

1

2

3

4

5

6

7

8

Üç rəqəmli ikili kod

000

001

010

011

100

101

110

111

Bundan belə çıxır ki, əlifbada kardinallıqla 8 simvol hər bir xarakterin məlumat çəkisi - 3 bit.

Tutumlu əlifbada belə nəticəyə gələ bilərik 16 simvol hər bir xarakterin məlumat çəkisi olacaq 4 bit.

Əlifbanın gücünü hərflə işarə edək N, simvolun məlumat çəkisi isə hərfdir b.

Əlifbanın gücü arasındakı əlaqə N və simvolun məlumat çəkisi b.

N

2

4

8

16

b

1 bit

Ölçmə məlumatı.

İnformasiyanın ölçülməsinə əlifba sırası ilə yanaşma.

Eyni mesaj bir şəxs üçün çoxlu məlumat daşıya bilər, başqa bir şəxs üçün isə ümumiyyətlə daşıya bilməz. Bu yanaşma ilə məlumatın miqdarını birmənalı olaraq müəyyən etmək çətindir.

Əlifba yanaşması bizə məzmunundan asılı olmayaraq hansısa dildə (təbii və ya formal) təqdim olunan mesajın məlumat həcmini ölçməyə imkan verir.

İstənilən kəmiyyəti kəmiyyətcə ifadə etmək üçün ilk növbədə ölçü vahidi lazımdır. Ölçmə ölçülmüş dəyərin ölçü vahidi ilə müqayisəsi yolu ilə həyata keçirilir. Ölçü vahidinin ölçülmüş dəyərə "uyğun" sayı ölçmənin nəticəsidir.

Əlifba sırası ilə yanaşmada, müəyyən bir mesajın hər simvolunun özünəməxsus xüsusiyyətə malik olduğuna inanılır məlumat çəkisi- sabit daşıyır məlumatların miqdarı. Eyni əlifbanın bütün simvolları əlifbanın gücündən asılı olaraq eyni çəkiyə malikdir. İkili əlifbanın simvolunun informasiya çəkisi informasiyanın minimum vahidi kimi götürülür və deyilir 1 bit.

Nəzərə alın ki, “bit” informasiya vahidinin adı ingiliscə ikili rəqəm – “binary digit” ifadəsindən gəlir.

Minimum məlumat vahidi kimi 1 bit qəbul edilir. Bunun ikili əlifbanın simvolunun məlumat çəkisi olduğuna inanılır.

1.6.2. İxtiyari əlifbanın simvolunun məlumat çəkisi

Əvvəllər öyrəndik ki, istənilən təbii və ya formal dilin əlifbası ikili əlifba ilə əvəz edilə bilər. Bu halda N əlifbasının gücü orijinal əlifbanın bütün simvollarını kodlaşdırmaq üçün tələb olunan i ikili kodun bit tutumu ilə əlaqədardır, əlaqə: N = 2 i.

i əlifbası simvolunun informasiya çəkisi və N əlifbasının gücü bir-biri ilə əlaqə ilə bağlıdır: N = 2 i.

Tapşırıq 1. Pulti əlifbası 8 simvoldan ibarətdir. Bu əlifbanın simvolunun informasiya çəkisi nə qədərdir?

Həll. Problemin şərtləri haqqında qısa məlumat verək.

i və N kəmiyyətləri arasında əlaqə məlumdur: N = 2 i.

İlkin məlumatları nəzərə alaraq: 8 = 2 i. Beləliklə: i = 3.

Notebookda tam həll belə görünə bilər:

Cavab: 3 bit.

1.6.3. Mesajın məlumat həcmi

Məlumat həcmi təbii və ya rəsmi dilin simvolları ilə təmsil olunan mesaj (mesajdakı məlumatın miqdarı), onu təşkil edən simvolların informasiya çəkilərindən ibarətdir.

I mesajının informasiya həcmi K mesajındakı simvolların sayı ilə i əlifba simvolunun informasiya çəkisinin hasilinə bərabərdir: I = K * i.

Problem 2. 32 simvoldan ibarət əlifba ilə yazılan mesaj 140 simvoldan ibarətdir. Nə qədər məlumat daşıyır?

Tapşırıq 3. 720 bit həcmli məlumat mesajı 180 simvoldan ibarətdir. Bu mesajın yazıldığı əlifbanın gücü nədir?

1.6.4. Məlumat vahidləri

Hazırda mətnlərin hazırlanması əsasən kompüterlərdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Aşağıdakı simvolları ehtiva edən "kompüter əlifbası" haqqında danışa bilərik: kiçik və böyük rus və məktublar, rəqəmlər, durğu işarələri, arifmetik simvollar, mötərizələr və s. Bu əlifba 256 simvoldan ibarətdir. 256 = 28 olduğundan bu əlifbadakı hər simvolun informasiya çəkisi 8 bitdir. Səkkiz bitə bərabər olan qiymətə bayt deyilir. 1 bayt 256 tutumlu əlifba simvolunun məlumat çəkisidir.

1 bayt = 8 bit

Bit və bayt “kiçik” ölçü vahidləridir. Təcrübədə məlumat həcmini ölçmək üçün daha böyük vahidlərdən istifadə olunur:

1 kilobayt = 1 KB = 1024 bayt = 210 bayt

1 meqabayt = 1 MB = 1024 KB = 210 KB = 220 bayt

1 gigabayt = 1 GB = 1024 MB = 210 MB = 220 KB = 230 bayt

1 terabayt = 1 TB = 1024 GB = 210 GB = 220 MB = 230 KB = 240 bayt

Tapşırıq 4. 4 KB məlumat mesajı 4096 simvoldan ibarətdir. İstifadə olunan əlifbanın simvolunun informasiya çəkisi nə qədərdir? Bu mesajın yazıldığı əlifba neçə simvoldan ibarətdir?

Problem 5. Velosiped yarışında 128 idmançı iştirak edir. Xüsusi cihaz hər bir iştirakçının aralıq finişə keçməsini qeyd edir, onun sayını sıfırlar və minimum uzunluqlar zəncirində qeyd edir, hər bir idmançı üçün eynidir. 80 velosipedçi aralıq finişi tamamladıqdan sonra cihaz tərəfindən qeydə alınan mesajın məlumat həcmi nə qədər olacaq?

Həll. 128 iştirakçının nömrələri ikili əlifbadan istifadə etməklə kodlanır. Binar kodun tələb olunan bit dərinliyi (zəncir uzunluğu) 7-dir, çünki 128 = 27. Başqa sözlə, bir velosipedçinin aralıq finişi keçdiyi barədə cihaz tərəfindən qeydə alınan mesaj 7 bit məlumat daşıyır. 80 idmançı aralıq finişi tamamlayanda cihaz 80 7 = 560 bit və ya 70 bayt məlumat yazacaq.

Xatırlayaq ki, informasiyanın müəyyənləşdirilməsinə subyektiv yanaşma nöqteyi-nəzərindən məlumat insanın müxtəlif mənbələrdən aldığı mesajların məzmunudur. Eyni mesaj bir şəxs üçün çoxlu məlumat daşıya bilər, başqa bir şəxs üçün isə ümumiyyətlə daşıya bilməz. Bu yanaşma ilə məlumatın miqdarını birmənalı olaraq müəyyən etmək çətindir.

Əlifba yanaşması bizə məzmunundan asılı olmayaraq hansısa dildə (təbii və ya formal) təqdim olunan mesajın məlumat həcmini ölçməyə imkan verir.

İstənilən kəmiyyəti kəmiyyətcə ifadə etmək üçün ilk növbədə ölçü vahidi lazımdır. Ölçmə ölçülmüş dəyərin ölçü vahidi ilə müqayisəsi yolu ilə həyata keçirilir. Ölçü vahidinin ölçülmüş dəyərə "uyğun" sayı ölçmənin nəticəsidir.

Əlifba sırası ilə yanaşma ilə, mesajın hər simvolunun müəyyən bir məlumat çəkisi olduğuna inanılır - o, sabit miqdarda məlumat daşıyır. Eyni əlifbanın bütün simvolları əlifbanın gücündən asılı olaraq eyni çəkiyə malikdir. İkili əlifbanın simvolunun informasiya çəkisi informasiyanın minimum vahidi kimi götürülür və 1 bit adlanır. Nəzərə alın ki, “bit” informasiya vahidinin adı ingiliscə “binary digit” ifadəsindən gəlir.

1.4.2. İxtiyari əlifbanın simvolunun məlumat çəkisi

Əvvəllər öyrəndik ki, istənilən təbii və ya formal dilin əlifbası ikili əlifba ilə əvəz edilə bilər. Bu halda N əlifbasının gücü orijinal əlifbanın bütün simvollarını kodlaşdırmaq üçün tələb olunan i ikili kodun bit tutumu ilə əlaqədardır, əlaqə: N = 2 i.

Problem 1. Pulti əlifbası 8 simvoldan ibarətdir. Bu əlifbanın simvolunun informasiya çəkisi nə qədərdir?

Həll. Problemin şərtləri haqqında qısa məlumat verək.

i və N kəmiyyətləri arasında əlaqə məlumdur: N = 2 i.

İlkin məlumatları nəzərə alaraq: 8 = 2 i. Beləliklə: i = 3.

Notebookda tam həll belə görünə bilər:

Cavab: 3 bit

1.4.3. Mesajın məlumat həcmi

Təbii və ya formal dilin simvolları ilə təmsil olunan mesajın informasiya həcmi (mesajdakı məlumatın miqdarı), onu təşkil edən simvolların informasiya çəkilərindən ibarətdir.

Problem 2. 32 simvoldan ibarət əlifba ilə yazılan mesaj 140 simvoldan ibarətdir. Nə qədər məlumat daşıyır?

Həll.

Cavab": 700 bit.

Problem 3. 720 bit həcmli məlumat mesajı 180 simvoldan ibarətdir. Bu mesajın yazıldığı əlifbanın gücü nədir?

Həll.

Cavab: 16 simvol.

1.4.4. Məlumat vahidləri

Hazırda mətnlərin hazırlanması əsasən kompüterlərdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Aşağıdakı simvolları ehtiva edən “kompüter əlifbası” haqqında danışa bilərik: kiçik və böyük rus və latın hərfləri, rəqəmlər, durğu işarələri, hesab əməliyyatları işarələri, mötərizələr və s. Bu əlifba 256 simvoldan ibarətdir. 256 = 2 8 olduğundan bu əlifbadakı hər simvolun informasiya çəkisi 8 bitdir. Səkkiz bitə bərabər olan qiymətə bayt deyilir. 1 bayt 256 tutumlu əlifba simvolunun məlumat çəkisidir.

Problem 4. 4 KB məlumat mesajı 4096 simvoldan ibarətdir. Bu mesajın simvolunun informasiya çəkisi nə qədərdir? Bu mesajın yazıldığı əlifba neçə simvoldan ibarətdir? Həll.

Cavab: 256 simvol.

Ən əhəmiyyətli

Əlifba sırası ilə yanaşma ilə, müəyyən bir mesajın hər simvolunun müəyyən bir məlumat çəkisinə malik olduğuna inanılır - sabit miqdarda məlumat daşıyır.

1 bit minimum məlumat vahididir.

Əlifba simvolunun informasiya çəkisi i və əlifbanın N gücü bir-biri ilə əlaqə ilə bağlıdır: N = 2 i . Mesajın informasiya həcmi I əlifbanın i simvolunun informasiya çəkisi ilə mesajdakı simvolların K sayının hasilinə bərabərdir: I = K i.

1 bayt = 8 bit.

Bayt, kilobayt, meqabayt, gigabayt, terabayt informasiyanın ölçü vahidləridir. Hər bir sonrakı vahid əvvəlkindən 1024 (2 10) dəfə böyükdür.

Suallar və tapşırıqlar

Kompüter elmində əlifba məlumat mesajını çatdırmaq üçün istifadə edilə bilən işarələr sistemidir. Bu tərifin mahiyyətini başa düşmək üçün burada bəzi əlavə nəzəri faktlar var:

1. İstənilən mesaj əlifbadan ibarətdir. Məsələn, bu məqalə bir mesajdır. Sonra rus əlifbasından olan simvollardan ibarətdir.
2. Simvoldan biz əlifbanın minimal əhəmiyyətli hissəciyini başa düşə bilərik. Bölünməyən hissəciklərə atomlar da deyilir. Rus əlifbasındakı simvollar “a”, sonra “b”, “v” və s.
3. Nəzəri olaraq, əlifbanın heç bir şəkildə kodlaşdırılmasına ehtiyac yoxdur. Məsələn, çap olunmuş kitabda əlifbanın simvolları özlərini nəzərdə tutur, yəni onların heç bir kodlaşdırması yoxdur.

Amma praktikada bizdə aşağıdakılar var: kompüter hərflərin nə olduğunu başa düşmür. Buna görə də, informasiya mesajını ötürmək üçün əvvəlcə o, kompüterin başa düşəcəyi dildə kodlaşdırılmalıdır. Daha irəli getmək üçün əlavə şərtlər təqdim etmək lazımdır.

Əlifbanın gücü nədir

Əlifbanın gücü dedikdə, onun içindəki simvolların ümumi sayını nəzərdə tuturuq. Əlifbanın nə qədər güclü olduğunu öyrənmək üçün onun içindəki simvolların sayını hesablamaq kifayətdir. Gəlin bunu anlayaq. Rus əlifbası üçün əlifbanın gücü 33 və ya “ё” istifadə etməsəniz 32 simvoldur.

Tutaq ki, əlifbamızdakı bütün simvollar eyni ehtimalla baş verir. Bu fərziyyəni belə başa düşmək olar: tutaq ki, etiketli kublardan ibarət çantamız var. İçindəki kubların sayı sonsuzdur və hər biri yalnız bir simvolla imzalanır. Sonra vahid paylama ilə çantadan nə qədər kub çıxarsaq da, fərqli simvollu kubların sayı eyni olacaq və ya torbadan çıxardığımız kubların sayı artdıqca buna meyl edəcək.

İnformasiya mesajlarının çəkisinin qiymətləndirilməsi

Təxminən yüz il əvvəl amerikalı mühəndis Ralph Hartley mesajdakı məlumatın miqdarını qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilən bir düstur hazırladı. Onun düsturu eyni dərəcədə ehtimal olunan hadisələr üçün işləyir və belə görünür:

i = log 2 M

Burada "i" mesajdakı bölünməz məlumat atomlarının (bitlərinin) sayıdır, "M" əlifbanın gücüdür. Gəlin davam edək. Riyazi çevrilmələrdən istifadə edərək əlifbanın gücünün aşağıdakı kimi hesablana biləcəyini müəyyən edə bilərik:

Bu düstur ümumilikdə eyni dərəcədə ehtimal olunan hadisələrin sayı “M” ilə informasiyanın “i” miqdarı arasında əlaqəni müəyyən edir.

Gücün hesablanması

Çox güman ki, siz artıq məktəbinizin informatika kursundan bilirsiniz ki, von Neumann arxitekturasında qurulmuş müasir hesablama sistemləri ikili məlumat kodlaşdırma sistemindən istifadə edir. Həm proqramlar, həm də məlumatlar belə kodlanır.

Hesablama sistemində mətni təmsil etmək üçün səkkiz rəqəmdən ibarət vahid kod istifadə olunur. Kod vahid hesab olunur, çünki onun tərkibində sabit elementlər dəsti var - 0 və 1. Belə koddakı dəyərlər bu elementlərin müəyyən sırası ilə müəyyən edilir. Səkkiz bitlik koddan istifadə edərək, 256 bit ağırlığında mesajları kodlaya bilərik, çünki Hartlinin düsturuna görə: M 8 = 2 8 = 256 bit məlumat.

İkili simvol kodlaşdırması ilə bu vəziyyət tarixən inkişaf etmişdir. Amma nəzəri olaraq biz məlumatları təmsil etmək üçün başqa əlifbalardan istifadə edə bilərik. Beləliklə, məsələn, dörd simvollu əlifbada hər simvolun çəkisi bir yox, iki bit, səkkiz simvollu əlifbada - 3 bit və s. Bu, yuxarıda verilmiş ikili loqarifmdən istifadə etməklə hesablanır ( i = log 2 M).

Gücü 256 bit olan əlifbada bir simvolu təyin etmək üçün səkkiz ikili rəqəm ayrıldığından əlavə məlumat ölçüsünü - bir bayt tətbiq etmək qərara alındı. Bir bayt bir ASCII simvolundan ibarətdir və səkkiz bitdən ibarətdir.

Məlumat necə ölçülür

Səkkiz bitlik kodlaşdırma mətn mesajları ASCII simvol cədvəlində istifadə olunan , yerləşdirməyə imkan verir əsas dəst Latın və kiril hərfləri, böyük və kiçik hərflər, rəqəmlər, durğu işarələri və digər əsas simvollar.

Daha böyük həcmdə verilənləri ölçmək üçün bayt və bit sözləri üçün xüsusi prefikslərdən istifadə olunur. Belə prefikslər aşağıdakı cədvəldə göstərilmişdir:

Fizikanı öyrənmiş bir çox insanlar məlumat vahidlərini (kilo- və meqa- kimi) ifadə etmək üçün klassik prefikslərdən istifadə etməyin rasional olacağını iddia edəcəklər, lakin əslində bu, tamamilə doğru deyil, çünki kəmiyyətlərə verilən bu cür prefikslər bir və ya çoxalmanı ifadə edir. on rəqəminin başqa bir gücü , kompüter elmində ikili ölçmə sistemi hər yerdə istifadə edildikdə.

Məlumat vahidlərinin düzgün adları

Qeyri-dəqiqlikləri və narahatçılıqları aradan qaldırmaq üçün 1999-cu ilin mart ayında Elektrotexnika Sahəsində Beynəlxalq Komissiya elektron məlumatların miqdarını müəyyən etmək üçün istifadə olunan vahidlərə yeni prefiksləri təsdiqlədi. kompüter texnologiyası. Bu prefikslər “mebi”, “kibi”, “gibi”, “tebi”, “exbi”, “peti” idi. Bu vahidlər hələ kök salmayıb, buna görə də bu standartı təqdim etmək və geniş istifadəyə başlamaq çox güman ki, vaxt aparacaq. Aşağıdakı cədvəldən istifadə edərək klassik vahidlərdən yeni təsdiq edilmiş vahidlərə necə keçid edəcəyinizi müəyyən edə bilərsiniz:

Tutaq ki, bizdə K simvolu olan bir mətn var. Sonra əlifba sırası ilə yanaşmadan istifadə edərək, onun ehtiva etdiyi V məlumatının miqdarını hesablaya bilərik. Bu, əlifbanın gücünün hasilinə və içindəki bir simvolun informasiya çəkisinə bərabər olacaq.

Hartlinin düsturundan istifadə edərək, ikili loqarifm vasitəsilə məlumatın miqdarını necə hesablayacağımızı bilirik. Əlifba simvollarının sayının N və informasiya mesajı qeydindəki simvolların sayının K olduğunu fərz etsək, mesajın informasiya həcmini hesablamaq üçün aşağıdakı düsturu alırıq:

V = K ⋅ log 2 N

Əlifba yanaşması göstərir ki, məlumat həcmi yalnız əlifbanın gücündən və mesajların ölçüsündən (yəni içindəki simvolların sayından) asılı olacaq, lakin bir şəxs üçün semantik məzmunla heç bir şəkildə əlaqəli olmayacaqdır. .

Gücün hesablanması nümunələri

İnformatika dərslərində onlar tez-tez əlifbanın gücünü, mesajın uzunluğunu və ya məlumatın həcmini tapmaq üçün problemlər verirlər. Budur belə bir tapşırıq:

"Mətn faylı 11 KB disk sahəsi tutur və 11264 simvoldan ibarətdir. Bu mətn faylının əlifba tutumunu müəyyənləşdirin."

Həllin nə olacağını aşağıdakı şəkildə görmək olar.

Beləliklə, 256 simvol tutumlu əlifba yalnız 8 bit məlumat daşıyır ki, bu da informatikada bir bayt adlanır. Bir bayt ASCII cədvəlinin 1 simvolunu təsvir edir, bu barədə düşünsəniz, heç də çox deyil.

Bir bayt çoxdur, yoxsa az?

Google və Facebook məlumat mərkəzləri kimi müasir məlumat anbarlarında ən azı onlarla petabayt məlumat var. Bununla belə, məlumatların dəqiq miqdarını hətta onlar üçün hesablamaq çətin olacaq, çünki o zaman serverlərdəki bütün prosesləri dayandırmaq və istifadəçilərə şəxsi məlumatlarını qeyd etmək və redaktə etməkdən imtina etmək lazımdır.

Ancaq belə inanılmaz miqdarda məlumatı təsəvvür etmək üçün hər şeyin kiçik detallardan ibarət olduğunu aydın başa düşməlisiniz. Əlifbanın gücünün nə olduğunu (256) və 1 bayt məlumatın neçə bitdən ibarət olduğunu (xatırladığınız kimi, 8) anlamaq lazımdır.