Количества информации

Объектам материального мира свойственно разнообразие, характеризуемое множеством присущих им состояний. Представление о разнообразии несет в себе информация. Процесс получения информации имеет целью снятие неопределенности, в результате чего из некоторой совокупности возможных состояний выделяется состояние, практически имевшее место. Таким образом, информация является причиной увеличения знаний.

Существует два различных подхода к реализации процессов передачи, хранения и преобразования информации - непрерывный и дискретный. При непрерывном подходе информация представляется в виде системы величин, которые являются вещественными числами и могут изменяться непрерывно, принимая любые значения из некоторого диапазона X = {x_n,...,x_k}.

При дискретном подходе всякая величина X принимает значения из ограниченного множества значений, т.е.

X = [x₁, x_2,..., x_N].

В каждый момент времени величина X принимает только одно значение. Такая форма представления информации свойственна цифровым вычислительным машинам.

Дискретная информация отображается в виде последовательности определенных символов. Все множество возможных символов задает алфавит, на основе которого строятся последовательности символов, определяющие различные числовые и логические значения, наименования величин и т.д. Так, например, для числовых значений используются символы:

0, 1, 2,..., 9,". "," + "," - ",.

Для обозначения нечисловой информации служат буквы русского и латинского алфавита, математические символы и т.д.

Информация, представленная в виде последовательности символов некоторого алфавита, называется символьной информацией. Обычно обозначения записывают в общепонятной форме. Однако алфавит символов и правила записи (синтаксис) могут быть отличны от общепринятого. В этом случае информация будет представлена в виде, отличном от общепринятого. Такая форма представления информации, отличная от общепринятой формы, называется кодом. Примером кодирования являются двоичные коды, составляемые из символов 0 и 1 двоичного алфавита.

Символьную информацию принято подразделять на единицы информации. Так, в тексте выделяются слова, строки, абзацы, страницы, параграфы и главы.

Единица количества информации называется битом. Бит - это количество информации, необходимое и достаточное для выделения одного из двух альтернативных и равновероятных состояний, в которых может находиться объект. Скорость передачи информации определяется количеством информации, передаваемой за единицу времени (как правило, за секунду).

На практике в ЭВМ используются физические устройства с двумя равновесными устойчивыми состояниями: 0 и 1. Поэтому наименьшей единицей информации является один бит, определяющий состояние одного отдельного физического элемента. Именно по этой причине двоичные символы составляют основу структурных единиц информации.

Для ЭВМ характерны следующие структурные единицы информации: бит, поле, байт, слово, массив.

Последовательность битов, имеющая определенный смысл, называется полем.

Байтом является наименьшая самостоятельно обрабатываемая и самостоятельно хранимая последовательность бит. Обычно байт содержит 8 битов, однако раньше, в некоторых вычислительных машинах так называемого второго поколения, байт содержал 6 бит.

Фиксированное число байт, одномоментно обрабатываемое в цифровой вычислительной машине и имеющее определенный общий смысл, называется словом. Как правило, слово состоит из двух или четырех байт.

Последовательность полей, байтов или слов, имеющих одинаковый общий смысл, называется массивом.

Существуют и более крупные единицы измерения количества данных: килобайт (К), мегабайт (М), гигабайт (Г), терабайт (Т) и др.

Условно можно считать, что 1 Кбайт примерно равен 1000 байт. Условность связана с тем, что для вычислительной техники, работающей с двоичными числами, более удобно представление чисел в виде степени двойки, и потому на самом деле 1 Кбайт равен 2¹⁰ байт (1024 байт). Однако всюду, где это не принципиально, с инженерной погрешностью (до 3 %) “забывают” о “лишних” байтах.

В килобайтах измеряют сравнительно небольшие объемы данных. Условно можно считать, что одна страница неформатированного машинописного текста составляет около 2 Кбайт.

Более крупные единицы измерения данных образуются добавлением префиксов мега-, гига-, тера-; в более крупных единицах пока нет практической надобности.

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 10²⁰ байт;

1 Гбайт = 1024 Мбайт = 10³⁰ байт;

1 Тбайт = 1024 Гбайт = 10⁴⁰ байт.

Особо обратим внимание на то, что при переходе к более крупным единицам “инженерная” погрешность, связанная с округлением, накапливается и становится недопустимой, поэтому на старших единицах измерения округление

Дата добавления: 2014-01-20