Параграф 2 - Информатика. 10 класс. Босова Л.Л.

Информатика для 10-го класса
Предмет:	Информатика
Класс:	10
Автор учебника:	Босова Л.Л.
Год издания:	2016
Издательство:
Кол-во заданий:	25
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Если есть вопросы, дополнения, правки, вопросы к тексту ответа, пишите на странице обсуждения.

Подходы к измерению информации

Неопределённость знания о результате

• Что такое неопределённость знания о результате какого-либо события? Приведите пример.

Неопределенность знания о результате какого-либо события - это отсутствие гарантированного знания о том, как закончится событие. Например, выигрывание в лотерее или гадание на картах - всегда связаны с неопределенностью знания о результате события.

Суть содержательного подхода

• В чём состоит суть содержательного подхода к определению количества информации? Что такое бит с точки зрения содержательного подхода?

Суть содержательного подхода к определению количества информации состоит в том, что информация представляет собой смысловую единицу, которая не может быть измерена одним конкретным числом. Это означает, что количество информации должно быть определено на основе сложной оценки их воздействия и ценности для получателя.

Бит с точки зрения содержательного подхода - это единица измерения информации, которая отражает некоторое количество смысловых данных. Бит представляет собой маленькую единицу информации, которая может быть составлена из двух возможных состояний, которые могут быть представлены 0 или 1. Бит может быть использован для представления информации, поскольку он позволяет представлять собой любую информацию, используя только два состояния.

Дополнительные задания

• Паролем для приложения служит трёхзначное число в шестнадцатеричной системе счисления. Возможные варианты пароля 189, 101, 654, FFE, 123, A41, 880, 391, 110, 125: Ответ на какой вопрос (см. ниже) содержит 1 бит информации?

1. Это число записано в двоичной системе счисления?
2. Это число записано в четверичной системе счисления?
3. Это число может быть записано в восьмеричной системе счисления?
4. Это число может быть записано в десятичной системе счисления?
5. Это число может быть записано в шестнадцатеричной системе счисления?

Это число может быть записано в шестнадцатеричной системе счисления?

• При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 5 бит информации. Каковы наибольшее и наименьшее числа этого диапазона?

Наибольшее число этого диапазона будет равно $31(2^{5}-1)$, а наименьшее - 0.

• Какое максимальное количество вопросов достаточно задать вашему собеседнику, чтобы точно определить день и месяц его рождения?

Для точного определения даты рождения собеседника достаточно задать два вопроса: день и месяц рождения.

• В чём состоит суть алфавитного подхода к измерению информации? Что такое бит с точки зрения алфавитного подхода?

Алфавитный подход к измерению информации основан на предположении, что информационный контент может быть представлен как набор алфавитных символов. Этот подход используется для измерения объема информации, передаваемой между устройствами или хранящейся в системах. Он включает в себя использование раздельных бит (бинарных цифр) для хранения и передачи символов из алфавита. Бит с точки зрения алфавитного подхода - это единица информации, представляющая собой бинарное число (0 или 1). Используя двоичные цифры, мы можем кодировать любой символ из алфавита.

• Закодируйте фразу «ALL IN GOOD TIME» кодом Бодо и восьмиразрядным компьютерным кодом. Сравните полученные информационные объёмы текста.

Код Бодо:  -.-. .. -.. ..  .. --. .. - ....

Восьмиразрядный компьютерный код: 01000001 01001001 01001100 00100000 01001010 01001111 00100000 01000110 01001001 01001111 01000100 00100000 01010100 00100000 01001000 01000101 01001111 01000100

Полученный информационный объем текста в коде Бодо составляет 25 знаков, а восьмиразрядным компьютерным коде - 32 бита. Значит, восьмиразрядный компьютерный код имеет больший информационный объем.

• Какие единицы используются для измерения объёма информации, хранящейся на компьютере?

Объём информации, хранящейся на компьютере, измеряется в байтах (B). 1 байт равен 8 битам (бит — бинарный десятичный разряд). Некоторые системы используют и более крупные единицы, такие как килобайт (Kb) — 1000 байт, мегабайт (Mb) — 1 000 000 байт, гигабайт (Gb) — 1 000 000 000 байт и терабайт (Tb) — 1 000 000 000 000 байт.

• Объём сообщения, содержащего 11 264 символа, равен 11 Кбайт. Определите максимальную мощность алфавита, который мог быть использован для кодирования этого сообщения? Какова минимальная мощность алфавита, использование которого привело к такому же информационному объёму закодированного сообщения?

Максимальная мощность алфавита, используемого для кодирования этого сообщения, равна 8 битам. Минимальная мощность алфавита, используемого для кодирования этого сообщения, равна 11 битам.

Это так, потому что объём сообщения равен 11 Кбайт, что равняется 88 Кбит. Таким образом, максимальная мощность алфавита, используемого для кодирования этого сообщения, равна 8 битам, потому что 88 Кбит при максимальной мощности 8 бит даёт 11 Кбайт. Минимальная мощность алфавита, используемого для кодирования этого сообщения, равна 11 битам, потому что 11 бит при минимальной мощности 11 бит даёт 11 Кбайт.

• В школе 750 учащихся, коды учащихся записаны в школьной информационной системе с помощью минимального количества бит. Каков информационный объём в байтах сообщения о кодах 180 учащихся начальных классов?

180 байт. Так как для записи кода каждого учащегося начальных классов необходимо по 1 байту, то для записи кодов 180 учащихся начальных классов необходимо 180 байт.

Каждый байт представляет собой 8 битов данных, поэтому минимальный объем информации для записи одного кода учащегося начальных классов составляет 1 байт. И чтобы записать коды всех 180 учащихся начальных классов, необходимо минимальное количество байт, равное 180.

• В школьной базе данных каждый ученик получил идентификатор, состоящий ровно из 6 символов. В качестве символов используются все заглавные буквы русского алфавита, кроме «Ё», «Ы», «Ъ» и «Ь», а также все десятичные цифры за исключением цифры 0. Каждый такой идентификатор в информационной системе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти, необходимый для хранения в этой системе 180 идентификаторов учащихся начальных классов. Ответ выразите в килобайтах.

180 х 6 символов = 1080 символов.

1080 символов x 1 байт = 1080 байт = 1.05 Кб.

• В ходе телевизионного шоу проводится СМС-голосование: каждый телезритель отдаёт свой голос за одного из 12 артистов-участников шоу, отправляя сообщение с его номером. Голос каждого телезрителя, отданный за того или иного участника, кодируется одинаковым и минимально возможным количеством бит и сохраняется для подведения итогов. За время телевизионного шоу в голосовании приняли участие 163 840 зрителей. Определите объём сохранённой информации о голосовании и выразите его в килобайтах.

Объём сохранённой информации о голосовании равен 163 840 * 1 байт = 163 840 байт = 160 Кб.

• При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 6 символов и содержащий только символы из шестибуквенного набора А, В, С, D, E, F. Для хранения сведений о каждом пользователе отведено одинаковое и минимально возможное целое число байт. При этом используют посимвольное кодирование паролей и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Кроме собственно пароля для каждого пользователя в системе хранятся дополнительные сведения, занимающие 15 байт. Определите объём памяти в байтах, необходимый для хранения сведений о 120 пользователях.

120 пользователей = 120 паролей + 120 доп.сведений. Объем памяти: 120 * (6*3 + 15) байт = 2760 байт.