Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации — величины, исчисляемойлогарифмически. Это означает, что когда несколько объектов рассматриваются как один, количество возможных состояний перемножается, а количество информации — складывается. Не важно, идёт речь ослучайных величинах в математике, регистрах цифровой памяти в технике или даже квантовых системах в физике.
Чаще всего измерение информации касается объёма компьютерной памяти и объёма данных, передаваемых по цифровым каналам связи.
Впервые объективный подход к измерению информации был предложен американским инженером Р. Хартли в 1928 году, затем в 1948 году обобщен американским учёным К. Шенноном. Хартли рассматривал процесс получения информации как выбор одного сообщения из конечного наперед заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определял как двоичный логарифм N.
Вероятность - численная мера достоверности случайного события, которая при большом числе испытаний близка к отношению числа случаев, когда событие осуществилось с положительным исходом, к общему числу случаев. Два события называют равновероятными, если их вероятности совпадают.
Примеры равновероятных событий
1.при бросании монеты: «выпала решка», «выпал орел»; 2. на странице книги: «количество букв чётное», «количество букв нечётное»; 3. при бросании игральной кости: «выпала цифра 1»,«выпала цифра 2»,«выпала цифра 3»,«выпала цифра 4»,«выпала цифра 5»,«выпала цифра 6».
Неравновероятные события
Определим, являются ли равновероятными сообщения «первой из дверей здания выйдет женщина» и «первым из дверей здания выйдет мужчина». Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Во-первых, как известно количество мужчин и женщин неодинаково. Во-вторых, все зависит от того, о каком именно здании идет речь. Если это военная казарма, то для мужчины эта вероятность значительно выше, чем для женщины.
Логарифм числа a по основанию b (logba) равен показателю степени, в которую надо возвести число b, чтобы получить число a. Широкое применение в информатике получили логарифмы по основанию два, которые называют двоичными логарифмами.
Формула Хартли:
I = log2N
Шеннон предложил другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.
Формула Шеннона:
I=P1log21/P1+P2log21/P2+…+PNlog21/PN,
где pi – вероятность i-го сообщения
Поскольку каждый регистр арифметического устройства и каждая ячейка памяти состоит из однородных элементов, а каждый элемент может находиться в одном из двух устойчивых состояний (которые можно отождествить с нулем и единицей), то К. Шенноном была введена единица измерения информации – бит.
Бит – слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица – байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).
Широко используются также еще более крупные производные единицы информации:
1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт,
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт,
1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт.
В последнее время в связи с увеличением объемов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт,
1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт.
За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации.
4. Классификация языков программирования по областям применения
и уровням автоматизации с примерами и их сравнительный анализ.
Язык программирования ‑ это алгоритмический язык, непосредственно воспринимаемый компьютером.
Программа ‑ полное и точное описание алгоритма на языке программирования.
Классификация языков по уровню автоматизации программирования
1. Машинно-ориентированные языки: машинные и ассемблеры (языки, в которых числовые адреса и коды заменены на символьные обозначения).
Достоинства: максимальная эффективность, использование всех возможностей компьютера; недостатки: трудоемкость, непереносимость программ на другие платформы. Используются в тех случаях, когда возможности языков программирования недостаточны.
2. Процедурно‑ориентированные языки: содержат средства автоматизации наиболее часто используемых процедур обработки данных. Одна команда генерирует множество машинных команд.
Достоинства: снижение трудоемкости разработки программ, переносимость программ на различные платформы. Недостатки: не все возможности компьютера используются, более низкая эффективность.
Примеры: языки Visual C++, Delphi, Visual Basic.
3. Проблемно‑ориентированные языки: автоматизируют разработку целых задач пользователя. Обычно пользователь описывает то, что нужно получить в результате решения задачи, а сам язык позволяет строить алгоритм и программы, реализующие поставленную цель.
Примером являются пакеты программ: “Галактика”, “1C ‑ бухгалтерия”.
Достоинство: максимальная автоматизация; недостатки: более низкая эффективность и не все возможности компьютера используются.
Современные языки программирования включают в себя элементы языков трех уровней.
Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 349 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!