1. Информационный объём текстового
сообщения
Расчёт
информационного объёма текстового сообщения (количества информации,
содержащейся в информационном сообщении) основан на подсчёте количества
символов в этом сообщении, включая пробелы, и на определении
информационного веса одного символа, который зависит от кодировки, используемой
при передаче и хранении данного сообщения.
Для расчёта
информационного объёма текстового сообщения используется формула
I=K*i, где
I – это информационный объём текстового сообщения,
измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах;
K – количество символов в
сообщении,
i – информационный вес одного символа, который
измеряется в битах на один символ.
Информационный
объём одного символа связан с количеством символов в алфавите формулой
N=2i, где
N — это количество символов в алфавите (мощность
алфавита),
i — информационный
вес одного символа в битах на один символ.
2. Информационный объём растрового
графического изображения
Расчёт
информационного объёма растрового графического изображения (количества
информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества
пикселей в этом изображении и на определении глубины
цвета (информационного веса одного пикселя).
Для расчёта
информационного объёма растрового графического изображения используется
формула
I=K*i, где
I – это информационный объём растрового графического
изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах;
K – количество пикселей (точек) в
изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации
(экрана монитора, сканера, принтера);
i – глубина цвета, которая
измеряется в битах на один пиксель.
Глубина цвета связана с
количеством отображаемых цветов формулой
N=2i, где
N – это количество цветов в палитре,
i – глубина цвета в битах на
один пиксель.
Определение объёма памяти, необходимого для хранения графической информации
Различают три вида компьютерной графики:
- растровая графика;
- векторная графика;
- фрактальная графика.
Они различаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Наименьшим элементом растрового изображения является точка (пиксель), векторное изображение строится из геометрических примитивов, фрактальная графика задаётся математическими уравнениями.
Расчёт информационного объёма растрового графического изображения основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).
Глубина цвета зависит от количества цветов в палитре:
N=2i
.
(N) — это количество цветов в палитре,
(i) — глубина цвета (или информационный вес одной точки, измеряется в битах).
Чтобы найти информационный объём растрового графического изображения (I) (измеряется в битах), воспользуемся формулой
I=i⋅k
.
(k) — количество пикселей (точек) в изображении;
(i) — глубина цвета (бит).
Пример:
Полина увлекается компьютерной графикой. Для конкурса она создала рисунок размером (1024*768) пикселей, на диске он занял (900) Кбайт. Найди максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Дано
(k=1024*768);
(I=900) Кбайт.
Найти: (N).
Решение
Чтобы найти (N), необходимо знать (i):
N=2i
.
Из формулы
I=i⋅k
выразим
i=Ik
, подставим числовые значения. Не забудем перевести (I) в биты.
Получим
i=900∗1024∗81024∗768≈9,3
.
Возьмём (i=9) битам. Обрати внимание, нельзя взять (i=10) битам, так как в этом случае объём файла (I) превысит (900) Кбайт. Тогда
N=29=512.
Ответ: (512) цветов.
На качество изображения влияет также разрешение монитора, сканера или принтера.
Разрешение — величина, определяющая количество точек растрового изображения на единицу длины.
Получается, если увеличить разрешение в (3) раза, то увеличится в (3) раза количество пикселей по горизонтали и увеличится в (3) раза количество пикселей по вертикали, т. е. количество пикселей в изображении увеличится в (9) раз.
Параметры PPI и DPI определяют разрешение или чёткость изображения, но каждый относится к отдельным носителям:
• цифровой (монитор) — PPI;
• печать (бумага) — DPI.
При решении задач величины PPI и DPI имеют одинаковый смысл.
При расчётах используется формула
I=k⋅i⋅ppi2
.
(I) — это информационный объём растрового графического изображения (бит);
(k) — количество пикселей (точек) в изображении;
(i) — глубина цвета (бит),
ppi (или dpi) — разрешение.
Пример:
для обучения нейросети распознаванию изображений фотографии сканируются с разрешением (600) ppi и цветовой системой, содержащей (16 777 216) цветов. Методы сжатия изображений не используются. Средний размер отсканированного документа составляет (18) Мбайт. В целях экономии было решено перейти на разрешение (300) ppi и цветовую систему, содержащую (65 536) цветов. Сколько Мбайт будет составлять средний размер документа, отсканированного с изменёнными параметрами?
Решение
Заметим, что
16777216=224
, значит,
i1=24
бита.
, значит,
i2=16
бит.
Воспользуемся формулой
I=k⋅i⋅ppi2
.
I1=24⋅k⋅6002;I2=16⋅k⋅3002;I1I2=24⋅k⋅600216⋅k⋅3002=6;18I2=6;I2=186=3.
Ответ: (3) Мбайта.
Определение объёма памяти, необходимого для хранения звуковой информации
Звук — это распространяющиеся в воздухе, воде или другой среде волны с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.
Чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму. Для этого его подвергают временной дискретизации и квантованию: параметры звукового сигнала измеряются не непрерывно, а через определённые промежутки времени (временная дискретизация); результаты измерений записываются в цифровом виде с ограниченной точностью (квантование).
Сущность временной дискретизации заключается в том, что через равные промежутки времени мы измеряем уровень аналогового сигнала. Количество таких измерений за одну секунду называется частотой дискретизации.
Частота дискретизации ((H)) — это количество измерений громкости звука за одну секунду.
Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц) и килогерцах (кГц). (1) кГц (=) (1000) Гц. Частота дискретизации, равная (100) Гц, означает, что за одну секунду проводилось (100) измерений громкости звука.
Качество звукозаписи зависит не только от частоты дискретизации, но также и от глубины кодирования звука.
Глубина кодирования звука или разрешение ((i)) — это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
В результате измерений звукового сигнала будет получено некоторое значение громкости, при этом все результаты измерений будут лежать в некотором диапазоне — количество уровней дискретизации.
Обозначим за (N) количество уровней дискретизации, тогда глубину кодирования можно найти по формуле:
N=2i
.
Для решения задач на нахождение объёма памяти, необходимого для хранения звуковой информации, воспользуемся формулой:
I=H⋅i⋅t⋅k
, где
(I) — информационный объём звукового файла (бит);
(H) — частота дискретизации (Гц);
(i) — глубина кодирования информации (бит);
(k) — количество каналов (моно — (1) канал, стерео — (2) канала, квадро — (4) канала).
Пример:
для распределения птиц по категориям обучают нейросеть. Для этого загружают звуки, издаваемые птицами. Каждый файл записан в формате монозвукозаписи с частотой дискретизации (128) Гц. При записи используется (64) уровня дискретизации. Запись длится (6) минут (24) секунды. Определи размер загружаемого файла в килобайтах.
Дано
(k=1);
(H=128) Гц;
(N=64);
(t=384) секунды.
Найти: (I) (Кбайт).
Решение
Воспользуемся формулой
N=2i
, (i=6) бит.
Подставим числовые значения в формулу
I=H⋅i⋅t⋅k
и переведём биты в килобайты:
Ответ: (36) килобайт.
Любой файл может быть передан по каналу связи, тогда объём переданной информации вычисляется по формуле:
I=V⋅t
, где
(I) — объём информации (бит);
(V) — пропускная способность канала связи (бит/секунду);
(t) — время передачи (секунды).
Пример:
в дельте Волги орнитологи оцифровывают звуки птиц и записывают их в виде файлов без использования сжатия данных. Получившийся файл передают в Астраханский биосферный заповедник по каналу связи за (56) секунд. Затем тот же файл оцифровывают повторно с разрешением в (8) раз ниже и частотой дискретизации в (3) раза выше, чем в первый раз. Сжатие данных не производится. Полученный файл передают в Кавказский природный заповедник; пропускная способность канала связи с Кавказским заповедником в (2) раза ниже, чем канала связи с Астраханским заповедником. Сколько секунд длилась передача файла в Кавказский заповедник?
Решение
Воспользуемся формулой
I=H⋅i⋅t⋅k
.
I1=k⋅i⋅t⋅H;I2=k⋅i8⋅t⋅3⋅H;I2I1=38.По условиюV2=V12.
Выразим (V) из формулы
I=V⋅t
, получим
V=It
, учтём, что
t1=56 секунд.Тогда I2t2=I156⋅2;t2=56⋅2⋅I2I1=56⋅2⋅38=42.
Ответ: (42) секунды.
Обрати внимание!
1 Мбайт=220 байт=223 бит.1 Кбайт=210 байт=213 бит.
Задачи на
расчёт информационного объёма
1.
Информационный объём текстового сообщения
Расчёт
информационного объёма текстового сообщения (количества информации, содержащейся
в информационном сообщении) основан на подсчёте количества символов
в этом сообщении, включая пробелы, и на определении информационного веса одного
символа, который зависит от кодировки, используемой при передаче и хранении
данного сообщения.
В
традиционной кодировке (КОИ8-Р,
Windows,
MS
DOS,ISO)
для кодирования одного символа используется 1 байт (8 бит). Эта величина и
является информационным весом одного символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет
закодировать 256 различных символов, т.к. 28=256
В
настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт
Unicode,
который отводит на каждый символ два байта (16 бит). С его помощью можно
закодировать 216=65536 различных символов.
Итак, для
расчёта информационного объёма текстового сообщения используется формула
V=K*i,
где
V
–
это информационный объём текстового сообщения, измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах;
K
–
количество символов в сообщении,
i
–
информационный вес одного символа, который измеряется в битах на один символ.
Рассмотрим примеры.
А) Текстовое сообщение, содержащее 1048576 символов общепринятой кодировки,
необходимо разместить на дискете ёмкостью 1,44Мб. Какая часть дискеты будет
занята?
Дано:
K=1048576
символов;
i=8
бит/символ
Решение:
V=K*i=1048576*8=8388608бит=1048576байт=1024
Кб=1Мб,
что составляет 1Мб*100%/1,44Мб=69% объёма дискеты
Ответ:
69% объёма дискеты будет занято переданным
сообщением
Б) Информация в кодировке Unicode передается со
скоростью 128 знаков в секунду в течение 32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью
1,44Мб займёт переданная информация?
Дано:
v=128 символов/сек;
t=32
минуты=1920сек;
i=16
бит/символ
Решение:
K=v*t=245760символов
V=K*i=245760*16=3932160бит=491520байт=480
Кб=0,469Мб,
что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб=33% объёма дискеты
Ответ:
33% объёма дискеты будет занято переданным
сообщением
2.
Информационный объём растрового графического изображения
Расчёт
информационного объёма растрового графического изображения (количества
информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте
количества пикселей в этом изображении и на определении глубины
цвета (информационного веса одного пикселя).
Итак, для
расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется
формула
V=K*i,
где
V
–
это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в
байтах, килобайтах, мегабайтах;
K
–
количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей
способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера);
i
–
глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель.
Глубина цвета
задаётся количеством битов,
используемым для кодирования цвета точки.
Глубина
цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой
N=2i,
где
N
–
это количество цветов в палитре,
i
–
глубина цвета в битах на один пиксель.
Рассмотрим примеры.
А) Видеопамять компьютера имеет объем 512Кб, размер графической сетки 640´200,
в палитре 16 цветов. Какое количество страниц экрана может одновременно
разместиться в видеопамяти компьютера?
Дано:
K=640´200=128000
пикселей;
N=16
цветов;
Vвп=512
Кб
Решение:
Используем формулы
V=K*i;
N=2i;
m=
Vвп/V,
где m
– это количество страниц экрана
16=24
Þ
i=4
бита/пиксель;
K=640´200=128000пикселей
V=128000*4=512000бит=64000байт=62,5Кб
на один экран
M=512/62,5=8
страниц
Ответ:
8 полных страниц экрана можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера
Б) В результате преобразования растрового графического изображения количество
цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти,
занимаемой изображением?
Дано:
N1=256
цветов;
N2=16
цветов;
Решение:
Используем формулы
V1=K*i1; N1=2i1; V2=K*i2;
N2=2i2;
N1=256=28;
Þ
i1=8
бит/пиксель
N2=16=24;
Þ
i2=4
бит/пиксель
V1=K*8; V2=K*4;
V2/V1=4/8=1/2
Ответ:
объём графического изображения уменьшится в два раза.
В)
Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см).
Разрешающая способность сканера 1200dpi
и
глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный
графический файл?
Дано:
i=24
бита на пиксель;
S=
21см*29,7 см
D=1200dpi
(точек на один дюйм)
Решение:
Используем формулы
V=K*i;
1дюйм=2,54 см
S=(21/2,54)*(29,7/2,54)=8,3дюймов*11,7дюймов
K=1200*8,3*1200*11,7=139210118
пикселей
V=139210118*24=3341042842бита=417630355байт=407842Кб=398Мб
Ответ:
объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт
Задания для самостоятельного выполнения
1.
Определите
количество цветов в палитре при глубине цвета 4, 8, 16, 24, 32 бита
2.
В процессе
преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось
с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объём занимаемой им памяти?
3.
256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
4.
Достаточно
ли видеопамяти объёмом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640*480 и палитрой
из 16 цветов?
Расчёт иформационного объема текстового сообщения
Расчёт
информационного объёма текстового
сообщения (количества информации,
содержащейся в информационном сообщении)
основан на подсчёте количества символов
в этом сообщении, включая пробелы, и на
определении информационного веса одного
символа, который зависит от кодировки,
используемой при передаче и хранении
данного сообщения.
В
традиционной кодировке (Windows,
ASCII)
для кодирования одного символа
используется 1 байт (8 бит). Эта величина
и является информационным весом одного
символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет
закодировать 256 различных
символов, т.к. 28=256.
В
настоящее время широкое распространение
получил новый международный стандарт
Unicode,
который отводит на каждый символ два
байта (16 бит). С его помощью можно
закодировать 216
=
65536 различных символов.
Итак,
для расчёта информационного объёма
текстового сообщения используется
формула
Vtext
=
nсимв*i
/ kсжатия
, (2)
где
Vtext
–
это информационный объём текстового
сообщения, измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах; nсимв
–
количество символов в сообщении, i
–
информационный вес одного символа,
который измеряется в битах на один
символ; kсжатия
– коэффициент сжатия данных, без сжатия
он равен 1.
Примеры.
Информация
в кодировке Unicode
передается
со скоростью 128 знаков в секунду в течение
32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью
1,44Мб займёт переданная информация?
Дано:
v
=
128 символов/сек;
t
=
32 минуты=1920сек;
i
=
16 бит/символ
Решение:
nсимв
=
v*t
=
245760 символов
V=nсимв*i
=
245760*16 = 3932160 бит = 491520 байт = 480 Кб = 0,469Мб,
что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб = 33% объёма
дискеты
Ответ:
33%
объёма дискеты будет занято переданным
сообщением
Расчёт иформационного объема растрового изображения
Расчёт
информационного объёма растрового
графического изображения (количества
информации, содержащейся в графическом
изображении) основан на подсчёте
количества пикселей в этом изображении
и на определении глубины цвета
(информационного веса одного пикселя).
Итак,
для расчёта информационного объёма
растрового графического изображения
используется формула (3):
Vpic
=
K
*
nсимв
*
i
/ kсжатия
, (3)
где
Vpic
–
это информационный объём растрового
графического изображения, измеряющийся
в байтах, килобайтах, мегабайтах; K
–
количество пикселей (точек) в изображении,
определяющееся разрешающей способностью
носителя информации (экрана монитора,
сканера, принтера); i
–
глубина цвета, которая измеряется в
битах на один пиксель; kсжатия
– коэффициент сжатия данных, без сжатия
он равен 1.
Глубина
цвета задаётся количеством битов,
используемым для кодирования цвета
точки. Глубина
цвета связана с количеством отображаемых
цветов формулой
N=2i,
где N
–
это количество цветов в палитре, i
–
глубина цвета в битах на один пиксель.
Примеры.
1)
В результате преобразования растрового
графического изображения количество
цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при
этом изменится объем видеопамяти,
занимаемой изображением?
Дано:
N1
=
256 цветов;
N2
=
16 цветов;
Решение:
Используем
формулы
V1
=
K*i1;
N1
=
2i1;
V2
=
K*i2;
N2
=
2i2;
N1
=
256 = 28;
i1
=
8 бит/пиксель
N2
=
16 = 24;
i2
=
4 бит/пиксель
V1
=
K*8;
V2
=
K*4;
V2/V1
=
4/8 = 1/2
Ответ:
объём графического изображения уменьшится
в два раза.
2)
Сканируется цветное изображение
стандартного размера А4 (21*29,7 см).
Разрешающая способность сканера 1200dpi
и
глубина цвета 24 бита. Какой информационный
объём будет иметь полученный графический
файл?
Дано:
i
=
24 бита на пиксель;
S
=
21см*29,7 см
D
=
1200 dpi
(точек
на один дюйм)
Решение:
Используем
формулы
V
=
K*i;
1дюйм
= 2,54 см
S
=
(21/2,54)*(29,7/2,54) = 8,3дюймов*11,7дюймов
K
=
1200*8,3*1200*11,7 = 139210118 пикселей
V
=
139210118*24 = 3341042842бита = 417630355байт = 407842Кб =
398Мб
Ответ:
объём сканированного графического
изображения равен 398 Мегабайт
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
06.03.20161.42 Mб33ОТИ практическая 5.docx
- #
Расчёт информационного объёма текстового сообщения (количества информации, содержащейся в информационном сообщении) основан на подсчёте количества символов в этом сообщении, включая пробелы, и на определении информационного веса одного символа, который зависит от кодировки, используемой при передаче и хранении данного сообщения.
В традиционной кодировке (Windows, ASCII) для кодирования одного символа используется 1 байт (8 бит). Эта величина и является информационным весом одного символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет закодировать 256 различных символов, т.к. 2 8 =256.
В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта (16 бит). С его помощью можно закодировать 2 16 = 65536 различных символов.
Итак, для расчёта информационного объёма текстового сообщения используется формула
где Vtext – это информационный объём текстового сообщения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; nсимв – количество символов в сообщении, i – информационный вес одного символа, который измеряется в битах на один символ; kсжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.
Информация в кодировке Unicode передается со скоростью 128 знаков в секунду в течение 32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью 1,44Мб займёт переданная информация?
Дано: v = 128 символов/сек; t = 32 минуты=1920сек; i = 16 бит/символ
nсимв = v*t = 245760 символов V=nсимв*i = 245760*16 = 3932160 бит = 491520 байт = 480 Кб = 0,469Мб, что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб = 33% объёма дискеты
Ответ: 33% объёма дискеты будет занято переданным сообщением
Расчёт иформационного объема растрового изображения
Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).
Итак, для расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется формула (3):
где Vpic – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; K – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера); i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель; kсжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.
Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой N=2 i , где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.
1) В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти, занимаемой изображением?
Дано: N1 = 256 цветов; N2 = 16 цветов;
N1 = 256 = 2 8 ; i1 = 8 бит/пиксель
N2 = 16 = 2 4 ; i2 = 4 бит/пиксель
Ответ: объём графического изображения уменьшится в два раза.
2) Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см). Разрешающая способность сканера 1200dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
Дано: i = 24 бита на пиксель; S = 21см*29,7 см D = 1200 dpi (точек на один дюйм)
Используем формулы V = K*i;
S = (21/2,54)*(29,7/2,54) = 8,3дюймов*11,7дюймов
K = 1200*8,3*1200*11,7 = 139210118 пикселей
V = 139210118*24 = 3341042842бита = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб
Ответ: объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт
Урок » Вычисление объема графического файла»
Качество кодирования изображения зависит от :
— размера точки — чем меньше её размер, тем больше количество точек в изображении
— количества цветов (палитры) — чем большее количество возможных состояний точки, тем качественнее изображение
Вычисление объема графического файла
Информации о состоянии каждого пикселя хранится в закодированном виде в памяти ПК. Из основной формулы информатики можно подсчитать объем памяти, необходимый для хранения одного пикселя:
где i — глубина кодирования (количество бит, занимаемых 1 пикселем), N — количество цветов (палитра)
Для получения черно-белого изображения пиксель может находится в одном из состояний: светится – белый (1) , не светится – черный (0) .
Следовательно, для его хранения требуется 1 бит.
Глубина цвета I
Количество отображаемых цветов N
2 4 = 16
2 8 = 256
16 (hige color)
2 16 = 65 536
24 (true color)
2 24 = 16 777 216
32 (true color)
2 32 = 4 294 967 296
Вычисление объема растрового изображения
где V — объем файла , k — количество пикселей , i — глубина цвета
Задача 1. Вычислить объем растрового черно-белого изображения размером 128 х 128.
Решение: 1) N = 2 = 2 i , i = 1
2) V = K * i = ( 1 28 x 1 28 x 1 бит) / (8 * 1024) = 2 Кбайт.
Задача 2. Вычислить объем растрового изображения размером 128 х 128 и палитрой 256 цветов.
Решение: 1) N = 256 = 2 i , i = 8
2) V = K * i = ( 1 28 x 1 28 x 8 бит) / (8 х 1024) = 16 Кбайт.
Задача 3. Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 640 х 480 и палитрой из 65 536 цветов.
Решение: 1) N = 65536 = 2 i , i = 16
2) V = K * i = ( 640 x 4 8 0 x 16 бит) / (8 х 1024) = 6 00 Кбайт.
Ответ: 6 00 Кбайт
Вычисление объема векторного изображения
Задача 3. Вычислить объем векторного изображения.
Решение: Векторное изображение формируется из примитивов и хранится в памяти в виде формулы:
RECTANGLE 1, 1, 100, 100, Red, Green
Подсчитаем количество символов в этой формуле: 36 символов (букв, цифр, знаков препинания и пробелов)
36 символов х 2 байта = 72 байт ( Unicode 1 символ — 1 байт)
Презентация к уроку
Загрузить презентацию (586,8 кБ)
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цель урока:
- Обобщение и систематизация знаний по теме: “Измерение объёма информации”.
- Формирование практических навыков нахождения количества информации, используя различные подходы к измерению информации.
Обобщение и систематизация знаний, развитие приёмов умственной деятельности, памяти, внимания, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы. Повышение информационной культуры учащихся, интереса к предмету “Информатика”, развитие познавательного интереса учащихся, ответственности, самостоятельности, самооценки, умения работать в коллективе.
Тип урока: Обобщение и систематизации знаний.
ТСО и наглядность: проектор, распечатки с заданиями, презентация по ходу урока.
Единицы измерения информации.
В 1 бит можно записать один двоичный символ.
1 байт = 8 бит.
В кодировке ASCII в один байт можно записать один 256 символьный код.
В кодировке UNICODE один 256 символьный код занимает в памяти два байта.
1 килобайт = 1024 байт
1 мегабайт = 1024 килобайт
1 гигабайт = 1024 мегабайт
1 терабайт = 1024 гигабайт
Формула Хартли 2 i = N где i– количество информации в битах, N – неопределенность
Таблица степеней двойки, которая показывает сколько информации можно закодировать с помощью i – бит
i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
N=2 i
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
Чтобы вычислить информационный объем сообщения надо количество символов умножить на число бит, которое требуется для хранения одного символа
Например: двоичный текст 01010111 занимает в памяти 8 бит
Этот же текст в кодировке ASCII занимает 8 байт или 64 бита
Этот же текст в кодировке UNICODE занимает 16 байт или 128 бит.
Не забывайте, что пробелы надо тоже считать за символы поскольку они также набираются на клавиатуре и хранятся в памяти.
Мощность алфавита – это количество символов в алфавите или неопределенность из формулы Хартли.
Информационный вес одного символа – это значение i из формулы Хартли.
Отсюда можно сделать вывод, что не существует алфавита, состоящего из одного символа, поскольку тогда информационный вес этого символа был бы равен 0.
План урока.
Ход урока
I. Организационный момент.
Проверка готовности учащихся к уроку. Проверка присутствующих. Сообщение темы и целей урока. Проверка домашнего задания.
II. Актуализация знаний.
Провожу проверку знаний, полученных на предыдущем уроке.
- N=2 i , I=log2 1/p какие это формулы и когда они применяются?
- Для знакового представления информации используется………
- Какие единицы информации вы знаете?
- Вы подошли к светофору, когда горел желтый цвет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации вы при этом получили?
- Объем информационного сообщения составляет 1 6 384 бита. Выразить его в килобайтах.
- Сколько бит информации содержит сообщение объемом 4 Мб? Ответ дать в степенях 2.
- В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?
- Сообщение, записанное буквами из 16-символьного алфавита, содержит 512 символов. Какой объем информации оно несет в килобайтах?
- Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если объем ею составил 1/16 часть килобайта?
III. Применения и закрепления полученных знаний.
Обсуждаются темы из различных областей знаний, возможные для использования на уроке. Конкретизируется и выдается задание по теме урока с учетом воспитательных и развивающих целей урока.
(Решение задач. На доске проецируется слайд с заданием.)
1) На железнодорожном вокзале 8 путей отправления поездов. Вам сообщили, что ваш поезд прибывает на четвёртый путь. Сколько информации вы получили?
2) Сообщение о том , что ваш друг живёт на 10 этаже, несёт 4 бита информации. Сколько этажей в доме?
3) Загадано число из промежутка от 1 до 64. Какое количество информации необходимо для угадывания числа из этого промежутка?
4) Какой объём памяти на диске требуется для записи 5 страниц текста набранного на компьютере, если каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке?
5) Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 256 – символьного алфавита, если объём его составил 1/32 часть Мбайта?
6) Объём сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
7) За четверть ученик получил 100 оценок. Сообщение о том, что он получил пятёрку, несёт 2 бита информации. Сколько пятёрок ученик получил за четверть?
В корзине лежат 8 чёрных шаров и 24 белых. Сколько информации несёт сообщение о том, что достали чёрный шар?
9) В корзине лежат 8 чёрных шаров и 24 белых. Сколько информации несёт сообщение о том, что достали шар?
Самостоятельная работа. Ученики выполняют тестовые задания
Карточки с тестом на 2 варианта. С последующей взаимопроверкой и обсуждением.
1 вариант
Шахматная доска состоит 8 столбцов и 8 строк. Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования координат одного шахматного поля?
1) 4; 2) 5; 3) 6; 4) 7.
Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 16 символов, а второй текст – в алфавите из 256 символов. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?
1) 12; 2) 2; 3) 24; 4) 4.
Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования положительных чисел, меньших 60?
1) 1; 2) 6; 3) 36; 4) 60.
Двое играют в “крестики-нолики” на поле 4 на 4 клетки. Какое количество информации получил второй игрок, узнав ход первого игрока?
1) 1 бит; 2) 2 бита; 3) 4 бита; 4) 16 бит.
1) 77; 2) 256; 3) 156; 4) 512.
2 вариант
Мощность алфавита равна 256. Сколько Кбайт памяти потребуется для сохранения 160 страниц текста, содержащего в среднем 192 символа на каждой странице?
1) 10; 2) 20; 3) 30; 4) 40.
Мощность алфавита равна 64. Сколько Кбайт памяти потребуется, чтобы сохранить 128 страниц текста, содержащего в среднем 256 символов на каждой странице?
1) 8; 2) 12; 3) 24; 4) 36.
В коробке лежат 64 цветных карандаша. Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Сколько белых карандашей было в коробке?
1) 4; 2) 8; 3) 16; 4) 32.
За четверть Василий Пупкин получил 20 оценок. Сообщение о том, что он вчера получил четверку, несет 2 бита информации. Сколько четверок получил Василий за четверть?
1) 2; 2) 4; 3) 5; 4) 10.
1) 4; 2) 16; 3) 64; 4) 81.
IV. Подведение итогов урока. Выставление оценок на тестовую работу.
V. Домашнее задание.
Получают домашнее задание к следующему уроку.
1 вариант
2 вариант