Llawn gwybodaeth ac ymagwedd yr wyddor i fesur gwybodaeth

Mae datblygiad technoleg gyfrifiadurol yn yr oes dechnolegol newydd codi llawer o gwestiynau ychwanegol, yn agor posibiliadau a gwybodaeth newydd. Ond ar yr un pryd ac mae llawer o gyfyng-gyngor y mae'n rhaid eu datrys. Er enghraifft, yn astudio offer cyfrifiadurol, mae'n bwysig deall sut mae'n ymdrin, storfeydd ac yn trosglwyddo ffeil sydd yn fformat amgodio data ac y mae gwybodaeth mesur yn perfformio. Ond y prif bwnc trafod yn y cwestiwn o beth yw'r prif ddulliau o fesur gwybodaeth. Bydd enghreifftiau ac esboniadau o bob agwedd yn cael eu disgrifio'n fanwl yn yr erthygl hon.

Gwybodaeth mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol

Dechrau deall y dulliau o storio gwybodaeth, mae angen i chi wybod cyn hynny yn y maes cyfrifiadurol ac yn cyflwyno gwybodaeth fod yn dangos. Wedi'r cyfan, os ydych yn cymryd gwyddoniaeth gyfrifiadurol fel gwyddoniaeth, ei brif amcan o astudio yn y math o wybodaeth. Mae'r gair o darddiad Lladin a chyfieithu i ein hiaith yn golygu "chydnabod", "esboniad", "gostyngiad". Mae pob gwyddoniaeth yn defnyddio diffiniadau gwahanol o'r cysyniad. Yn y maes cyfrifiadur yn yr holl wybodaeth am y gwahanol wrthrychau a ffenomenau o'n cwmpas, yn fesur sy'n lleihau'r elfen o ansicrwydd ac mae ein hanwybodaeth yn eu cylch. Ond er mwyn storio'r holl ffeiliau, data, cymeriadau symbol mewn cyfrifiadur electronig, mae angen i chi wybod y algorithm i gyfieithu i mewn i cod deuaidd a'r unedau presennol mesur y swm o ddata. dull yn nhrefn yr wyddor o fesur y wybodaeth yn dangos sut cyfrifiadur peiriant trosi cymeriadau i mewn i cod deuaidd o rai a sero.

Codio gwybodaeth gyfrifiadurol electronig

Gall caledwedd cyfrifiadurol adnabod, prosesu, storio a throsglwyddo data gwybodaeth yn unig mewn cod deuaidd. Ond os yw'n sain, testun, fideo, graffeg, mae'r peiriant yn gallu gwahanol fathau o ddata droi'n fath deuaidd? Ac maent yn y ffurflen hon yn cael eu storio yn y cof? Mae'r cwestiynau hyn y gall atebion i'w cael, os ydych yn gwybod y dull yn nhrefn yr wyddor i benderfynu faint o agwedd cynnwys gwybodaeth a hanfod technegol o godio.

Codio gwybodaeth yw i amgryptio y cymeriadau yn y cod deuaidd sy'n cynnwys y digidau "0" a "1". Mae'n dechnegol hawdd i'w trefnu. Mae'r signal yw, os oes uned o sero yn dangos y gwrthwyneb. Mae rhai yn meddwl tybed pam y cyfrifiadur yn gallu peidio, fel yr ymennydd dynol, i gadw rhifau heriol, gan eu bod yn llai o faint. Ond cyfrifiadurol electronig yn haws i drin cod deuaidd enfawr, yn hytrach na storio yn y cof am y cymhleth.

System o gyfrifo yn y maes cyfrifiadurol

Rydym yn eu defnyddio i gyfrif o 1 i 10, cyfansoddi, tynnu, lluosi, a gwneud amrywiaeth o weithrediadau ar niferoedd. Mae'r cyfrifiadur yn gallu gweithredu gyda rhifau dim ond dau. Ond a yw'n mewn ffracsiwn o filfedau eiliad. Fel peiriant cyfrifiadurol a wnaed codio a dadgodio symbolau? Mae hwn yn algorithm eithaf syml, y gellir eu hystyried fel enghraifft. dull yn nhrefn yr wyddor o fesur data, uned ddata byddwn yn edrych ar ychydig yn ddiweddarach, ar ôl daw'n amlwg hanfod data amgodio a datgodio.

Mae nifer o raglenni cyfrifiadurol sy'n gallu cyfieithu graffigol system cyfrifo neu llinyn testun i mewn i cod deuaidd ac i'r gwrthwyneb.

Byddwn yn cynnal y cyfrifiadau llaw. codio gwybodaeth yn cael ei wneud yn y rhannu arferol erbyn 2. Felly, gadewch i ni ddweud ein bod gennym nifer degol 217. Mae angen i ni newid i cod deuaidd. At y diben hwn, rydym yn ei rannu gan y nifer 2 i'r foment pan nad yw'r gweddillion yn troi sero neu un.

• 217/2 = 108 gyda gweddill 1. Ar wahân ysgrifennwch y gweddillion, a byddant yn creu ein hateb terfynol.
• 108/2 = 54. Yma, mae'r gweddill yw nifer 0, gan fod 108 yn rhanadwy. Peidiwch ag anghofio i dagio olion. Wedi'r cyfan, os byddwch yn colli hyd yn oed un rhif, rhif gwreiddiol wedi i fod yn wahanol.
• 54/2 = 27, 0 gweddillion.
• 27/2 = 13, un cofnod yn y gweddill. Mae ein nifer o gydbwysedd yn creu cod deuaidd, y dylid ei ddarllen yn ôl.
• 13/2 = 6. Yma, mae'r uned yn y cydbwysedd, rydym yn ysgrifennu.
• 6/2 = 3 gyda gweddill 0. Yn y rhifau ymateb terfynol fod yn un yn fwy nag ar gyfer yr holl gamau gweithredu a gyflawnir gan chi.
• 3/2 = 1 gyda gweddill 1. Ysgrifennu a gweddillion rhif 1, sef yr adran olaf.

Os mai'r ateb i roi, gan ddechrau gyda'r rhifau yn y weithred gyntaf, y canlyniad fydd 10011011, ond nid yw hyn yn wir. rhifau deuaidd Rhaid ei ysgrifennu yn y drefn gwrthwyneb. Dyma ganlyniad terfynol y cyfieithiad: 11011001. dull Gwybodaeth a wyddor o fesur data yn wybodaeth a ddefnyddiwyd y fformat hwn ar gyfer storio a throsglwyddo. cod deuaidd wedi ei ysgrifennu yn y tabl cod a storio yno hyd nes y mae angen i chi ddod ag ef at y sgrin. Yna, cyfieithiad o'r wybodaeth yn y math arferol, a elwir yn datgodio.

Yn y llun yn amlwg algorithm cyfieithu gweladwy o fath deuaidd mewn cod degol. Mae'n cael ei wneud gan fformiwla syml. Y digid cyntaf y cod yn cael ei luosi gan 2 i rym 0, ychwanegu ato y digid nesaf, wedi'i luosi 2 i raddau mwy, ac yn y blaen. O ganlyniad, fel y gwelir oddi wrth y llun, rydym yn cael yr un nifer â'r gwreiddiol wrth amgodio.

dull yn nhrefn yr wyddor o fesur o wybodaeth: hanfod, undod

Er mwyn mesur faint o ddata yn y dilyniant o gymeriadau testun, mae angen defnyddio'r dull presennol. Nid yw o bwys cynnwys y testun, y prif beth - cyfran y marciau. Diolch i'r agwedd hon o werth a gyfrifir o neges destun hamgodio ar gyfrifiadur. Yn unol â'r ymagwedd hon, mae gwerth meintiol mewn cyfrannedd â nifer o gymeriadau o'r testun gofnodi o'r bysellfwrdd. Diolch i hyn dull o fesur cyfaint data cyfeirir ato'n aml fel tri dimensiwn. Gall symbolau fod yn wahanol iawn o ran maint. Mae'n amlwg bod y ffigurau o'r fath fel 0 ac 1 yn 1 darn o wybodaeth, a'r llythyrau, atalnodi, gofod - pwysau arall. Gallwch weld y ASCII-bwrdd i ddysgu y cod deuaidd o gymeriad. Er mwyn cyfrifo swm angenrheidiol o destun, mae angen i adio pwysau'r holl arwyddion - yn rhan o'r testun. Mae hwn yn ddull yr wyddor i benderfynu faint o wybodaeth.

Mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol, mae llawer o dermau sy'n gynyddol yn gweithredu mewn bywyd bob dydd. Felly, yr wyddor mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol yn set o gymeriadau, gan gynnwys y cromfachau, gofod, atalnodi, symbolau, Cyrillic, Lladin, sy'n ddim ond rhan o'r testun. Yma, mae dau diffiniadau, a fydd yn cael ei gyfrifo y gwerth hwn.

1. Oherwydd y diffiniad cyntaf, gallwn gyfrifo y digwyddiad o gymeriadau mewn neges destun pan fydd eu tebygolrwydd o ddigwydd yn hollol wahanol. Felly, gallwn ddweud bod rhai o'r llythrennau mewn geiriau Rwsia yn ymddangos yn anaml iawn, megis "b" neu "e".

2. Ond mewn rhai achosion mae'n fwy hwylus i gyfrifo gwerth cywir i ni, yn cyflwyno Equiprobable ymddangosiad pob cymeriad. A bydd yn cael ei ddefnyddio fformiwla wahanol ar gyfer cyfrifo.

Dyma'r dull yr wyddor i'r wybodaeth mesur.

digwyddiad Equiprobable cymeriadau mewn ffeil testun

I esbonio y diffiniad hwn, mae angen i gymryd yn ganiataol bod yr holl gymeriadau yn y testun neu negeseuon yn ymddangos gyda'r un amledd. I gyfrifo faint o le y maent yn cymryd i fyny ar eich cyfrifiadur, mae'n rhaid i chi plymio i mewn theori tebygolrwydd a dod i gasgliadau syml.

Tybiwch, ar y testun ar y sgrîn a ddangosir. Ein her yw dod o hyd faint o gof mae'n ei gymryd cyfrifiadur. Gadewch y testun yn cynnwys 100 o nodau. Mae'n ymddangos bod y tebygolrwydd o un llythyr, byddai symbol neu arwydd fod yn rhan un-ganfed ran o gyfanswm cyfaint. Os yw llyfr ar y ddamcaniaeth tebygolrwydd, mae'n bosibl dod o hyd i fformiwla yn hytrach syml sy'n pennu gwerth rhifiadol o siawns o digwyddiad o gymeriad ym mhob lleoliad y testun yn gywir.

Efallai y bydd y prawf o fformiwlâu a theoremau nid yw pawb yn meddwl tybed pam, o ystyried y fformiwla adnabyddus o wyddonwyr, mynegiant allbwn dylunio:

ff = log ₂ (1 / p) = log ₂ N (darnau); 2 ⁱ = N,

lle i - mae hyn yn y gwerth y mae angen i ni i ddysgu, p - Gwerth rhifiadol o'r posibilrwydd o arwydd yn y mannau a testun, N, yn y rhan fwyaf o achosion yn hafal i 2, oherwydd bod y peiriant cyfrifiadurol amgodio'r data mewn cod deuaidd sy'n cynnwys y ddau newidyn.

dull yr wyddor o fesur gwybodaeth gyfeintiol yn awgrymu bod y pwysau o un symbol bit arwydd hafal i 1 - uned lleiaf o fesur. Yn ôl y fformiwla, gallwch benderfynu pa yn hafal i bytes, cilobeit, megabeit, ac eraill.

Thebygolrwydd o wahanol gymeriadau yn y testun

Os byddwn yn cymryd yn ganiataol bod y cymeriadau yn ymddangos gyda amrywio amledd (neu, mewn unrhyw sefyllfa o destun eu tebygolrwydd o ddigwydd yn wahanol), yna gallwn ddweud bod eu pwysau hefyd gwybodaeth wahanol. Rhaid bod yn cyfrifo gan wybodaeth wahanol fesur fformiwla. nhrefn yr wyddor ac ymagwedd hyblyg sy'n cynnwys y ddau hafal i, neu'n wahanol arwydd posibl o amlder y digwyddiad yn y testun. Ni fyddwn yn effeithio ar y fformiwla gymhleth ar gyfer cyfrifo gwerth hwn gan gyfeirio at amryw tebygolrwydd o ddigwydd y symbol. Dylid deall bod llythyrau fel "b", "s", "dd", "f", yng ngeiriau Rwsia yn llawer llai cyffredin. Felly, mae angen ystyried pa mor aml y fformiwla wahanol. Ar ôl treulio rhai cyfrifiadau, yr ymchwilwyr i'r casgliad mai anaml y pwysau wybodaeth yn gwneud cymeriadau llawer mwy na'r pwysau o'r llythyrau, sydd i'w cael yn aml. I gyfrifo faint o destun, rhaid i chi ystyried faint o ailadrodd o bob cymeriad a gwybodaeth pwysau, yn ogystal â maint y wyddor.

Gwybodaeth Mesur: y cynnil o agwedd cynnwys

Ni allwch gymryd i ystyriaeth yr ymagwedd yn nhrefn yr wyddor i'r wybodaeth mesur. Gwybodeg cynnig agwedd arall ar y data mesur - ystyrlon. Mae eisoes wedi datrys ychydig dasg wahanol. Tybiwch rhywun yn eistedd wrth gyfrifiadur, yn derbyn gwybodaeth am y ffenomen neu ryw wrthrych. Cyn hyn, mae'n amlwg nad yw'n gwybod unrhyw beth, felly mae nifer penodol o opsiynau posibl neu ddisgwyliedig. Ar ôl darllen y neges yr ansicrwydd yn diflannu, mae'n parhau i fod yn opsiwn, mae'r gwerth sy'n angenrheidiol i gyfrifo a. Rydym yn ysgrifennu fformiwla ategol. Bydd y gwerth yn cael ei gyfrifo yn ôl y lleiaf un - darnau. Fel dull yr wyddor o fesur faint o wybodaeth, y fformiwla gywir yn cael ei ddewis o ystyried 2 sefyllfaoedd posib: wahanol ac yn hafal i y tebygolrwydd o achosion o ddigwyddiadau.

Digwyddiadau a gafwyd gyda thebygolrwydd cyfartal

Fel yn yr achos pan gymhwyso dull gwrthrychol yn nhrefn yr wyddor o fesur gwybodaeth, pan fydd y dull ystyrlon fformiwla a ddymunir gyfrifo o'r patrwm sydd eisoes yn hysbys, a roddodd gwyddonydd Hartley:

2 ⁱ = N,

lle i - yw faint o ddigwyddiadau y mae angen i ni ddod o hyd i, a N - nifer o ddigwyddiadau a gafwyd gyda amlder Equiprobable. Mae gwerth i ystyried i fod yr uned leiaf o gyfrifiad - darnau. gallaf ei fynegi o ran y logarithm.

Enghraifft o gyfrifo ddigwyddiadau equiprobable

Tybiwch fod gennych ar eich plât yn 64 twmplenni, ac un ohonynt yw syndod cudd lle cig. Mae'n angenrheidiol i gyfrif y nifer o wybodaeth yn cynnwys digwyddiad pan dynnodd y twmplen gyda syrpreis, hynny yw, i wneud y data mesur. dull wyddor mor syml fel amcan. Mewn dau achos, byddai'n cael ei ddefnyddio yr un fformiwla i gyfrifo cyfaint deunyddiau gwybodaeth feintiol. Amnewid gwerth hysbys y fformiwla: ⁱ = 64 2 = ^{6 mis Chwefror.} Canlyniad: i = 6 ddarnau.

Mae'r wybodaeth a roddir tebygolrwydd mesur achosion o ddigwyddiadau gwahanol

Tybiwch fyddwn yn trefnu digwyddiad â thebygolrwydd o ddigwydd t. Rydym yn cymryd yn ganiataol bod y gwerth i, wedi'i gyfrifo yn ddarnau, - mae nifer sy'n cael ei nodweddu gan y ffaith bod y digwyddiad wedi digwydd. O hyn, gellir dadlau y gall y gwerth yn cael ei gyfrifo gan yr hafaliad ar hyn o bryd: ⁱ = 1 2 / p.

Gwahaniaethau rhwng dull yr wyddor ac yn ystyrlon i'r mesur y wybodaeth

Mae'r dull cyfeintiol wahanol ystyrlon? Ar ôl cyfrifo newidynnau swm fformiwla o wybodaeth yn gyfan gwbl yr un fath. Y gwahaniaeth yw y gall agwedd yr wyddor yn cael ei ddefnyddio os ydych yn gweithio gyda thestunau a llawn gwybodaeth yn caniatáu i ddatrys unrhyw broblemau yn y theori tebygolrwydd, cyfrifwch y swm o wybodaeth o ddigwyddiad penodol, o ystyried ei debyg o ymddangos.

canfyddiadau

dull yn nhrefn yr wyddor o wybodaeth fesur yn ogystal â gwybodaeth, mae'n ei gwneud yn bosibl i gael gwybod pa unedau data, a faint y bydd yn cymryd y cymeriadau testun, neu unrhyw wybodaeth arall. Gallwn gyfieithu unrhyw destun a ffeiliau rhifiadol, negeseuon yn god cyfrifiadurol ac yn ôl, bob amser yn gwybod faint o gof y byddant yn byw yn y cyfrifiadur cyfrifiadur.