Сколько байт информации содержат 10 kб: сколько байт информации содержат 10кб ; и сколько байт информации содержит 72бит? помогите пж оч надо ссррроччно!!!

Содержание

Тема №8176 Решение задач по информатике измерение информации 3 темы

Тема №8176

Содержательный подход к измерению информации

1.​ В рулетке общее количество лунок равно 254. Какое количество информации мы получаем в сообщении об остановке шарика в одной из лунок?

N=254 N = 2i 256 = 28

i — ? i = 8 бит

2.​ Сообщение «Алиса живет в доме № 23 на улице Вишневая» содержит 5 бит информации. Сколько всего домов на улице?

i = 5 бит N = 2i N = 25

N — ? N = 32 дома

3.​ Сколько информации несет сообщение о том, что было угадано число в диапазоне целых чисел от 684 до 811?

N = 811- 683 =128 N = 2i 128 = 27

i — ? i = 7 бит

4.​ В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами, на каждом – по 8 полок. Ученику сообщили, что нужный учебник находится на 2-ой полке 4-го стеллажа. Какое количество информации получил ученик?

N = 16*8 =128 N = 2i 128 = 27

i — ? i = 7 бит

5.​ Поле для игры в крестики-нолики содержит 64 клетки. Первый игрок ставит крестик в любую клетку. Какое количество информации получит второй игрок при первом ходе первого игрока?

N = 64 N = 2i 64 = 26

i — ? i = 6 бит

Единицы измерения информации 

1.​ Во сколько раз 2 Мб больше, чем 40 Кб

2 Мб = 2*1024 = 2048 Кб

2048/40 = 51 раз

2.​ Сколько мегабайт информации содержит сообщение объемом

223 бит

223 бит = 223/23 байт = 220/210 Кб = 210/210 Мб = 1 Мб

3.​ Сколько бит информации содержится в 1/8 мегабайта

1/8 Мб = 210/23 Кб = 27*210 = 217 Байт = 217*23 = 220 бит = 1048576 бит

4.​ Переведите из одних единиц измерения информации в другие.

64 бит = 64/8 = 8 байт

128 Кбайт = 128/1024 = 0,125 Мбайт

10 Кбайт= 10*1024 = 10240 байт

10 байт = 10*8 = 80 бит.

1.​ Алфавитный подход к измерению информации

2.​ Каждый символ кодируется одним байтом. Оцените информационный объем следующего предложения в этой кодировке:

В одном килограмме тысяча грамм.

В сообщении 32 символа.

I = K*i =32*8 = 256 бит.

3.​ В одном из представлений кодировки Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объем слова из двадцати четырех символов в этой кодировке.

I = K*i =24*16 = 384 бита

4.​ Информационное сообщение объемом 300 бит содержит 100 символов. Какова мощность алфавита?

I = 300 бит N = 2i I = K*i

К = 100 символов

i = I/K i = 300/100 = 3 бита

N — ? N = 23 = 8 символов

5.​ В книге 100 страниц. На каждой странице 40 строк по 80 символов в строке. Вычислить информационный объем книги.  Ответ запишите в Мб.

К = 100*40*80 = 320000 символов

I = 320000 байт = 320000/1024 = 312,5 Кб = 312,5/1024 = 0,3 Мб

6.​ Мощность алфавита равна 64. Сколько Кбайт памяти потребуется, чтобы сохранить 128 страниц текста, содержащего в среднем 256 символов на каждой странице?

К = 128*256 = 32768 символов N = 2i I = K*i

N = 64

i = 6 бит

I — ? I = 32768*6 = 196608 бит = 196608/8/1024 = 24 Кб

7.​ Жители планеты Принтер используют алфавит из 256 знаков, а жители планеты Плоттер — из 128 знаков. Для жителей какой планеты сообщение из 10 знаков несет больше информации и на сколько?

Один символ алфавита жителей планеты Принтер несет в себе 8 бит информации (256 = 28), а жителей планеты Плоттер — 7 бит информации (128 = 27).

I1 = 10*8 = 80 бит

I2 = 10*7 = 70 бит

80-70 = 10 бит
Ответ: Больше для жителей Принтер на 10 бит.

Задание 3.

Единица информации бит — это сообщение о событии с двумя одинаково возможными исходами (от англ. bit binary digit — двоичная цифра).

В вычислительной технике бит — это наименьшая единица измерения памяти компьютера, необходимая для хранения одного из двух знаков «0» или «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Байт — основная единица количества информации, воспринимаемая и обрабатываемая в компьютере. 1 байт = 8 бит (восемь бит требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256 = 28)).

Широко используются также следующие производные единицы информации:

и еще более крупные: экзабайт, зеттабайт, йоттабайт.

Содержательный подход.

Сообщение содержит информацию для человека, если заключенные в нем сведения являются для этого человека новыми и понятными и, следовательно, пополняют его знания.

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в два раза, несет для него 1 бит информации.

Пусть N – количество равновероятных событий. Тогда количество информации x находим:

X=1 бит.

Пример 2. В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере»

X=5 бит.

Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте.

Полное количество символов в алфавите называется мощностью алфавита.

Где N мощность алфавита.

Алфавит из 256 символов используется для представления текстов в компьютере: 1 символ весит 256=28 – 8 бит или 1 байт.

i – информационный вес одного символа, К – количество символов.

Пример 3: Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 10 стр., на каждой 40 строк, в каждой строке 60 символов. Каков объем информации?

N=256. 1 символ=1байт.

Страница содержит 40*60=2400байт.

Вероятность.

Если N – это общее число возможных исходов какого-то процесса и из них интересующее нас событие может произойти К раз, то вероятность этого события равна К/N.

Количественная зависимость между вероятностью события p и количеством информации в сообщении о нем I выражается формулой:

Пример 4: В корзине лежат 50 шаров: 10 черных и 40 белых. Найти количество информации о выпадении белого и черного шаров:

Вариант 1

Вариант 2

В барабане для розыгрыша лотереи находится 64 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере?

При игре в кости используется кубик с шестью гранями. Сколько бит информации получает игрок при каждом бросании кубика?

Сообщение, записанное буквами из 64-х символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

В корзине лежат 8 черных шаров и 24 белых. Сколько информации несет сообщение о том, что достали черный шар?

В корзине лежат 32 шара. Среди них – 4 красных. Сколько информации несет сообщение о том, что достали красный шар?

Вариант 3

Вариант 4

«Вы выходите на следующей остановке?» — спросили человека в автобусе. «Нет», — ответил он. Сколько информации содержит ответ? (Ответ обоснуйте)

Какой объем информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 4 раза?

Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 часть Мбайта. Какой размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-ти символьного алфавита, если его объем составил 1/16 часть Мбайта?

В коробке лежат 64 цветных карандаша. Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Сколько белых карандашей было в коробке?

В группе 30 человек. За контрольную работу было получено 6 пятерок, 15 четверок, 8 троек и 1 двойка. Какое количество информации в сообщении о том, что первый по списку получил четверку?

Вариант 5

Вариант 6

Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации вы при этом получили?

Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. После этого загорелся желтый. Какое количество информации вы при этом получили?

Сколько Кбайт составит сообщение из 384 символов 16-ти символьного алфавита?

Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста?

Известно, что в ящике лежат 20 шаров. Из них 10 черных, 5 белых, 4 желтых, 1 красный. Какое количество информации несут сообщения о том, что из ящика случайным образом достали черный шар; белый шар; желтый шар; красный шар?

За четверть ученик получил 100 оценок. Сообщение о том, что он получил четверку, несет 2 бита информации. Сколько четверок ученик получил за четверть?

Вариант 7

Вариант 8

В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?

Группа пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получила группа из этого сообщения?

Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов?

Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

В корзине лежат белые и черные шары. Среди них 18 черных шаров. Сообщение о том, что из корзины достали белый шар, несет 2 бита информации. Сколько всего в корзине шаров?

В озере живут караси и окуни. Подсчитано, что карасей 1500, а окуней — 500. Сколько информации содержится в сообщениях о том, что рыбак поймал карася, окуня, поймал рыбу?

Вариант 9

Вариант 10

Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?

При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до n было получено 7 бит информации. Чему равно n?

Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какова мощность используемого алфавита?

Сколько байт в словах «информационные технологии»?

К остановке подходят автобусы с разними номерами. Сообщение о том, что к остановке подошел автобус №1, несет 4 бита информации. Вероятность появления на остановке автобуса №2 в два раза меньше, чем вероятность появления автобуса №1. сколько бит информации несет сообщение о появлении на остановке автобуса №2?

В корзине лежат белые и черные шары. Среди них 4 белых. Сообщение о том, что достали белый шар, несет 3 бита информации. Сколько всего шаров в корзине?

Вариант 11

Вариант 12

При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

В коробке лежат 7 разноцветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?

Выяснить сколько бит информации несет каждое двузначное число (не учитывая его конкретного числового значения).

Вычислить информационный объем сообщения «Оптический компакт-диск – это внешний носитель информации».

В коробке лежат 64 карандаша: красные, синие, зеленые. Сообщение о том, что достали два карандаша – красный и синий, несет 9 бит информации. Сообщение о том, что достали красный карандаш, несет 5 бит информации. Сколько было зеленых карандашей?

Алфавит состоит из 4 букв (А, Б, В, Г). Подсчитали, что в тексте написанном на этом языке содержится 10000 знаков: букв А – 4000, букв Б – 1000, букв В – 2000, букв Г – 1500, точек – 500, пробелов – 1000. Какой объем информации содержит текст?

Вариант 13

Вариант 14

Какое количество информации несет сообщение: «Встреча назначена на сентябрь»?

Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 15 число?

Какое количество информации несет сообщение (см. первое задание)? Вычислить, используя алфавитный подход, считая что мощность алфавита равна 32.

Какое количество информации содержит один разряд восьмеричного числа?

В ящике лежат перчатки (белые и черные). Среди них – 2 пары черных. Сообщение о том, что из ящика достали пару черных перчаток, несет 4 бита информации. Сколько всего пар перчаток было в ящике?

Для ремонта использовали белую, синюю и коричневую краски. Израсходовали одинаковое количество банок белой и синей краски. Сообщение о том, что закончилась банка белой краски, несет 2 бита информации. Синей краски израсходовали 8 банок. Сколько банок коричневой краски израсходовали?

Вариант 15

Вариант 16

Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 11.00?

В корзине лежат 128 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали синий шар?

Какое количество информации содержит один разряд шестнадцатеричного числа?

Какое количество информации содержит один разряд двоичного числа?

Частота появления букв русского алфавита равна: буква О – 0,09, буква С – 0,045, буква М – 0,026, буква Х – 0,009. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

Частота появления букв русского алфавита равна: буква Е – 0,072, буква В – 0,035, буква Я – 0,018, буква Ф – 0,002. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

Вариант 17

Вариант 18

В коробке лежат 35 разноцветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали желтый карандаш?

Какое количество информации несет сообщение: «Встреча назначена на январь»?

Алфавит состоит из 10 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?

Вычислить информационный объем сообщения «Париж – столица Франции».

Частота появления букв русского алфавита равна: буква А – 0,062, буква Р – 0,04, буква У – 0,021, буква Ж – 0,007. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

Частота появления букв русского алфавита равна: буква Т – 0,053, буква Д – 0,025, буква Ч – 0,013, буква Ц – 0,003. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

Вариант 19

Вариант 20

Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча назначена на 5 число?

При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 16 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

Вычислить информационный объем сообщения «1 байт = 8 бит».

Вычислить информационный объем сообщения «Байт — это основная единица измерения информации».

Частота появления букв русского алфавита равна: буква К – 0,028, буква П – 0,023, буква З – 0,016, буква Ш – 0,006. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

Частота появления букв русского алфавита равна: буква К – 0,028, буква Б – 0,014, буква З – 0,016, буква Ы – 0,012. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

Вариант 21

Вариант 22

При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до n было получено 10 бит информации. Чему равно n?

Подбрасывается четырехгранная цветная пирамидка. Какое количество информации содержит сообщение о том, что пирамидка упала синей гранью вниз?

Вычислить информационный объем сообщения «информатика».

Вычислить информационный объем сообщения «На улице идет дождь!».

Частота появления букв русского алфавита равна: буква К – 0,028, буква Р – 0,04, буква Ю – 0,006, буква Ж – 0,007. Определить какое количество информации несет каждая буква алфавита.

В корзине лежат белые и черные шары. Среди них 18 черных шаров. Сообщение о том, что из корзины достали белый шар, несет 2 бита информации. Сколько всего в корзине шаров?

Вариант 23

Вариант 24

Сообщение о том, что человек живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

Сообщение о том, что человек живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

Вычислить информационный объем сообщения «Площадь Японии – 370 тыс. кв. км.».

Вычислить информационный объем сообщения «Однажды в студеную, зимнюю пору…».

За четверть ученик получил 100 оценок. Сообщение о том, что он получил четверку, несет 4 бита информации. Сколько четверок ученик получил за четверть?

В коробке лежат 128 цветных карандаша. Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Сколько белых карандашей было в коробке?

Вариант 25

При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до n было получено 15 бит информации. Чему равно n?

Вычислить информационный объем сообщения «Поезд прибывает на 5 платформу».

Алфавит состоит из 4 букв (A, B, C, D). Подсчитали, что в тексте написанном на этом языке содержится 1000 знаков: букв А – 400, букв B – 100, букв C – 200, букв D – 150, точек – 50, пробелов – 100. Какой объем информации содержит текст?

Материалы по подготовке к ЕГЭ и ЗНАКУ | Материал для подготовки к ЕГЭ (ГИА) по информатике и икт (10 класс) по теме:

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ

1 байт = 8 бит

1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 210  байта

1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 210  Кб

1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб= 210  Мб

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕМ ТЕКСТА

Алфавит – это множество символов, используемых при записи текста.

Мощность (размер) алфавита (N) – это количество символов в алфавите.

Информационный объем (вес) символа (i) и мощность алфавита (N) связаны формулой:

N=2i.

1 бит – информационный вес одного символа двухсимвольного алфавита  (N=2).

Чтобы найти информационный объём текста хранящегося на компьютере используют формулу:

Vт = К x i

i – информационный вес одного символа алфавита (в битах)
K – количество символов в тексте (сообщении)
V- информационный объем (размер) текста (сообщения)

 Кодирование информации в ПК заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный двоичный код. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер — по их кодам.

 Кодировки:

 КОИ-8:     1 символ  несет 1 байт(= 8 бит) информации

 UNICODE: 1 символ несет  2 байта( = 16 бит) информации

 

Информационный объем текста складывается из информационных весов составляющих его символов.

ЗАДАЧИ

Задача 1.  Какое количество информации содержит слово «ПРИВЕТ», если считать, что алфавит состоит из 32 букв?

Решение. 

Количество знаков в сообщении: К= 6 символов, а мощность данного алфавита N= 32.

N=2i.  По условию задачи  32=2i, следовательно i=5 бит

Vт = К x i, Vт = 6 х 5 = 30 бит

Ответ: 30 бит

Задача 2. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем сообщения:   Без труда не вытащишь рыбку из пруда!

РЕШЕНИЕ: Считаем количество символов в сообщении с учетом пробелов и знаков препинания. Получаем N=35. Т.к. один символ кодируется 1 байтом, то всё сообщение будет занимать в памяти компьютера 35 байт.

 Ответ: 35 байт.

Задача 3. Оценить информационный объем сообщения в Unicode:   Без труда не вытащишь рыбку из пруда!

РЕШЕНИЕ: Количество символов в сообщении 35. Т.к. в Unicode один символ кодируется 2 байтами, то всё сообщение будет занимать в памяти компьютера 70 байт.

 Ответ: 70 байт.

Задача 4. Определить информационный объем книги (в Мбайтах) подготовленной на компьютере, состоящей из 150 страниц (каждая страница содержит 40 строк, 60 символов в каждой строке).

РЕШЕНИЕ:

1) Подсчитаем количество символов в книге 40 * 60 * 150 = 360 000 символов

2) Информационный объем книги составит    360 000 * 1 байт = 360 байт

3) Переведем в заданные единицы  360 000 байт / 1024 = 351,5625 Кбайт / 1024 = 0,34332275 Мбайт

Ответ: 0,34 Мбайт

 

Задача 5.. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 16 символов. Второй текст в алфавите мощностью 256 символов. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?

РЕШЕНИЕ:  Если первый текст составлен в алфавите мощностью (К) 16 символов, то количество информации, которое несет 1 символ (1) в этом тексте, можно определить из соотношения: N = 2′, таким образом, из 16 = 2′ получим 1 = 4 бита. Мощность второго алфавита — 256 символов, из 256 = 2′ получим 1 = 8 бит. Т.к. оба текста содержат одинаковое количество символов, количество информации во втором тексте больше, чем в первом, в 2 раза.

 Ответ: количество информации во втором тексте больше, чем в первом, в 2 раза.

Задача 6. Книга содержит 150 страниц. На каждой странице — 40 строк. В каждой строке 60 символов (включая пробелы). Найти информационный объем текста (кодировка

Решение:

1. Количество символов в книге:

60 * 40 * 150 = 360 000 символов.

2. Т.к. 1 символ весит 1 байт, информационный объем книги равен

360 000 байтов.

3. Переведем байты в более крупные единицы:

360 000 / 1024 = 351,56 Кб

          351,56 / 1024 = 0,34 Мб

Ответ: Информационный объем текста 0,34 Мб.

Задача 7. Информационный объем текста, подготовленного с помощью компьютера, равен 3,5 Кб. Сколько символов содержит этот текст?

Решение:

1. Переведем объем из Мб в байты:

3,5 Мб * 1024 = 3584 Кб

3584 Кб * 1024 = 3 670 016 байт

2. Т.к. 1 символ весит 1 байт, количество символов в тексте равно

3 670 016.

Ответ: Количество символов в тексте 3 670 016.

Задача 8. Информационный объем текста, набранного на компьютере с использованием кодировки UNICODE (каждый символ кодируется 16 битами), — 2 Кб. Определить количество символов в тексте. 
Решение.

Чтобы определить количество символов в тексте, надо знать информационный объем всего текста и информационный вес одного символа. 
Однако прежде, чем выполнять деление, необходимо привести величины к одинаковым единицам измерения. 
2 кб= 2 х 1024 = 2048 байт весь объем информации. 
каждый символ кодируется 16 битами или 2 байтами. Отсюда 2048 : 2 = 1024 символа в тексте.

Ответ: 1024 символов

Задача 9. Сколько мегабайт информации содержит сообщение объемом 223бит? 
Решение: Поскольку 1байт=8битам=23битам, то 
223бит=223*223*23бит=210210байт=210Кбайт=1Мбайт. 
Ответ: 1Мбайт

Задача 10. Объем сообщения, содержащего 2048 символов,составил 1/512 часть мегабайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение? 
Решение: 
Дано:

K=2048,I=1/512 Мбайт

Из формулы I=K*i выразим i=I/K, i=(1/512)*1024*1024*8/2048=8. По формулеN=2i находим N=28=256

Найти: N- ?


Ответ: 256 символов.

Задания для самостоятельной  работы

на определение информационного объем текстового сообщения

1.Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объём следующего высказывания Жан-Жака Руссо:
Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине — только один.

2.В кодировке Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объём слова из 24 символов в этой кодировке.

3.Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 8-битовом коде, в 16-битовую кодировку Unicode. При этом информационное сообщение увеличилось на 2048 байтов. Каков был информационный объём сообщения до перекодировки?

4. Выразите в мегабайтах объём текстовой информации в «Современном словаре иностранных слов» из 740 страниц, если на одной странице размещается в среднем 60 строк по 80 символов (включая пробелы). Считайте, что при записи использовался алфавит мощностью 256 символов.

5.Информационный объем текста, набранного на компьюте¬ре с использованием кодировки Unicode (каждый символ кодируется 16 битами), — 4 Кб. Определить количество символов в тексте.

6.Сообщение, записанное буквами из 256-символьного ал¬фавита, содержит 256 символов. Какой объем информации оно несет в килобайтах?

7.Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 800 бит. Какова длина сообщения в символах?
8.Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения длиной 48 символов, первоначально записанного в 7–битном коде ASCII, в 16–битную кодировку Unicode. Как изменился информационный объем сообщения?

9. Сообщение, записанное буквами из 25б-символьного алфавита, содержит 256 символов. Какой объем информации оно несет в килобайтах? 

10. Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если объем ею составил 1/16 часть килобайта? 

11.Объем сообщения, содержащего 16 символов, составил 1/512 часть килобайта Каков размер алфавита. 

12. Сообщение занимает 6 страниц по 40 строк, в каждой строке записано по 60 символов. Информационный объём всего сообщения равен 28 800 байтам. Сколько двоичных разрядов было использовано на кодирование одного символа?

13. В текстовом режиме экран монитора компьютера обычно разбивается на 25 строк по 80 символов в строке. Определите объём текста, занимающего весь экран монитора, в кодировке Unicode.

14. Сообщение, информационный объём которого равен 5 Кбайт, занимает 4 страницы по 32 строки, в каждой из которых записано по 40 символов. Сколько символов в алфавите языка, на котором записано это сообщение?

15.  Объем сообщения, содержащего 2048 символов,составил 1/512 часть мегабайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение? 

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕМ ГРАФИЧЕСКОГО ФАЙЛА

Палитра (N) — количество используемых в наборе цветов.

Глубина цвета  (I) — количество бит (двоичных разрядов), отводимых  в видеопамяти под каждый пиксель.

Каждый цвет имеет свой уникальный двоичный код.

Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета.

Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N), и число бит, отводимых под кодирование цвета одного пикселя (I), находится по формуле: 

N=2I


Глубина цвета и количество отображаемых цветов

Глубина цвета (I)

Количество отображаемых цветов (N)

8

28=256

16 (High Color)

216=65 536

24 (True Color)

224=16 777 216

32 (True Color)

232=4 294 967 296

V=K*I,

где V — информационный объем рисунка (файла), К — общее количество точек  рисунка или разрешающая способность монитора, I — глубина цвета.

ЗАДАЧИ

Задача 1. Какой объем информации занимает черно-белое изображение  размером 600 х 800?

Решение:  600 х 800 = 480 000  точек   480 000  точек  х 1 бит = 480 000  бит

480 000  бит / 8 бит / 1024 байт ≈ 58, 59 Кбайт

Ответ: 58, 59 Кбайт

Задача 2. Сколько информации содержится в картинке экрана с разрешающей способностью 800х600 пикселей и 16 цветами?

Решение: Количество точек К=800х600=480000

Глубина цвета I=4 бита, т.к. 24=16

480000·4 = 1920000 бит = 240000 б= 234,375 Мб ≈ 0,23 Кб

 Ответ: 0,23 Кб

Задача  3. Определить объем растрового изображения размером  200 х 200 и  256 цветами.

Решение: 200  х 200 х 8 бит = 320 000 бит / 8 бит / 1024 байт = 39,0625 Кбайт ≈ 39 Кбайт

Ответ: 39 Кбайт

Задача  4. Определить  объем растрового изображения размером 600 х 800 при глубине цвета 24 бита. 

Решение:  600 х 800 = 480 000  точек 480 000  точек  х 24 бит = 11 520 000  бит

11 520 000 бит / 8 бит / 1024 байт = 1406,25 Кбайт / 1024 байт ≈ 1,37 Мбайт

Ответ: ≈ 1,37 Мбайт

 

Задача  5.  Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью  1024×768 и палитрой 65536 цветов.

Решение: N  = 2i  =  65536       i =  16 бит       Количество точек изображения равно:       1024  х 768 = 786432

16 бит  х 786432 = 12582912 бита / 8 бит / 1024 байт = 1536 Кбайт / 1024 байт = 1,5 М байта

Ответ: 1,5 М байта

 

Задача 6. Растровый файл, содержащий черно-белый рисунок, имеет объем 300 байт. Какой размер может иметь рисунок в пикселях?

Решение: Объем файла V=300б=2400бит. Рисунок черно-белый, значит, палитра состоит из двух цветов (черный, белый), т.е. N=2. Отсюда находим глубину цвета I= 1бит.

К=V/I=2400бит/1бит=2400 пикселей.

Ответ: Рисунок может состоять из 2400 пикселей.

  

Задача 7. Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кб для работы монитора в режиме 640х480 и палитрой из 16 цветов?

Решение: Палитра N = 16, следовательно, глубина цвета I = 4 бита (24=16).

Общее количество точек равно: 640 · 480 = 307200.

Информационный объем равен:

307200 · 4 бита = 1228800 бит = 153600 байт = 150 Кб

Ответ: видеопамяти достаточно, 150 Кб 

 

Задача 8. Определить максимально возможную разрешающую способность экрана монитора с диагональю 15″ и размером точки экрана 0,28 мм.

Решение: Выразим размер диагонали в сантиметрах (1 дюйм = 2,54 см):

2,54 см · 15 = 38,1 см

Определим соотношение между высотой и шириной экрана для режима 1024х768 точек:

768 : 1024 = 0,75

Определим ширину экрана. Пусть ширина экрана равна L, тогда высота равна 0,75L.

По теореме Пифагора имеем:

L2 + (0,75L)2 = 38,12

1,5625L2 = 1451,61

L2 ≈  929

L ≈ 30,5 см

Количество точек по ширине экрана равно:

305 мм : 0,28 мм = 1089

Ответ: Максимально возможным разрешением экрана монитора является 1024х768.

 

Задача 9. Сканируется цветное изображение размером 10х10 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

Решение: Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch — точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек.

Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм (1 дюйм = 2,54 см) в точки на сантиметр:

600dpi : 2,54 ≈ 236 точек/см.

Следовательно, размер изображения в точках составит

2360х2360 точек.

Общее количество точек изображения равно:

2360 · 2360 = 5 569 600.

Информационный объем файла равен:

32 бита · 5569600 = 178 227 200 бит = 22278400 б = 21756 Кб ≈ 21 Мб

Ответ: 21 Мб.

Задания для самостоятельной  работы

на определение информационного объем графического файла

 1. Сколько цветов будет в палитре, если каждый базовый цвет кодировать в 6 битах?

2.  Для хранения растрового изображения размером 1024х512 пикселей отвели 256 Кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?            

3. Сколько памяти компьютера требуется для двоичного кодирования 256-цветного рисунка размером 10 х 10 точек? 

4. Разрешение экрана монитора – 1024х768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?             

5. Объем видеопамяти равен 512 Кбайт, разрешающая способность дисплея – 800х600. Какое максимальное количество цветов можно использовать при таких условиях?

6.Для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048 х 1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла. Определите размер получившегося файла.

7.  Объём видеопамяти равен 4 Мб, битовая глубина – 24, разрешающая способность дисплея – 640 х 480. Какое максимальное количество страниц можно использовать при этих условиях?

8. Для хранения изображения размером 128х128 точек выделено 4 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов в палитре.

9.16-цветный рисунок содержит 500 байт информации. Из скольких точек он состоит?

10.Определить объем видеопамяти в Килобайтах для графического файла размером 640х480 пикселей и палитрой из 32 цветов

11.После преобразования графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 32. Во сколько раз уменьшился объем занимаемой им памяти?

12. Несжатое растровое изображение размером 128 х 128 пикселей занимает 2 Кб памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

13.Цветной сканер имеет разрешение 1024х512 точек на дюйм. Объем памяти, занимаемой просканированным изображением размером 2х4 дюйма, составляет около 8 Мбайт. Какова выраженная в битах глубина представления цвета сканера?

14.После преобразования растрового 256-цветного графического файла в черно-белый двуцветный формат его размер уменьшился на 70 байт. Каков был размер исходного файла в байтах?

15.В процессе преобразования растрового графического файла его объем уменьшился в 1,5 раза. Сколько цветов было в палитре первоначально, если после преобразования получено изображение того же разрешения в 256-цветной палитре?

 

СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

       Скорость передачи данных по каналам связи ограничена пропускной способностью канала. Пропускная способность канала связи изменяется как и скорость передачи данных в бит/сек (или кратностью этой величины Кбит/с, Мбит/с, байт/с, Кбайт/с, Мбайт/с). 
       Для вычислении объема информации V переданной по каналу связи с пропускной способностью а за время t используют формулу:
 

V = а * t
 

 

ЗАДАЧА 1. Через ADSL-соединение файл размером 1000 Кбайт передавался 32 с. Сколько секунд потребуется для передачи файла размером 625 Кбайт.

 

Решение:  Найдем скорость ADSL соединения: 1000 Кбайт / 32 с. = 8000 Кбит / 32 с. = 250 Кбит/с.
Найдем время для передачи файла объемом 625 Кбайт: 625 Кбайт / 250 Кбит/с = 5000 Кбит / 250 Кбит/с. = 20 секунд.

 Ответ: 20 секунд.

 

 

ЗАДАЧА 2. Скорость передачи данных через ADSL─соединение равна 512 000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 1 минуту. Определить размер файла в килобайтах.


  Решение:  Время передачи файла: 1 мин = 60 с = 4 * 15 с = 22 * 15 с Скорость передачи файла:    512000 бит/c = 512 * 1000 бит/с = 29 * 125 * 8 бит/с    (1 байт = 8 бит)

29 * 125 байт/с = 29 * 125 бит/с  / 210  = 125 / 2   Кб/с

 

Чтобы найти время объем файла, нужно умножить время передачи на скорость передачи:

                                        (22 * 15 с) * 125 / 2  Кб/с  = 2 * 15 * 125 Кб = 3750 Кб

 ЗАДАЧА  3. Длительность непрерывной передачи данных в сеть Интернет было 12 минут. Определите максимальный размер файла в мегабайтах, который может быть передан за это время, если скорость передачи информации в среднем была 128 килобит/с.

Решение.

  1. 12 минут – это 720 (= 12 * 60) секунд.
  2. 128 килобит/с – это 128 * 1024 бит/с
  3. Размер файла в битах равен 720 * 128 * 1024
  4. Размер файла в байтах равен (720 * 128 * 1024) / 8 = 90 * 128 * 1024
  5. Размер файла в килобайтах равен (90 * 128 * 1024) / 1024 = 90 * 128
  6. Размер файла в мегабайтах равен 90 * 128 / 1024 = 11,25

Ответ. Размер файла, который можно передать по сети за 12 минут на скорости в 128 килобит/с, составляет 11,25 Мб.

ЗАДАЧА 4. Сколько времени потребуется сети, работающей со скоростью 56000 бит/с, для передачи 30 страниц текста по 50 строк в 70 символов каждая, при условии, что каждый символ кодируется одним байтом.

Решение.

  1. Общее количество символов и размер текста в байтах: 30 * 50 * 70.
  2. В одном байте 8 бит. Следовательно, размер текста в битах: 30 * 50 * 70 * 8
  3. Время находится в результате деления количества бит, которые требуется передать, на скорость сети: (30 * 50 * 70 * 8) / 56 000 = (3 * 5 * 7 * 8) / 56 = 15

Ответ. Для передачи 30 страниц текста по 50 строк, состоящих из 70 символов, со скоростью в 56 000 бит/с потребуется 15 секунд.

ЗАДАЧА 5. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14400 бит/с, чтобы передать сообщение длиной 225 Кбайт.

Решение.

  1. Выражаем Кбайты в байтах: 225 * 1024.
  2. Выражаем байты в битах: 225 * 1024 * 8. Именно такое количество бит потребуется передать модему.
  3. Время находится в результате деления количества бит, которые требуется передать, на скорость сети: (225 * 1024 * 8) / 14400 = 128

Ответ. Модему потребуется 128 секунд.

Задания для самостоятельной  работы

на определение скорости передачи информации

1.Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512000 бит/с. Через данное соединение передают файл размером 1500 Кб. Определите время передачи файла в секундах.

2. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 256000 бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 3 минуты. Определите размер файла в килобайтах.

3. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.

4. Скорость передачи данных через ADSL – соединение равна 1024000 бит/c. Передача

файла через данное соединение заняла 5 секунд. Определите размер файла в килобайтах.

5.Текст подготовлен для передачи по сети и содержит 512000 символов. Каждый символ кодируется двумя байтами и во избежание искажений передается трижды. Время передачи текста составило 64 секунды. какова скорость передачи в “байтах в секунду”?

6.Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 28800 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640*480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется  тремя байтами?

7.Определите скорость работы модема, если за 256 с он может передать растровое изображение размером 640х480 пикселей. На каждый пиксель приходится 3 байта. А если в палитре 16 миллионов цветов?

8. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512 000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 1 минуту. Определить размер файла в килобайтах.

9.Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 150 Мбайт данных, причем первую половину времени передача шла со скоростью 2 Мбит в секунду, а остальное время – со скоростью 6 Мбит в секунду?

10. Скорость передачи данных через модемное соединение равна 51 200 бит/с. Передача текстового файла через это соединение заняла 10 с. Определите, сколько символов содержал переданный текст, если известно, что он был представлен в 16-битной кодировке Unicode.

11.Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14 400 бит/с, чтобы передать сообщение объемом 225 Кбайт?

12.Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 28 800 бит/с, чтобы передать 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая, при условии, что каждый символ кодируется 1 байтом?

13.Предположим, что длительность непрерывного подключения к сети Интернет с помощью модема для некоторых АТС не превышает 10 минут. Определите максимальный размер файла в Кбайтах, который может быть передан за время такого подключения, если модем передает информация в среднем со скоростью 32 килобита/с.

14.Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Сколько времени (в секундах) займет передача файла объемом 500 Кбайт по этому каналу?

15.Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512000 бит/с. Передача файла по этому каналу занимает 16 сек. Определите объем файла в килобайтах.

Системы счисления.

Система счисления – это способ представления любого числа с помощью определенного набора символов, называемых цифрами. 

Основание системы счисления – это количество цифр, используемых в данной системе счисления.

Любое число можно перевести из одной системы счисления в другую.

Перевод из десятичной системы счисления в любую другую.

Чтобы перевести число из десятичной системы счисления в любую другую его необходимо последовательно делить с остатком на основание системы счисления в которую надо перевести десятичное число.  Деление производится до тех пор, пока не останется остаток, меньший основания. Результат записывается справа налево и состоит из последнего частного и всех полученных остатков.

Перевод из любой системы счисления в десятичную.

Чтобы число, записанное в любой системе счисления перевести в десятичную необходимо:

  1. Пронумеровать все цифры (разряды) данного числа справа налево начиная с нуля.
  2. Записать сумму, каждое слагаемое которой состоит из произведения цифры числа и основании в степени, раной номеру соответствующего цифре разряда.
  3. Найти значение полученного выражения.

Перевод из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления и обратно.

  1. Для перевода из двоичной системы счисления в восьмеричную необходимо разбить данное двоичное число на триады  ( три цифры ) и представить каждую триаду в виде числа, которое является суммой соответствующих степеней двойки.. При невозможности разбиения на триады допускается добавление нулей слева записи числа. Для обратного перевода каждую цифру восьмеричного числа представляют соответствующей триадой двоичного кода.
  1. Для перевода из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную необходимо разбить данное двоичное число на тетрады  ( четыре цифры ) и представить каждую тетраду в виде числа, которое является суммой соответствующих степеней двойки. При невозможности разбиения на тетрады допускается добавление нулей слева записи числа. Для обратного перевода каждую цифру шестнадцатеричного числа представляют соответствующей тетрадой двоичного кода.

Необходимо помнить!

ao =1 (для любого а не равного нулю)

а1=а

Степени двойки:

20 = 1                25 = 32

21 = 2                26 = 64

22 = 4                27 = 128

23 = 8                28= 256

210= 1024

Алфавит шестнадцатеричной системы счисления:

0-9, А(10), В(11), С(12), D(13), E(14), F(15)

Задачи

Задача 1.

Число 2210 перевести в двоичную систему счисления.

 

Задача 2.

Число 57110  перевести в восьмеричную систему счисления.

 

Задача 3.

Число 746710  перевести в шестнадцатеричную систему счисления.

 

(необходимо помнить, что если при переводе из десятичной системы в шестнадцатеричную в остатке получили число большее 9, его надо заменить на соответствующую букву: в примере 13 заменяем на D)

Задача 4.

Число  101101102 перевести в десятичную систему счисления.

Решение. 

В этом числе 8 цифр и 8 разрядов ( разряды считаются справа, начиная с нулевого). В соответствии с уже известным нам правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 2: 

101101102 = (1·27)+(0·26)+(1·25)+(1·24)+(0·23)+(1·22)+(1·21)+(0·20) = 128+32+16+4+2 = 18210

Задача 5.

Число 23578  перевести  в десятичное.

Решение.

В этом числе 4 цифры и 4 разряда ( разряды считаются справа , начиная с нулевого). В соответствии с уже известным нам правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 8: 

23578 = (2·83)+(3·82)+(5·81)+(7·80) = 2·512 + 3·64 + 5·8 + 7·1 = 126310

Задача 6.

Число D23C перевести в десятичное.

Решение.

В этом числе 4 цифры и 4разряда (помним, что разряды считаются справа, начиная с нулевого). В соответствии с вышеуказанным правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 16: 

D23C16 = (13·163)+(2·162)+(3·161)+(12·160) = 53820

(если шестнадцатеричное число содержит букву в вычислениях заменяем ее на числовой эквивалент)

Задача 7.

Перевести 111001100010002  в восьмеричную систему счисления

Решение.

Делим двоичное число на триады начиная справа 011 100 110 001 000 – слева дописываем незначащий нуль. Каждая цифра триады соответствует степени двойки (4 2 1). Для каждой триады складываем только те степени двойки, которые соответствуют цифре 1 в двоичной записи. Таким образом для первой триады (начинаем справа) в восьмеричной системе получаем цифру 0+0+0 = 0, для второй 0+0+1=1, для третьей 0+2+4=6, для четвертой 0+0+4=4 и для пятой 1+2+0=3.

111001100010002 = 346108

Задача 7.

Перевести 11011001011010002  в шестнадцатеричную систему счисления

Решение.

Делим двоичное число на тетрады начиная справа 1101 1001 0110 1000 (если ровно не делится дописываем справа незначащий нуль).. Каждая цифра тетрады соответствует степени двойки (8 4 2 1). Для каждой тетрады складываем только те степени двойки, которые соответствуют цифре 1 в двоичной записи. Таким образом для первой тетрады (начинаем справа) в шестнадцатеричной системе получаем цифру 0+0+0+8 = 8, для второй 0+4+2+0 =6, для третьей 8+0+0+1=9, для четвертой 8+4+0+1=13(D). Если получаем число большее 9 заменяем его на соответствующую букву в шестнадцатеричной системе счисления.

Задача 8.

Перевести 5438 в двоичную систему счисления.

Решение.

Каждая цифра(разряд) числа в восьмеричной системе счисления соответствуют три цифры (разряда) в двоичной. Поэтому каждая цифра восьмеричного числа получается из суммы соответствующих степеней двойки (4 2 1),  умноженных на 1 или на нуль.

5= 4+1=4*1+2*0+1*1  — цифра 5 соответствует двоичному коду 101

4= 4*1+2*0+1*0  — цифра 4 соответствует двоичному коду 100

3 = 2+1=4*0+2*1+1*1 – цифра 3 соответствует двоичному коду 011

5438 = 101 100 0112

Задача 9.

Перевести Е0А316 в двоичную систему счисления.

Решение.

Каждая цифра(разряд) числа в шестнадцатеричной системе счисления соответствуют четыре цифры (разряда) в двоичной. Поэтому каждая цифра шестнадцатеричного числа получается из суммы соответствующих степеней двойки (8 4 2 1),  умноженных на 1 или на нуль.

Е(14) =8+4+2 = 8*1+4*1+2*1+1*0 – цифра Е(15) соответствует двоичному коду 1110

0 = 8*0+4*0+2*0+1*0 – цифра Е(15) соответствует двоичному коду 0000

А(10) =8+2 = 8*1+4*0+2*1+1*0 – цифра А(10) соответствует двоичному коду 1010

3 =2+1 = 8*0+4*0+2*1+1*1 – цифра 3 соответствует двоичному коду 0011

Е0А316 = 1110 0000 1010 00112

Задача 10.

Сколько значащих нулей содержит двоичная запись числа 3F116 ?

Решение.

3F116 = 0011 1111 00012

Два первых нуля данного числа служат дополнением к тераде. Они не являются значащими, потому что их можно откинуть (с левой части числа). Поэтому данное число содержит 3 значащих нуля.

Задача 11.

Найти сумму чисел 1В16  и 2358. Ответ дать в десятичной системе счисления.

Решение.

1В16  = 1*161+ 10(В)*160 = 26

2358 = 2*82+3*81+5*80 = 157

26+157 = 183.

Задача 12.

Для кодирования букв X, Е, Л, О, Д решили использовать двоичное представление чисел 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно (с сохранением одного незначащего нуля в случае одноразрядного представления). Если закодировать последовательность букв ЛЕДОХОД таким способом и результат записать шестнадцатеричным кодом, то получится

 

1) 999С

2) 3254145

3) 123F

4) 2143034

Решение.

Сначала следует представить данные в условии числа в двоичном коде:

Х

Е

Л

О

Д

0

1

2

3

4

00

01

10

11

100

Затем закодировать последовательность букв: ЛЕДОХОД — 1001100110011100. Теперь разобьём это представление на четвёрки справа налево и переведём полученный набор чисел сначала в десятичный код, затем в шестнадцатеричный.

 

1001 1001 1001 1100 — 9 9 9 12 — 999С.

Правильный ответ указан под номером 1.

Задача 13.

Дано: а = 7010, b = 1008 Какое из чисел с, записанных в двоичной системе, отвечает условию b

 

1) 10000002

2) 10001102

3) 10001012

4) 10001112

Решение.

Переведем числа в двоичную систему счисления и затем сравним их:

1. 7010=10001102

2. 1008=10000002

Проведя поразрядное сравнение чисел получаем, что верный ответ №3.

Задача 14.

Дано А = A716, B = 2518. Найдите сумму A + B.

 

1) 1010110002

2) 1010101002

3) 1010101102

4) 1010100002

Решение.

Переведем числа в десятичную систему счисления, выполним сложение, и переведем сумму в двоичную систему счисления:

 

A716 = 10⋅16 + 7 = 16710.

2518 = 2⋅82 + 5⋅8 + 1 = 16910.

33610 = 1⋅28 + 1⋅26 + 1⋅24 = 1010100002.

 

Также существует второй способ:

 

1. Переведем числа в двоичную систему счисления (через триады и тетрады). А2 = 1010 0111,

В2 = 010 101 001.

  1. Выполним сложение двоичных чисел: 10100111 + 10101001 = 101010000.

Задача 15.

Сколько единиц в двоичной записи десятичного числа 501?

Решение.

Переведём число 501 в двоичную систему:

 

50110 = 29 + 28 + 27 + 26 + 25 + 24 + 22 + 20 = 1111101012.

Ответ: 7.

Задача 16.

Даны 4 числа, они записаны с использованием различных систем счисления. Укажите среди этих чисел то, в двоичной записи которого содержится ровно 6 единиц. Если таких чисел несколько, укажите наибольшее из них.

 

1) 6310·410

2) F816+110

3) 3338

4) 111001112

Решение.

Переведем числа в десятичную систему счисления:

 

6310·410 = 25210,

F816+110 = 15·16 + 8 + 1 = 24910,

3338 = 64·3 + 8·3 + 3 = 21910.

 

Переведем полученные числа в двоичную систему счисления:

 

25210 = 111111002 — 6 единиц;

24910 = 111110012 — 6 единиц;

21910 = 110110112 — 6 единиц;

111001112 — 6 единиц.

 

Наибольшее число — 6310*410.

Задача 17.

Укажите наименьшее четырёхзначное шестнадцатеричное число, двоичная запись которого содержит ровно 5 нулей. В ответе запишите только само шестнадцатеричное число, основание системы счисления указывать не нужно.

Решение.

Четырёхзначное, значит, в двоичной записи оно не меньше 100016 = 10000000000002. Чем старше разряд, тем больше он прибавляет к числу. Поэтому нули стоит ставить именно в старшие разряды. Итого получим 10000011111112 = 107F16.

Задача 18.

В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 18 записывается в виде 30. Укажите это основание.

Решение.

Составим уравнение:  где  — основание этой системы счисления. Исходя из уравнения, 

Задания для самостоятельной  работы

по теме системы счисления.

  1. Перевести числа 13510 , 4610, 30210  в двоичную систему счисления.
  2. Перевести 1110010110002, 2ЕА16, 7048 в десятичную систему счисления.
  3. Перевести число 100111100101010000012 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.
  4. Перевести числа 4538, 1178, 65208 в двоичную систему счисления.
  5. Перевести числа 67А16, 10В316, 248516, Е9СDF16 в двоичную систему счисления.
  6. Перевести число F216  в восьмеричную систему счисления.
  7. Дано: а = 1610, b = 228. Какое из чисел с, записанных в двоичной системе, отвечает условию а

1) 10 0002

2) 10 0012

3) 10 1012

4) 10 0102

  1. Дано А=9D16, B=2378. Какое из чисел C, записанных в двоичной системе, отвечает условию A

1) 100110102

2) 100111102

3) 100111112

4) 110111102

  1. Даны 4 целых числа, записанных в различных системах счисления: 3210, FA16, 2348, 102710. Сколько среди них чисел, двоичная запись которых содержит ровно 6 единиц?
  2. Сколько единиц в двоичной записи десятичного числа 245?
  3. Значение выражения 1116 + 118 : 112 в двоичной системе счисления равно 

1) 101002

2) 1101112

3) 101012

4) 1011012

  1. Даны 4 числа, они записаны с использованием различных систем счисления. Укажите среди этих чисел то, в двоичной записи которого содержится ровно 5 единиц. Если таких чисел несколько, укажите наибольшее из них. 

1) 111000112

2) 3518

3) F016+110

4) 3110·810+110

  1. Укажите наименьшее четырёхзначное восьмеричное число, двоичная запись которого содержит 5 единиц. В ответе запишите только само восьмеричное число, основание системы счисления указывать не нужно.
  2. В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 144 записывается в виде 264. Укажите это основание.
  3. В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 27 записывается в виде 30. Укажите это основание.
  4. Десятичное число 59 в некоторой системе счисления записывается как 214. Определите основание системы счисления.
  5. Решите уравнение 224x + 110 = 1018

Переход к жестким дискам с секторами размером 4 КБ (Advanced Format)

Преимущества и возможные риски при переходе от секторов размером 512 байт к секторам размером 4096 байт

Обзор

В отрасли жестких дисков происходят серьезные перемены. В то время как в прошедшие годы наблюдался стремительный рост плотности хранения данных, один из базовых параметров конструкции жестких дисков — размер логического блока, называемого сектором — оставался неизменным.

Примерно с 2010 года производители жестких дисков начали переход от традиционного размера сектора (512 байт) к новому, более эффективному размеру 4096 байт. Его обычно называют размером 4 КБ, а теперь он получил название Advanced Format (расширенный формат), присвоенное Международной ассоциацией производителей жестких дисков IDEMA.

В этой статье рассказывается о причинах такого перехода и перспективных преимуществах для потребителей, а также о возможных «подводных камнях», которых следует избегать при переходе от секторов размером 512 байт к секторам размером 4 КБ.

Вместо предисловия

Уже более 30 лет данные на жестких дисках форматируются в виде небольших логических блоков по 512 байт, называемых секторами. Этот стандартный формат до сих пор принимается за основу при проектировании современных компьютеров.

Такой сектор содержит раздел интервала, раздел синхронизации, раздел метки адреса, область данных и область кода обнаружения и исправления ошибок (рис. 1).


Рис. 1. Расположение традиционных секторов на носителе жесткого диска

Сектор диска имеет следующую структуру

  • Интервал: промежуток между секторами.
  • Код синхронизации: метка синхронизации, обозначающая начало сектора и позволяющая синхронизировать работу диска.
  • Метка адреса: метка, содержащая данные для идентификации номера и расположения сектора. В ней также хранится информация о состоянии сектора.
  • Область данных: в этой области хранятся данные пользователя.
  • Область исправления ошибок: в этой области хранятся коды исправления ошибок, с помощью которых исправляются и восстанавливаются данные, которые могли быть повреждены во время чтения или записи.

Этот низкоуровневый формат используется в нашей отрасли уже многие годы. Однако в связи с ростом емкости жестких дисков размер сектора неизбежно становится конструктивным ограничением для дальнейшего повышения емкости дисков и эффективности исправления ошибок. К примеру, если соотнести размер сектора с емкостью устаревших и современных дисков, то можно увидеть, что разрешение сектора многократно уменьшилось. Разрешение сектора (отношение размера сектора к общей емкости диска, выраженное в процентах) в значительной мере сократилось и, как следствие, стало неэффективным (таблица 1).

Емкость Общее количество секторов Разрешение сектора
40 МБ 80 000 0,001 %
400 ГБ 800 000 000 0,0000001 %
12 ТБ 24 000 000 000 0,000000004

Низкое разрешение подходит для управления небольшими разрозненными последовательностями данных. Однако современные приложения, как правило, оперируют блоками данных, которые намного больше размера сектора 512 байт.

И что еще более важно, небольшие сектора размером 512 байт занимают все меньшую площадь поверхности диска по мере повышения плотности записи. Это становится проблемой в контексте исправления ошибок и вследствие дефектов покрытия. На рис. 2, например, данные в секторе жесткого диска занимают меньшую площадь, что делает исправление ошибок сложнее, так как дефекты покрытия, имеющие прежний размер, повреждают больший процент данных и для их восстановления требуются более совершенные средства.


Рис. 2. Дефекты носителя и плотность записи

В секторе размером 512 байт, как правило, можно исправить дефект длиной до 50 байт. Современные жесткие диски с наибольшей плотностью записи практически достигли предела в области исправления ошибок. Поэтому основной потребностью отрасли для дальнейшего развития средств исправления ошибок и повышения эффективности жестких дисков стал переход к секторам большего размера.

Переход к секторам размером 4 КБ (расширенный формат)

В индустрии хранения данных уже несколько лет ведутся совместные работы над переходом к секторам большего размера. Компания Seagate вместе с партнерами проводит масштабные работы в этом направлении с 2005 года (рис. 3). В декабре 2009 года в результате совместных усилий IDEMA был создан и утвержден новый формат Advanced Format. Это название стало официальным для стандарта секторов размером 4 КБ. Кроме того, все производители жестких дисков договорились начать поставки новых моделей накопителей этого формата для настольных и переносных ПК к январю 2011 года. Однако накопители расширенного формата появились на рынке даже раньше. Компания Seagate первой начала поставлять такие накопители производителям вычислительной техники и включать их в свои продукты.


Рис. 3. Основные вехи разработки стандарта Advanced Format

Перспективные преимущества секторов размером 4 КБ

Поскольку производители жестких дисков договорились перейти к новому формату секторов к январю 2011 года, остальным участникам отрасли ИТ нужно было подготовиться к этому переходу, чтобы избежать возможных негативных последствий. В краткосрочной перспективе преимущества таких дисков были не слишком заметны конечным пользователям, потому что новый формат не привел к моментальному увеличению емкости, однако в долгосрочной перспективе переход на секторы размером 4 КБ позволил увеличивать плотность записи данных и емкость жестких дисков, а также повышать надежность исправления ошибок.

Повышение эффективности формата за счет сокращения пространства, занимаемого кодом исправления ошибок

На рис. 4 показана структура традиционного сектора размером 512 байт, из которой видно, что для каждого 512-байтного сектора на диск дополнительно записываются 50 байт, содержащие код исправления ошибок, и еще 15 байт с интервалом, кодом синхронизации и меткой адреса. В результате эффективность секторного1 формата составляет примерно 88% (512/(512 65)).


Рис. 4. Структура традиционного сектора размером 512 байт

В новом стандарте Advanced Format размер сектора составляет 4 КБ, то есть восемь традиционных секторов размером 512 байт каждый объединяются в один сектор размером 4 КБ (рис. 5).


Рис. 5. Новый формат: структура сектора размером 4 КБ

В новом формате под интервал, код синхронизации и метку адреса отводится столько же места, сколько и раньше, а код исправления ошибок увеличен до 100 байт. В результате эффективность секторного1 формата увеличивается до 97% (4096/(4096 115)), то есть почти на 10%.

Со временем такое повышение эффективности формата окупится и поможет добиться большей емкости и повышения целостности данных.

Надежность и исправление ошибок

Физический размер секторов на дисках уменьшается, и каждый сектор занимает все меньше места, в то время как размеры дефектов поверхности остаются прежними. На рис. 6 показаны предметы, которые мы считаем очень мелкими. Однако по сравнению с величиной зазора между головкой чтения-записи и поверхностью жесткого диска эти предметы оказываются большими. Дефекты на поверхности жесткого диска могут появиться от микроскопических частиц, которые значительно меньше показанных на рисунке.


Рис. 6. Величина зазора между головкой и жестким диском в масштабе

В секторе размером 4 КБ нового формата Advanced Format размеры блока ECC увеличены почти вдвое2, с 50 до 100 байт, что обеспечило давно ожидаемое повышение эффективности исправления ошибок и устойчивости к мелким частицам и дефектам поверхности.

Таким образом, совместный выигрыш от возросшей эффективности нового формата и повышения надежности исправления ошибок делает переход на сектора размером 4 КБ вполне оправданным. Главная задача производителей жестких дисков — правильно организовать этот переход, чтобы в перспективе достичь наибольшей отдачи с минимальными побочными эффектами.

Последствия перехода на сектора размером 4 КБ

Как уже отмечалось, во многих случаях современные компьютерные системы по-прежнему исходят из того, что размер сектора всегда равен 512 байтам. При переводе целой отрасли на новый стандарт 4 КБ нельзя ожидать, что все эти устаревшие предположения тут же изменятся. Конечно, со временем произойдет переход к использованию секторов размером 4 КБ, когда и компьютер и жесткий диск будут при обмене данными использовать блоки именно такого размера. Но до этого момента производителям жестких дисков придется организовывать переход на сектора размером 4 КБ с использованием приема, называемого эмуляцией секторов размером 512 байт.

Эмуляция секторов размером 512 байт

Внедрение секторов размером 4 КБ во многом зависит от технологии эмуляции секторов размером 512 байт. Этим термином называют процесс преобразования данных из нового формата с размером сектора 4 КБ, используемого новыми дисками, в традиционный формат с размером сектора 512 байт, используемый компьютерами.

Эмуляция секторов размером 512 байт допустима, поскольку не требует серьезных изменений в существующих компьютерных системах. Однако она может привести к снижению производительности, особенно при записи данных, размер которых не кратен восьми традиционным секторам. Чтобы пояснить это, рассмотрим подробнее процессы чтения и записи, которые будут применяться при эмуляции секторов размером 512 байт.

Процессы чтения и записи при эмуляции

Процесс чтения данных из секторов размером 4 КБ в режиме эмуляции секторов размером 512 байт оказывается достаточно простым, как это видно на рис. 7.


Рис. 7. Возможная последовательность чтения данных в режиме эмуляции секторов размером 512 байт

Чтение блока данных размером 4 КБ и переформатирование конкретного сектора размером 512 байт, запрошенного компьютером, выполняется в динамической памяти диска и не оказывает заметного влияния на производительность.

Процесс записи может оказаться несколько сложнее, особенно когда данные, которые компьютер пытается записать на диск, являются подмножеством физического сектора размером 4 КБ. В этом случае жесткий диск сначала вынужден считать нужный сектор размером 4 КБ целиком, объединить считанные данные с новыми и затем записать весь сектор размером 4 КБ (рис. 8).


Рис. 8. Возможная последовательность записи данных в режиме эмуляции секторов размером 512 байт

Жесткому диску приходится выполнять дополнительные механические действия — чтение сектора размером 4 КБ, изменение его содержимого и запись данных. Этот процесс называется циклом «чтение-изменение-запись» и является нежелательным из-за негативного влияния на производительность диска. Для того чтобы переход на сектора размером 4 КБ прошел безболезненно и с наименьшим количеством затруднений, важнее всего снизить до минимума вероятность и частоту возникновения циклов «чтение-изменение-запись».

Предотвращение циклов «чтение-изменение-запись»

  1. Запросы на запись не выровнены по границам секторов из-за несоответствия логической структуры раздела диска его физической структуре
  2. Запросы на запись с объемом данных меньше 4 КБ.

Соответствие и несоответствие логической и физической структуры разделов

До текущего момента мы не обсуждали, как согласуется положение сектора на носителе между компьютером и жестким диском. Пора поговорить о логических адресах блоков (Logical Block Address, LBA).

Каждому сектору размером 512 байт назначается уникальный логический адрес с номером от 0 до максимального значения, которое зависит от емкости диска. Компьютер обращается к нужному блоку данных по его логическому адресу. Когда компьютер передает запрос на запись данных, логический адрес блока возвращается после записи как информация о том, куда записаны данные. Это становится важным при переходе на сектора размером 4 КБ, поскольку появляются восемь различных вариантов того, где начинается логический блок.

Если логический адрес блока 0 соответствует первому виртуальному блоку размером 512 байт в физическом секторе размером 4 КБ, такое состояние сопоставления физической и логической структуры в режиме эмуляции секторов размером 512 байт называется «Выравнивание 0». Возможен вариант, когда логический адрес блока 0 назначен второму виртуальному блоку размером 512 байт в физическом секторе размером 4 КБ. Такое состояние сопоставления называется «Выравнивание 1». Сравнение этих состояний приведено на рис. 9. Есть еще шесть возможностей в случаях, когда логическая структура раздела не соответствует его физической структуре, что приводит к возникновению циклов «чтение-изменение-запись». Эти случаи аналогичны случаю «Выравнивание 1».


Рис. 9. Состояния выравнивания

Состояние «Выравнивание 0» очень хорошо работает с новыми секторами размером 4 КБ в расширенном формате. Жесткий диск может легко сопоставить восемь последовательных секторов размером 512 байт с одним сектором размером 4 КБ. Это достигается за счет хранения запросов на запись секторов размером 512 байт в кэш-памяти жесткого диска до тех пор, пока не получено достаточное количество последовательных блоков размером 512 байт для записи сектора размером 4 КБ. Поскольку современные приложения, как правило, работают с последовательностями данных, размер которых превышает 4 КБ, «карликовые» блоки возникают очень редко. В то же время состояние «Выравнивание 1» вызывает определенные трудности.

Если разделы жесткого диска созданы так, что логическая структура не соответствует физической, как это показано на рис. 9, начинают возникать циклы «чтение-изменение-запись», что ведет к снижению производительности жесткого диска. При внедрении жестких дисков нового формата этого состояния следует избегать прежде всего, как рекомендуется ниже.

Запись небольших объемов данных

В современных приложениях данные, такие как документы, изображения и потоковое видео, имеют размер гораздо больше 512 байт. Поэтому жесткий диск легко может хранить запросы на запись этих блоков в кэш-памяти до тех пор, пока не будет накоплено достаточное количество блоков размером 512 байт для записи сектора размером 4 КБ. Если логическая структура разделов диска соответствует его физической структуре, то жесткий диск может легко сопоставить сектора размером 512 байт сектору размером 4 КБ без ущерба для производительности. Однако существуют низкоуровневые процессы, которые могут заставить жесткий диск работать с «карликовыми» блоками, независимо от соответствия логической и физической структуры. Это происходит в редких случаях, когда компьютер отправляет жесткому диску отдельные запросы, размер которых меньше 4 КБ. Как правило, такие запросы отправляет операционная система при работе с файловой системой, журналировании и выполнении других подобных низкоуровневых задач. В общем случае такие запросы встречаются нечасто и не оказывают существенного влияния на производительность. Однако проектировщикам ПО рекомендуется пересмотреть подобные процессы, чтобы добиться оптимальной производительности после перехода к секторам размером 4 КБ.

Подготовка и организация перехода к секторам размером 4 КБ

Теперь, когда преимущества перехода к секторам размером 4 КБ, а также возможное влияние такого перехода на производительность понятны, настало время определить наилучший способ организации перехода. Правильнее всего обсуждать эту тему в контексте двух самых популярных современных операционных систем: Windows и Linux.

Организация перехода к секторам размером 4 КБ в ОС Windows

Самый главный вопрос организации перехода к секторам размером 4 КБ — это вопрос соответствия физической и логической структуры, уже рассмотренный выше. Диски нового формата хорошо работают в состоянии «Выравнивание 0», в котором физическая и логическая начальные точки совпадают. Состояние выравнивания возникает в тот момент, когда создаются разделы жесткого диска. Разделы создаются программным обеспечением, которое можно разделить на две категории:

  1. Версии ОС Windows.
  2. Специальные средства разбиения жесткого диска на разделы.

Когда разделы созданы ОС Windows, следует рассмотреть три версии этой ОС: Windows XP, Windows Vista и Windows 7. Компания Microsoft участвовала в обсуждении и планировании перехода к большему размеру сектора. В результате начиная с Windows Vista с пакетом обновления Service Pack 1 в ее продуктах появилась поддержка секторов размером 4 КБ. Программные продукты, создающие разделы с «Выравниванием 0» (разделы, хорошо работающие с новым форматом), называются продуктами с поддержкой секторов размером 4 КБ. В таблице 2 отражена ситуация для текущих поколений ОС Microsoft Windows.

Версия операционной системы Поддержка секторов размером 4 КБ Результаты
Windows XP Нет Создается первичный раздел в состоянии «Выравнивание 1» (без выравнивания)
Windows Vista — без пакета обновления Service Pack 1 Нет Поддерживаются сектора большого размера, но разделы создаются неправильно (без выравнивания)
Windows Vista — с пакетом обновления Service Pack 1 или более поздней версии Да Создаются разделы в состоянии «Выравнивание 0» (с выравниванием)
Windows 7 Да Создаются разделы в состоянии «Выравнивание 0» (с выравниванием)
Windows 10 Да Создаются разделы в состоянии «Выравнивание 0» (с выравниванием)

Очевидно, что новые компьютеры с последними версиями Windows лучше всего подготовлены к использованию жестких дисков нового формата. Однако на компьютерах с Windows XP или Windows Vista без пакета обновления Service Pack 1 существует значительный риск снижения производительности при использовании разделов, созданных операционной системой.

Помимо риска несоответствия логической и физической структуры диска при использовании старых версий ОС Windows, существует несколько средств, которыми активно пользуются сборщики систем, производители вычислительной техники, реселлеры и ИТ-менеджеры. Использование этих средств также может стать причиной несоответствия между логической и физической структурой диска. Фактически чаще можно встретить разделы, созданные с помощью этих средств, чем с помощью ОС Windows. Поэтому велик риск создания разделов, в которых логическая структура не соответствует физической, что приводит к потере производительности при использовании дисков с размером сектора 4 КБ. Еще больше эта проблема осложняется тем, что сегодня поставляемые вместе с компьютерами жесткие диски обычно содержат несколько разделов. Это означает, что каждый из разделов такого диска должен быть создан с помощью программы с поддержкой секторов размером 4 КБ, чтобы обеспечить соответствие между логической и физической структурой, а значит, и высокую производительность. На рис. 10 показаны возможные результаты создания нескольких разделов на жестком диске с использованием программы, не поддерживающей секторы размером 4 КБ.


Рис. 10. Несколько разделов и условия выравнивания

Разделы с несоответствием между логической и физической структурой

Есть три способа избежать несоответствия между логической и физической структурой диска или исправить это несоответствие, чтобы предупредить потери производительности.

  1. Использовать новую версию ОС Windows или приобрести средство разбиения на разделы с поддержкой секторов размером 4 КБ.
  2. Выровнять разделы жесткого диска с помощью специального средства.
  3. Положиться на поставщика жесткого диска в части производительности, независимо от состояния структуры диска.

Использование версии Windows с поддержкой секторов размером 4 КБ — это самый простой и короткий путь обеспечить соответствие между логической и физической структурой диска. Поставщики других средств разбиения на разделы могут сообщить вам, существуют ли версии их средств с поддержкой секторов размером 4 КБ. Если такие версии есть, переходите на них, чтобы предупредить возникновение проблем.

Некоторые производители жестких дисков предлагают специальные средства, позволяющие проверить структуру разделов на жестком диске и изменить выравнивание разделов при необходимости. Для этого нужно потратить дополнительное время и выполнить дополнительные действия при сборке или обновлении компьютера.

Наконец, производители жестких дисков будут разрабатывать все более совершенные способы работы с разделами, в которых есть несоответствие между логической и физической структурой. Эти способы помогут избежать потерь производительности.

По мере роста популярности расширенного формата применяются все три способа, и каждый из них помогает потребителям добиться наибольшего полезного эффекта и избежать потерь производительности.

Организация перехода к секторам размером 4 КБ в ОС Linux

Основная стратегия перехода к секторам размером 4 КБ в Windows применима и в ОС Linux. У большинства пользователей Linux есть доступ к исходным кодам операционной системы, что дает им возможность подстраивать ее поведение под свои потребности. Это дает возможность заранее обновить ОС Linux для правильной работы с жесткими дисками нового формата.

Если внести нужные изменения в ОС Linux, то можно предупредить большинство проблем, связанных с выравниванием разделов в соответствии с новым форматом дисков и возникновением «карликовых» запросов на запись, которые создает операционная система.

Как в ядре, так и в дополнительных средствах Linux сделаны необходимые изменения для поддержки дисков нового формата. Эти изменения обеспечивают точное выравнивание всех разделов на дисках нового формата по границам секторов размером 4 КБ. Поддержка дисков нового формата в ядре ОС реализована начиная с версии 2.6.31. Поддержка разбиения на разделы и форматирования дисков нового формата реализована в следующих дополнительных средствах Linux.

Fdisk: GNU Fdisk — это инструмент командной строки для разбиения жестких дисков на разделы. Начиная с версии 1.2.3 поддерживаются диски нового формата.

Parted: GNU Parted — это графическое средство для разбиения жестких дисков на разделы. Начиная с версии 2.1 поддерживаются диски нового формата.

Заключение

Индустрия ИТ неизбежно отказывается от традиционного размера секторов 512 байт. Производители жестких дисков договорились внедрить расширенный формат не позднее января 2011 года для новых моделей жестких дисков для портативных и настольных компьютеров.

Разработчики жестких дисков продолжают увеличивать плотность записи данных и повышать надежность исправления ошибок. Потребители получают преимущества, поскольку жесткие диски, как и прежде, обладают самой большой емкостью и лучшей удельной стоимостью, а также традиционно ожидаемой от них надежностью.

Залогом безболезненного перехода стало обучение пользователей систем хранения данных, чтобы те смогли избежать «подводных камней». Самым главным условием успешного перехода к секторам размером 4 КБ является распространение средств разбиения жестких дисков на разделы, поддерживающих секторы размером 4 КБ. Всем сборщикам систем, производителям вычислительной техники, интеграторам, специалистам в области ИТ и даже конечным пользователям, собирающим компьютеры или определяющим их конфигурацию, рекомендуется принимать следующие меры.

  • Создавать разделы жесткого диска с помощью Windows Vista (с пакетом обновления Service Pack 1 или новее) или Windows 7.
  • При использовании стороннего ПО и средств для создания разделов на жестком диске удостовериться у производителя этих средств, что используемая версия поддерживает сектора размером 4 КБ.
  • Если какой-либо заказчик регулярно создает и использует образы жестких дисков, убедиться, что используемое ПО для создания образов поддерживает сектора размером 4 КБ.
  • При использовании Linux удостовериться у поставщика версии Linux или в обслуживающей организации, что в ОС сделаны необходимые изменения для поддержки секторов размером 4 КБ.
  • Обратиться к своему поставщику жестких дисков за рекомендациями и советами по применению жестких дисков нового формата.

Вместе с нашими коллегами по отрасли и заказчиками мы можем обеспечить безболезненный и эффективный переход к новому формату жестких дисков с размером сектора 4 КБ и воспользоваться перспективными преимуществами для всей отрасли систем хранения данных.

Сноски

1 Секторный формат относится только к секторам данных и не рассматривает дополнительное пространство, занимаемое служебными данными, и другое неэффективно используемое дисковое пространство.

2 Не в каждой реализации секторов размером 4 КБ при переходе от секторов размером 512 байт область исправления ошибок увеличивается ровно в два раза.

Информатика 8 класс: Урок 6

Потренироваться в решении задач можно здесь

Примеры решения задач на тему «Алфавитный подход к измерению информации»

Задача 1. Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 32 строки по 64 символа в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц этого текста?

Решение: N=256, => 2i = 256, => i=8 bit

k=32*64*5 символов

I=i*k=8*32*64*5 bit = 8*32*64*5/8 b = 32*64*5/1024 kb = 10 kb

Задача 2. Можно ли уместить на одну дискету книгу, имеющую 432 страницы, причем на каждой странице этой книги 46 строк, а в каждой строке 62 символа?

Решение: Т.к. речь идет о книге, напечатанной в электронном виде, то мы имеем дело с компьютерным языком. Тогда N=256, => 2i = 256, => i=8 bit

k = 46*62*432 символов

I = i*k = 8*46*62*432 bit = 8*46*62*432/8 b = 46*62*432/1024 kb = 1203,1875 kb = 1,17 Mb

Т.к. объем дискеты 1,44 Mb, а объем книги 1,17 Mb, то она на дискету уместится.

Задача 3. Скорость информационного потока – 20 бит/с. Сколько минут потребуется для передачи информации объемом в 10 килобайт.

Решение: t = I/v = 10 kb/ 20 бит/c = 10*1024 бит/ 20 бит/c = 512 c = 8,5 мин

Задача 4. Лазерный принтер печатает со скоростью в среднем 7 Кбит в секунду. Сколько времени понадобится для распечатки 12-ти страничного документа, если известно, что на одной странице в среднем по 45 строк, в строке 60 символов.

Решение: Т.к. речь идет о документе в электронном виде, готовым к печати на принтере, то мы имеем дело с компьютерным языком. Тогда N=256, => 2i = 256, => i=8 bit

K = 45*60*12 символов

I = i*k = 8*45*60*12 bit = 8*45*60*12/8 b = 45*60*12/1024 kb = 31,6 kb

t = I/v = 31,6 kb/ 7 Кбит/c = 31,6*8 kбит/ 7 Кбит/c = 36 c

Задача 5. Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, из кодировки Unicode, в кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 480 бит. Какова длина сообщения?

Решение: Объем 1 символа в кодировке КОИ-8 равен 1 байту, а в кодировке Unicode – 2 байтам.

Пусть x – длина сообщения, тогда IКОИ-8 = 1*x b, а IUnicode = 2*x b.

Получаем 2*x8 bит – 1*x*8 бит = 480 бит, 8x = 480, х = 60 символов в сообщении.

Решить любые 10 задач:

Алфавитный подход к измерению информации.

1. Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?

2. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц, на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Каков объем информации в книге? 


3. Подсчитать количество информации в тексте, если текст состоит из 800 символов, а мощность используемого алфавита – 128 символов. 

4. Можно ли уместить на одну дискету книгу, имеющую 432 страницы, причем на каждой странице этой книги 46 строк, а в каждой строке 62 символа?

5. Оцените, сколько школьных сочинений размером в 2 машинописные страницы (в одной странице 40 строк по 50 символов в одной строке) можно уместить на гибком диске ёмкостью 1,44 Мб?

6. Одно племя имеет 32-символьный алфавит, а второе племя – 64-символьный алфавит. Вожди племен обменялись письмами. Письмо первого племени содержало 80 символов, а письмо второго племени – 70 символов. Сравните объем информации, содержащийся в письмах.

7.Имеется 2 текста на разных языках. Первый текст использует 32-символьный алфавит и содержит 200 символов, второй – 16-символьный алфавит и содержит 250 символов. Какой из текстов содержит большее количество информации и на сколько бит? 

8. Информационное сообщение объемом 1,5 Кб содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?

9. Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если объем этого сообщения составил 1/16 Мб. 

Сколько символов в тексте, если мощность алфавита – 64 символа, а объем информации, содержащейся в нем – 1,5 Кбайта? 10. Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

11. Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов? 

12. Для записи сообщения использовался 64-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байт информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

13. Объем сообщения, содержащего 2048 символов, составил 1/512 Мб. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

14. Сообщение занимает 4 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой странице записано 128 символов. Сколько символов содержит используемый алфавит?

15. Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 килобайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?

Каков объем памяти человеческого мозга?

Объем памяти человеческого мозга среднего взрослого человека может хранить триллионы байтов информации. В Стэнфордском исследовании сообщалось, что только в коре головного мозга насчитывается 125 триллионов синапсов. В другом исследовании сообщалось, что 1 синапс может хранить 4,7 бита информации. Нейроны — это клетки, которые обрабатывают и передают сообщения внутри мозга, а синапсы — это мосты между нейронами, которые несут передаваемые сообщения.Подсчеты — 125 триллионов синапсов — 4,7 бита на синапс и около 1 триллиона байтов, что равно 1 ТБ (терабайту).

Объем этой памяти составляет более 74 терабайт (только в коре головного мозга) может помочь оценить огромную емкость вашего мозга для хранения информации в перспективе.

Персональные компьютеры раннего поколения имели в лучшем случае несколько мегабайт емкости для хранения информации на жестком диске.Это несколько миллионов единиц цифровой памяти — казалось бы, много в то время, но мало по сегодняшним меркам.

Например, современные смартфоны нередко имеют « гигабайт » (16 ГБ, 64 ГБ, 128 ГБ) памяти или больше.

Для сравнения: компьютер на борту первого космического корабля «Аполлон», приземлившегося на Луну, имел операционную систему с объемом памяти всего 64 килобайт  (64 КБ). Компьютер в этом примере мог обрабатывать чуть более 64 тысяч байтов, что составляет чуть более 64 тысяч символов информации.Сегодня большинство цифровых тостеров обладают большей вычислительной мощностью, чем у «Аполлона-11», и ваш средний смартфон буквально на световые годы опережает компьютер, который управлял и контролировал этот космический корабль.

Возвращаясь к человеческому мозгу, согласно статье 2010 года в Scientific American , емкость памяти человеческого мозга эквивалентна 2,5 петабайтам емкости памяти. В виде числа « петабайт » означает 1024 терабайта или миллион гигабайт, поэтому мозг среднего взрослого человека способен хранить эквивалент 2.5 миллионов гигабайт цифровой памяти.

Чтобы представить это в перспективе, согласно Computerworld , Yahoo — интернет-гигант — создал специально построенное «хранилище данных» объемом 2,0 петабайт . Yahoo использует огромную емкость хранилища данных для анализа поведения своих полмиллиарда посетителей в месяц. «Это не только самая большая база данных в мире, но и самая загруженная», — сообщает журнал.

Для сравнения, собственное массивное хранилище данных Налогового управления США, которое отслеживает 300 с лишним миллионов американцев и гораздо больше миллионов предприятий, имеет емкость 150 терабайт памяти.Тем не менее, вычислительный центр Yahoo объемом 2,0 петабайт , который может обрабатывать 24 миллиарда «событий» в день, на целых 20 процентов меньше возможностей одного человеческого мозга.

Человеческий мозг — это действительно чудо, обладающее большими возможностями, чем большинство из нас может себе представить. По мере появления новых исследований — это только вопрос времени, когда мы действительно узнаем, сколько может хранить человеческий мозг. Человеческий мозг и нервная система подвержены тем же проблемам, что и любая другая часть нашего тела, и мы в CNS здесь, чтобы помочь людям управлять или вернуть свой мозг и нервную систему к пиковым функциональным возможностям.

Часто задаваемые вопросы: приблизительный размер набора данных

Насколько большим будет мой набор данных?

Заголовок   Приблизительный размер набора данных
Автор Уильям Гулд, StataCorp

Предварительный расчет размера набора данных

 Н*В*Ш + 4*Н
        количество мегабайт = M = --------------
                                          1024  2  

куда

 N = количество наблюдений
        V = количество переменных
        W = средняя ширина в байтах переменной
 

При приближении W помните

 +------------------------------------------------ -------------+
        | Тип переменной Ширина |
        |------------------------------------------------- ------------|
        | Целые числа, −127 <= x <= 100 1 |
        | —32 767 <= x <= 32 740 2 |
        | —2 147 483 647 <= x <= 2 147 483 620 4 |
        | Поплавки, |
        | одинарная точность (по умолчанию) 4 |
        | двойная точность 8 |
        | максимальная длина строки |
        +------------------------------------------------- ------------+
 

Допустим, у вас есть набор данных из 20 000 наблюдений.Этот набор данных содержит

 1 идентификатор строки длиной 20 20
        10 небольших целых чисел (каждое по 1 байту) 10
         4 стандартных целых числа (по 2 байта каждое) 8
         5 чисел с плавающей запятой (по 4 байта каждое) 20
        -------------------------------------------------- ---
        всего 20 переменных 58
 

Таким образом, средняя ширина переменной составляет W = 58/20 = 2,9 байта.

Размер вашего набора данных

 Н*В*Ш + 4*Н
        количество мегабайт = M = --------------
                                          1024  2 
        
                                      20000*20*2.9 + 4*20000
                                   знак равно
                                              1024  2 
        
                                   = 1,18 мегабайта
 

Этот результат немного занижает размер набора данных, потому что мы не включены любые метки переменных, метки значений или примечания, которые вы можете добавить к данные. Это немного. Например, представьте, что вы добавил метки переменных ко всем 20 переменным и что средняя длина текст меток составлял 22 символа.Это составило бы в общей сложности 20*22=440 байт или 440/1024 2 = 0,00042 мегабайта.

Щелкните здесь для интерактивного калькулятора набора данных.

Пояснение к формуле

 Н*В*Ш + 4*Н
        количество мегабайт = M = --------------
                                         1024  2  

N*V*W — это, конечно же, общий размер данных. К этому мы добавили 4*N потому что Stata тайно хранит 4-байтовый указатель при каждом наблюдении.

1024 2 в знаменателе пересчитывает результаты в мегабайты. Да, результат делится на 1024 2 хотя 1000 2 = миллион.

Память компьютера поставляется в виде двоичных приращений. Хотя мы думаем о k как означает килограмм, в компьютерном бизнесе k действительно «бинарная» тысяча, 2 10 = 1,024.

Мегабайт — это двоичный миллион — двоичный k в квадрате:

 1 МБ = 1024 КБ = 1024*1024 = 1 048 576 байт
 

При дешевой памяти иногда говорят о гигабайте.Вот как бинарник концертные работы:

 1 ГБ = 1024 МБ = 1024  3  = 1 073 741 824 байта
 

IBM Watson - Что в этом 1 ТБ?

У меня было несколько читателей, которые просили меня объяснить значение «Терабайта». Я буду работать мой путь вверх.

Бит

Бит — это просто ноль (0) или единица (1). Это может ответить на вопрос Да/Нет или Верно/Неверно.

Байт

Большинство компьютеров стандартизировали байт как набор из 8 битов.Возможны 256 уникальных комбинаций единиц и нулей, поэтому байт можно использовать для хранения двузначного целого числа или одного символа верхнего или нижнего регистра в английском алфавите. С практической точки зрения, байт может хранить ваш возраст в годах или ваш средний инициал.

килобайт (КБ)

Килобайт — это тысяча байтов, достаточная для хранения нескольких абзацев текста. Типичная письменная страница может храниться, например, в 4 КБ.

IBM Challenge, чтобы играть в Jeopardy! сравнивают с исторической высадкой на Луну в 1969 году.Для посадки на Луну у Аполлона-11 был «Компьютер управления Аполлоном» (AGC), который имел 74 КБ фиксированной постоянной памяти и 2 КБ перезаписываемой памяти. Более [3500 сотрудников IBM были задействованы], чтобы доставить астронавтов на Луну и снова благополучно вернуться на Землю.

Важность этого компьютера была подчеркнута в [лекции астронавта Дэвида Скотта], который сказал: «Если у вас есть баскетбольный мяч и бейсбольный мяч на расстоянии 14 футов друг от друга, где бейсбольный мяч представляет Луну, а баскетбольный мяч представляет Землю, и вы берете кусок бумаги сбоку, толщина бумаги будет коридором, по которому вы должны попасть, когда вернетесь."

Мегабайт (МБ)

Мегабайт — это тысяча КБ или миллион байтов. 3,5-дюймовая дискета, упомянутая в моем посте [A Boxfull of Floppies], может содержать 1,44 МБ или около 360 страниц текста.

Первая коммерческая дисковая система [350 Disk Storage Unit, представленная в 1956 году для компьютера IBM RAMAC] могла хранить только 5 МБ и была размером с два холодильника. Хотя сегодня 5 МБ могут показаться не такими уж большими, этого достаточно, чтобы вместить [Полное собрание сочинений Шекспира].Правильно, все 42 пьесы, стихи и сонеты.

В статье [Википедия как печатная книга] в результате печати избранных 400 статей получилась книга толщиной 29 дюймов. Эти 5000 страниц займут около 20 МБ места.

Одним из моих любимых ресурсов, которые я использую для поиска, является база данных фильмов в Интернете [IMDB]. Не считая фотографий и видео, [только текстовая часть базы данных IMDB составляет чуть более 600 МБ], представляющая почти всех актеров, награды, номинации, телешоу и фильмы.Стандартный компакт-диск может содержать 700 МБ, поэтому текстовая часть IMDB может легко поместиться на одном компакт-диске.

Гигабайт (ГБ)

Гигабайт — это тысяча МБ или миллиард байт. Мой ноутбук Thinkpad T410 имеет 4 ГБ ОЗУ и 320 ГБ на жестком диске. Мой ноутбук поставляется с DVD-рекордером, и каждый DVD-диск может содержать до 4,7 ГБ информации.

В популярной Википедии сейчас около 17 миллионов статей, из которых 3,5 миллиона на английском языке. Для хранения всей англоязычной части Википедии потребуется всего [14 ГБ места].Этого достаточно, чтобы поместиться на двадцати компакт-дисках, трех DVD-дисках, Apple iPad или моем мобильном телефоне (Samsung Galaxy S Vibrant).

Возможно, вы думаете: «Кто-то должен предложить предустановленную Википедию на маленьком КПК!» Слишком поздно. [The Humane Reader] может предложить 5000 книг и Википедию в небольшом устройстве, которое подключается к вашему телевизору. Это было бы здорово для людей, у которых нет доступа к Интернету, или для родителей, которые хотят, чтобы их дети делали домашнее задание, но не были в сети, пока они это делают.

В последнем отчете Калифорнийского университета в Сан-Диего [Сколько информации?] за 2009 год средний американец потребляет 34 ГБ информации. Сюда входит вся информация из радио, телевидения, газет, журналов, книг и Интернета, которую человек может смотреть или слушать в течение дня. Этот проект спонсируется IBM и другими компаниями, чтобы помочь людям понять природу наших привычек потребления информации.

Еще в 1992 году я посетил клиента в Германии.Их дисковое хранилище объемом 90 ГБ, подключенное к их мейнфрейму, было размером с три холодильника, и для управления им требовалось пять штатных администраторов хранилища.

Терабайт (ТБ)

Терабайт — это тысяча ГБ или триллион байт. Теперь можно купить внешний USB-накопитель для ноутбука или персонального компьютера емкостью 1 ТБ и более. Однако при скорости 40 МБ/с, на которую способен USB 2.0, массовая передача данных на устройство или с него займет семь часов.

IBM предлагает диски емкостью 1 ТБ и 2 ТБ во многих наших дисковых системах. В 2008 году IBM готовилась анонсировать первый ленточный накопитель емкостью 1 ТБ. Однако Sun Microsystems объявила о выпуске собственного накопителя емкостью 1 ТБ за день до нашего большого анонса, поэтому IBM пришлось перефразировать анонс TS1130 на [Самый быстрый в мире ленточный накопитель емкостью 1 ТБ!]

.

В своей книге [Сингулярность близка: когда люди выходят за пределы биологии] Рэй Курцвейл оценивает, что память человеческого мозга может хранить около 1,25 ТБ информации.Это сделало бы IBM Watson примерно на 80 процентов человеком.

Типичная академическая исследовательская библиотека будет содержать около 2 ТБ информации. Считается, что для [Библиотеки Конгресса США] коллекция печатных изданий составляет около 10 ТБ, а их команда веб-захвата собрала 160 ТБ цифровых данных. Если вы когда-нибудь будете в Вашингтоне, округ Колумбия, я настоятельно рекомендую посетить Библиотеку Конгресса. Это действительно потрясающе!

Полнометражные компьютерные анимационные фильмы, такие как [Happy Feet], занимают около 100 ТБ дискового пространства во время производства.IBM предлагает дисковые системы, способные хранить такой объем данных. Например, IBM XIV может вмещать до 151 ТБ полезного дискового пространства размером с один холодильник.

Ключевым показателем эффективности (KPI) для некоторых крупных компаний является количество TB, которым может управлять штатный сотрудник, именуемый TB/FTE. Обсуждения TB/FTE доступны от ИТ-аналитиков, включая [Forrester Research] и [The Info Pro].

Веб-сайт [Ancestry.com] утверждает, что в его генеалогической базе данных содержится более 540 миллионов имен с хранилищем 600 ТБ, включая [данные переписи населения США с 1790 по 1930 год].Правительству США потребовалось девять лет для обработки переписи 1880 года, поэтому для переписи 1890 года оно арендовало оборудование у компании Herman Hollerith's Tabulating Machine Company. Позже эта компания объединится с двумя другими в 1911 году, чтобы сформировать то, что сейчас называется IBM.


Петабайт (ПБ)

Петабайт — это тысяча ТБ или квадриллион байт. Подсчитано, что все печатные материалы на Земле будут представлять примерно 200 Пбайт информации.

Крупнейшая дисковая система IBM, масштабируемое сетевое хранилище данных (SONAS), включает до 7200 дисков, на которых может храниться более 11 ПБ информации.Меньшая модель с 10 фреймами того же размера, что и IBM Watson, с шестью интерфейсными узлами и 19 модулями хранения могла хранить более 7 ПБ информации.

Автоматизированная IBM [ленточная библиотека TS3500 с кадрами высокой плотности] может хранить до 60 ПБ сжатых ленточных данных. Меньшая 10-кадровая модель размером с IBM Watson могла вместить до 36 ПБ данных.

Для тех из нас, кто работает в ИТ-индустрии, 1 ТБ — это мелочь. Я, например, ожидал, что он будет намного больше. Но для всех остальных эквивалент 200 миллионов страниц текста, которые загрузил внутрь IBM Watson, является невероятно большим хранилищем информации.Я подозреваю, что IBM Watson, вероятно, содержит полное собрание сочинений Шекспира, а также других писателей-фантастов, базу данных IMDB, все 3,5 миллиона статей Википедии, религиозные тексты, такие как Библия и Коран, известные документы, такие как Великая хартия вольностей и Конституция США, и справочники, такие как Словарь, Тезаурус и «Анатомия Грея». И, конечно, много-много списков.

Те, кто в Твиттере, подпишитесь на [@ibmwatson] в течение следующих трех дней во время соревнования.

technorati tags: IBM, Watson, Challenge, Jeopardy, @ibmwatson, #ibmwatson

COVID-19: Когда 900 байт закрыли мир

В подкасте «COVID-19: Как 900 байт изменили мир» директор Центра Уолтера Брэдли Роберт Дж.Маркс и доктор Даниэль Андрес Диас-Пачон исследуют ужасную правду: «Биология человека настолько тонко настроена, что менее чем килобайт информации может остановить мир», например, когда она воплощена в легко распространяемом вирусе, таком как COVID-19. Попутно они смотрят на то, что мы знаем о ДНК и природе информации. Диас-Пачон — доцент кафедры биостатистики Университета Майами и старший научный сотрудник лаборатории эволюционной информатики.

Далее следует частичная стенограмма.

02:46 | Обзор ДНК

Роберт Дж. Маркс (справа): Дэниел, все знают о ДНК, которая является носителем генетической информации для жизни. Позвольте мне просмотреть его очень быстро: есть четыре нуклеотида, A, C, G и T. Их также называют парами оснований. Если растянуть ДНК, она будет около шести футов в длину [примерно два метра]. В нем более трех миллиардов нуклеотидов.

Казалось бы, чем сложнее форма жизни, тем больше в ней нуклеотидов.Но у мраморной двоякодышащей рыбы геном содержит 133 миллиарда пар оснований, по сравнению с 3 миллиардами у человека.

Примечание: A, C, G и T — четыре типа оснований, встречающихся в молекуле ДНК: аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T). Молекула ДНК состоит из двух нитей, намотанных друг на друга, каждая из которых удерживается вместе за счет связей между основаниями. Аденин сочетается с тимином, а цитозин с гуанином. Последовательность оснований в части молекулы ДНК, называемой геном, содержит инструкции, необходимые для сборки белка.– Национальный исследовательский институт генома человека

Роберт Дж. Оценки: Теперь каждая пара оснований эквивалентна двум битам информации. Байт — это 8 бит, а килобайт — 1000 байт. Термин «бит» впервые был использован в статье Клода Шеннона в 1948 году; это основа теории информации Шеннона.

Доктор Диаз, вы отмечаете, что небольшое количество информации может привести к большим изменениям, и это относится к вирусу COVID-19. Не могли бы вы немного уточнить это?

04:03 | Небольшой объем информации может привести к большим изменениям

Daniel Andrés Díaz-Pachón (слева): Ядерную бомбу можно взорвать, просто нажав Enter на клавиатуре или что-то в этом роде.Это много энергии, переданной через небольшое количество информации. Это действительно крайний пример, но второй пример — это то, как небольшое знание может принести большую пользу людям, которые его приобретут. Например, если центральный банк собирается изменить свои процентные ставки и по какой-то причине эта информация известна нескольким людям извне, они могут производить или перемещать большие деньги, используя лишь этот небольшой объем информации. Они могут разбогатеть, в основном, за один день.

Роберт Дж.Оценки: Вот почему SEC отслеживает инсайдерскую информацию! Было несколько конгрессменов, которых преследовали и обвинили в распространении информации, полученной ими на секретных собраниях.

Вы говорите о ядерном ответе. Президент Соединенных Штатов носит с собой — ну, у него есть парень из секретной службы, который носит с собой — так называемый ядерный футбол. Ему просто нужно ввести немного информации, чтобы начать термоядерный удар по тому, кого он хочет.

08:03 | Коронавирус и изменение информации

Роберт Дж. Маркс: Но какое отношение небольшое изменение информации имеет к коронавирусу?

Даниэль Андрес Диас-Пахон: В РНК коронавируса содержится всего 30 000 пар оснований информации. Это эквивалентно 60 000 битам или 7,5 килобайтам.

Роберт Дж. Маркс: Итак, вы говорите, что у людей 3 миллиарда пар оснований, а у коронавируса только 30 000 пар оснований.Так что они очень маленькие.

Даниэль Андрес Диас-Пахон: Когда мы сравниваем тридцать тысяч пар оснований, что составляет 60 000 битов, это очень маленький объем информации по сравнению с большинством операций, которые мы делаем на компьютере. По сравнению с обычным разговором в чате, если вы используете What’s App?, 7,5 килобайт — это размер стикера (маленькое изображение, которое отправляется в разговоре [на фото ниже] ).

Роберт Дж. Оценки: Да, я кое-что сделал перед нашей трансляцией.Я хотел получить изображение размером около 10 килобайт, и в итоге у меня получился квадрат 10 [пикселей] × 10 [пикселей] из полностью черных пикселей. И это, сжатое алгоритмом .jpeg, составляло всего 10 килобайт. Десять килобайт это ничто!

10:11 | Различные виды коронавирусов

Роберт Дж. Маркс: Существует множество коронавирусов, и этот немного отличается от другого коронавируса.

Даниэль Андрес Диас-Пахон: Да.Самый простой тип мутации, обнаруженный для других коронавирусов, происходящих от летучих мышей в Китае, составляет около 88% сходства, поэтому то, что мутировало, составляет около 12%. И эти 12% соответствуют примерно 0,9 килобайтам или 7,2 килобитам.

Роберт Дж. Оценки: Хорошо, мы можем говорить об этом как о 900 байтах. Что на самом деле ничего, если вы думаете о черном квадрате 10 × 10, как наклейка в WhatsApp. Так вот, эти 900 байт информации, как всем известно, экономически остановили мир. Но вы упомянули, что есть и другие интересные побочные эффекты этих 900 байтов, которые вызвали великую эпидемию, эту пандемию, по всему миру.Каковы некоторые из них?

Примечание: Впервые подробно описанный в 1960-х годах, коронавирус получил свое название от характерной короны или «короны» сахаристых белков, которая выступает из оболочки, окружающей частицу. Состав вируса кодирует самый длинный геном любого вируса на основе РНК — одна цепочка нуклеиновой кислоты длиной примерно от 26 000 до 32 000 оснований. ScienceAlert

11:05 | Влияние на качество воздуха

Даниэль Андрес Диас-Пахон: Опять же, интересно посмотреть, как небольшое количество информации может двигать весь мир, может двигать энергию и материю.Мы с коллегой отправились посмотреть в EPA информацию о том, какие самые загрязненные города в США, Лос-Анджелес и Нью-Йорк. И мы обнаружили, на самом деле, что за последние сорок лет, это конкретное время, когда население было заблокировано, впервые показало здоровое качество воздуха в этих городах. Это довольно удивительно, я думаю. В этих городах проводилась сильная политика, направленная на обеспечение изменений. Вы можете видеть, как эта политика повлияла на качество воздуха за последние два десятилетия.Но ничто не сравнится с тем, что произошло за последние два месяца. Это потрясающе.

12:43 | Другие последствия коронавируса

Роберт Дж. Маркс: Помимо этого есть и другие воздействия, некоторые из которых, я думаю, мы уже знаем.

Daniel Andrés Díaz-Pachón: Рост числа заявлений на пособие по безработице, которого мы не видели в истории США. Если вы посмотрите на данные Министерства труда, здесь, в стране, он прямо сейчас стремительно растет.И это, опять же, только эти 7,2 килобайта, что действительно, очень удивительно…

15:05 | Фундаментальное значение информации

Роберт Дж. Маркс: Мы читали о тонкой настройке Вселенной, но на самом деле есть также тонкая настройка биологии экосистемы, экономики и т. д. Это немного пугает. Итак, каков ваш вывод из всего этого?

Daniel Andrés Díaz-Pachón: Я действительно думаю, что информация более фундаментальна для природы, чем материя и энергия, и то, что мы здесь видим, это то, как этот небольшой объем информации может привести к большим изменениям.Не только на небольшой площади; это весь мир парализован...

Существует примат информации, как говорили некоторые физики в прошлом. Это идея о том, что информация появилась раньше материи и что она является основным материалом Вселенной. Это не доказывает, что информация порождает материю или энергию, но показывает, как небольшое количество информации может привести к большим изменениям во многих известных нам вещах.

Примечание: Фраза «это из бита» была придумана физиком-теоретиком Джоном Арчибальдом Уилером (1911–2008), чтобы выразить идею о том, что «квантовая информация является основой всей реальности», по словам его биографа, физика Кипа С.Торн


Дополнительная литература по информации о формах жизни: Мозг превосходит по эффективности самые мощные компьютеры Человеческому мышлению требуется гораздо меньше вычислительных усилий, чтобы прийти к тем же выводам. (Эрик Холлоуэй)

Смотрите также: COVID-19: Разбираемся в том, что произошло в Китае. Китай знал, что нарушил условия соглашения о раскрытии информации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Общепризнанно, что медицинских работников и журналистов в Китае заставляют замолчать, если они публикуют какую-либо информацию о COVID-19, противоречащую официальной версии правящей Коммунистической партии Китая.Но теперь ученые из материкового Китая должны обеспечить, чтобы их исследовательские публикации также соответствовали линии партии КПК. Однако, если мы тщательно просеем, мы сможем раскрыть реальную информацию.

Показать заметки
  • 01:09 | Представляем доктора Даниэля Андреса Диас-Пачона, доцента отдела биостатистики Университета Майами и старшего научного сотрудника лаборатории эволюционной информатики
  • 02:46 | Обзор ДНК
  • 04:03 | Небольшой объем информации может привести к большим переменам
  • 08:03 | Коронавирус и изменение информации
  • 10:11 | Разные виды коронавирусов
  • 11:05 | Влияние на качество воздуха
  • 12:43 | Другие последствия коронавируса
  • 15:05 | Фундаментальная важность информации
Дополнительные ресурсы
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.