Сколько бит информации содержится в 1 байте: «Сколько байт информации содержит сообщение объемом 2 Тбайта?» – Яндекс.Кью — ПКРЕГИОН компьютерный магазин в Екатеринбурге недорогой техники каталог и цены с доставкой

Содержание

Сколько бит информации содержится в 1 гб. Сколько в мегабайте килобайт? Это пора знать каждому

Пользователи персональных компьютеров довольно часто сталкиваются с такими понятиями, как килобайт, мегабайт, гигабайт и терабайт. Сперва необходимо сказать о том, что килобайты, мегабайты и прочие — системы измерения информации на персональном компьютере. Пожалуй, каждый при установке того или иного программного обеспечения сталкивался с тем, что программа указывала количество места, которое оно будет занимать после установки. Каждая программа или файл занимают на персональном компьютере определенное пространство. У начинающих пользователей могут возникнуть некоторые проблемы, связанные с измерениями. Следует помнить о том, что каждое понятие подразумевает определенное количество занимаемого места. Например, хранится 1 024 байта, в мегабайте — 1 024 килобайта, в хранится 1 048 576 байт, а в терабайте 1 000 000 000 килобайт.

Каждый из представленных терминов обозначается в сокращенном виде (как можно увидеть выше). Это было принято для того, чтобы люди лучше усваивали количество требуемой памяти, а само число записывалось в укороченном виде. Каждое из этих наименований указывает на требуемый объем памяти.

Отличия килобайтов от килобитов

Некоторые из пользователей персональных компьютеров довольно часто путают килобайты с килобитами, мегабайты с мегабитами и так дальше. Пожалуй, часто у начинающих пользователей персональных компьютеров возникает такой вопрос. Особенно остро он встает, когда они начинают что-то скачивать из интернета и видят, что скорость отличается от заявленной (по мнению пользователей). К сожалению, такие пользователи глубоко ошибаются, так как не видят разницы между понятиями.

Во-первых, необходимо сказать о том, что обозначаются килобайты/ , мегабайты/ по-разному. Например, килобайты/килобиты обозначаются KB/s и Kb/s соответственно. Такая разница и в остальных измерениях. Естественно, что отличия на этом не заканчиваются. Необходимо также понимать, что килобайты — это объем скачиваемой информации, а килобиты — сама скорость.

Для того чтобы понимать, как быстро будет закачан тот или иной объем памяти, необходимо провести простейшие расчеты. Например, провайдером интернета была заявлена скорость в 512 Kb/s. Для того чтобы рассчитать объем памяти, нужно разделить 512 на 8 (т.к. в одном байте именно 8 бит), а в итоге получается 64 KB/s. С помощью таких простых расчетов, можно получить число, обозначающее объем.

Все разделы сайта сайт

На этой странице мы подробно рассмотрим структуру файла

Вы знаете из чего состоит компьютерный файл? Нет? Тогда вам будет интересно узнать это, а также много забавных вещей:)))

Например, как компьютер определяет эротические фотографии? То есть он может даже определить и сравнить фото, то есть найти одинаковые фотографии, не важно в каком они формате: jpg или gif

Как же такое возможно? Все очень просто. Структура любого изображения состоит всего (!!!) из двух цифр, которые сменяют друг друга в определенной последовательности.

Начнем сначала…

Размер байта

Из чего состоит один байт ? Из каких символов и числовых значений?

1 байт состоит из восьми битов… ниже будет большой видео-урок

а также приведена специальная таблица.

В связи с той неразберихой, которая царит в обозначениях емкости винчестеров (жестких дисков), очень многие пользователи путаются в терминах.

А изготовители компьютерных девайсов и продавцы в магазинах вполне сознательно «путают» понятия «мегабайт» и «гигабайт» с миллионами и миллиардами байтов.

Наверняка вы сами были удивлены несоответсвием заявленного количества гигабайтов и мегабайтов в купленно жестком диске, будь он внутренний или внешний, с накопителями всегда такая история:)

Как узнать сколько байт в килобайте или мегабайте ? Вопрос не праздный:) Многие люди, которым за тридцать не учили в школе информатику и теперь пополняют отсутствие знаний в интренете. Вот подсказка:

А для быстрого и точного числового перевода значений
лучше пользоваться таким конвертером:

Теперь вы без труда посчитаете сколько байт в килобайте :))))

В этом уроке мы будем разбирать тип файла bmp. Вначале немного окунемся в школьный курс информатики. Итак, разберем этот файл по байтам.

Для тех кто не имеет представление что такое биты, байты, килобиты, мегабайты и т.п. выше на странице приведена подробная таблица с данными.

Посмотрите отличный большой видеоурок Артема Кашеварова. Эта информация не совсем для новичков (чайников), хотя им тоже будет очень интересно и познавательно посмотреть!

Не забудьте включить колонки

================

Что будет в этом видео-уроке? Заглянем в структуру файла .
Например, возьмем точечный рисунок. Разберем его на байты.

Для тех кто не знает, в видео-уроке будет рассказано и показано, что такое бит, байт, килобайт, килобит, мегабайт.

А также, обработка по вертикали. Двоичный код байта и как определить насколько сжато изображение

Размер байта, сколько битов в байте и т.п. в десятиричной системе

Как просчитывать данные и работать в программной среде Delphi … поменять разрядность и битность изображения… как оно тогда изменится внешне?

Сколько занимает один байт, как он отображается и как записывыется изображение в байтах …

Как хранятся пиксели по горизонтали и вертикали, последовательность пикселей… как устроено изображение, посмотрим на глубину цвета изображения.

Затем редактируем код обработки изображения, вычислить строки файла, изменение формата изображения, а также обзор структуры файла — из чего состоит файл изображения

Что такое операция «mod», чтение изображение по байтам…

Вы узнаете, что такое информационные байты и палитра изображения, каковы его цветовые составлящие, что такое символьный формат и

виды форматов файлов .

Изменение формата изображения

В конце урока вы видите создание программы и азы программирования на Delhi … а также, как изменить размер изображения в пикселах

Вы знаете сколько памяти для хранения информации у вашего компьютера? Вы всегда путаетесь что такое КБ (килобайт), МБ (мегабайт), ГБ (гигабайт) ?

В этой статье мы попробуем выяснить, что такое килобайт , мегабайт , гигабайт , а также, что из них больше KB или MB или GB ?

Понятие бита

Бит (англ. bit ) определяется как переменная, которая может иметь только два значения — 1 или 0. Бит является разрядом двоичного кода . Именно различные сочетания 1 и 0 лежат в основе хранения информации и задания различных команд в вычислительной технике.

Байт

Блок цифровой информации в вычислительной технике называется

байт (англ. byte ). Это упорядоченный набор битов. Исторически сложилось так, что байтом считается такое количество бит, которое используется для кодирования одного текстового символа в компьютере. Размер байта, как правило, зависит от аппаратного обеспечения, но сейчас принято считать, что один байт равен 8 бит , и всегда кратен 2. Количество бит для хранения информации всегда кратно 2. Байт еще называют «октет » (лат. octet ). Таким образом, байт – это самый маленький элемент данных, которые могут быть обработаны на компьютере любого типа.

Кто больше КБ или МБ?

Мы разобрались, что же такое биты и байты в компьютерном мире. Следующий термин, который мы должны знать – это килобайт (КБ ). В двоичном исчислении Килобайт составляет 1024 байт и представляется в виде 2 в десятой степени. В десятичном исчислении килобайт часто приравнивают к 1000 байтам. Отсюда и начинается путаница в обозначении объемов памяти. Десятичные килобайты всегда меньше двоичных килобайт, которые в свою очередь являются более точными.

Как и в случае с Килобайтами, Мегабайты также имеет два значения. Когда расчет делается в двоичной системе, то Мегабайт равен 1048576 байт или 2 в 20-ой степени. В десятичной системе используется понятие Мегабайта равное 1000000 байт. В десятичной системе Mb часто принимают за мегабит .

Пользователи часто спрашивают, что больше KB или MB ? Еще большую путаницу вносят сами производители компьютерной техники, использующие в описании параметров своей продукции понятия килобайтов или мегабайтов как в десятичной системе, так и в двоичном формате. Например, производители жестких дисков на этикетке часто указывают объем в десятичной системе. Поэтому винчестер с указанным объемом 160ГБ на самом деле имеет 163840 мегабайт памяти.

Ниже представлена таблица соответствия в двоичной системе

1 бит = 1 или 0

1 ниббл = 4 бит
1 байт = 8 бит
1 КБ (один килобайт) = 1024 байт
1 МБ (один мегабайт) = 1024 КБ = 1048576 байт

Теперь давайте разберемся с терминами килобитный и мегабитный , а также где они используются. Эти термины используются в обозначении скорости передачи данных локальной сети или Интернет. Ответ на вопрос, что больше в математическом смысле представлен в следующей таблице.

1 кбит/с = 1000 бит в секунду
1 Мбит/с = 1000000 бит в секунду

Из статьи становится ясно, что MB всегда больше, чем KB, независимо от того, какую систему исчисления вы используете – двоичную или десятичную.

Также есть разница в написании этих понятий. Сокращенного названия для бита не существует. Поэтому для обозначения 1000000 бит используется термин Гбит , а для 1000000 байт применяют сокращение 1 ГБ .

Для обозначения скоростей передачи данных используют следующие сокращения: 1 килобит = kbps , а 1 килобайт =

Kbps или kBps .

Времена аналоговых носителей ушли в прошлое, сейчас, любая информация хранится в цифровом виде. Работают с цифровыми данными не только персональные компьютеры, но и практически любая другая современная техника, например: мобильные телефоны, MP3 плееры, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и даже телевидение стремительно переходит на цифровой сигнал.

Аналоговая техника используется преимущественно в узких кругах любителей качественного звука (виниловые пластинки) или пленочных снимков, сравнимых по качеству съемки с зеркальными фотоаппаратами премиального уровня. Кроме того, не стоит забывать, что любой звук на выходе преобразуется в аналоговый сигнал, качество которого, напрямую зависит от стоимости цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Что в свою очередь вынуждает людей, либо платить огромную сумму за качественный ЦАП, либо использовать аналоговые системы. Давайте же разберемся, что такое килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт.

Что такое цифровой сигнал

Цифровой сигнал представляет собой электрический импульс, состоящий из двух значений, единицы и нуля. Если есть напряжение, ставится единица, если его нет, ставится нуль. Данный способ наиболее удобен для обработки данных процессором и другой электроникой. Таким образом, цифровой поток, приблизительно выглядит следующим образом — 1 0 0 0 1 1 0 1.

Бит

Как уже было сказано выше, цифровой сигнал имеет всего два значения, единицу и нуль. Так вот, одно такое значение, называется — бит. Бит это минимальная единица измерения цифровых данных. В обиходе, данным значением обычно не пользуются, ведь оно слишком маленькое. Один бит не может передать даже точку в текстовом документе.

Следующая величина, с помощью которой передается информация, является байт. В одном байте используется восемь бит. То есть, 8 различных цифр, состоящих из нулей и единичек.

Одного байта достаточно, чтобы закодировать один символ в текстовом документе. С помощью байта можно закодировать 256 значений. Например, у двух бит, может быть четыре позиции — 00, 11, 01 и 10. В трех битах, можно передать шесть позиций — 111, 000, 100, 110, 010, 001. С помощью же восьми бит, или одного байта, можно закодировать 256 разновидностей значений.

Наверняка многие помнят игровые консоли 90-х годов, называемые восьмибитными приставками. Дело в том, что данные консоли, могли передавать лишь восьмибитное изображения. Изображения с 256-ю разновидностями цвета на один пиксель.

Соответственно, появившиеся чуть позже 16 битные приставки могли передавать 65535 цветов.

Килобайт

Как уже можно догадаться, как байт состоит из битов, так и килобайт состоит из байтов. В одном килобайте используется 1024 байта. Чтобы выяснить, почему именно 1024, а не 1000, необходимо окунутся в истоки создания вычислительной техники. Если вкратце, дополнительные байты служили для предотвращения повреждения документов.

В нескольких килобайтах может поместиться небольшой текст, в Word файле или текстовом документе. Одно СМС сообщение может занимать в среднем 1 — 2 килобайта.

Мегабайт

Более привычное слово для современных пользователей вычислительной техники. Один мегабайт состоит из 1024 килобайта или более миллиона байт.

В мегабайтах измеряются музыкальные композиции, фотографии из цифровых фотоаппаратов, короткие видеоролики или оцифрованные книги.

В те времена, когда CD плееры пользователи высокой популярностью, выпускались CD диски, объемом 700 мегабайт, на который можно было записать либо 80 минут аудиозаписи в wav формате, либо более сотни MP3 .

В одном гигабайте содержится 1024 мегабайта. Чаще всего в гигабайтах измеряются фильмы в более или менее приемлемом качестве. Еще недавно, негласным стандартом были фильмы 600 мегабайт, сейчас же, из-за увеличения диагонали монитора, необходимы фильмы объемом от 2 гигабайт, а желательно и все четыре. Почему именно 4 гигабайта? Все достаточно просто, размер 600 мегабайт появился не просто так, именно такой размер умещался на CD дисках, в те времена, когда этот носитель был наиболее распространен. Со временем, большую популярность приобрел DVD диск, имеющий объем 4.7 Гб, откуда и размер файла 4 гигабайта. Обычно такого размера достаточно, чтобы видео имело разрешение 720p.

Также в гигабайтах измеряется объем , как на компьютерах, так с недавних пор и на смартфонах. Минимальный объем ОЗУ для персонального компьютера составляет 2 гигабайта. При меньшем объеме, придется использовать более старые операционные системы, например, Windows XP.

Единицы измерения количества информации Основные: 1 бит – 0 или 1 1 байт = 8 бит Производные: 1 Кбайт (Килобайт) = 1024 байт 1 Мбайт (Мегабайт) = 1024 Кбайт 1 Гбайт (Гигабайт) = 1024 Мбайт 1 Тбайт (Терабайт) = 1024 Гбайт Более крупные: 1 Петабайт, 1 Экзабайт, 1 Зетабайт, 1 Йотабайт

Бит Бит Байт Байт КилобайтКилобайт Мегабайт Мегабайт Гигабайт Гигабайт … в более мелкие единицы – УМНОЖАТЬ на… *8 *1024 *1024 *1024 /8 /1024 /1024 /1024 …в более крупные единицы – ДЕЛИТЬ на… Пример: 725 байт = 725 * 8 = 5800 бит 725 байт = 725 / 1024 = 0,7 Килобайт Перевод единиц измерения информации

1) Сколько бит в 1 Килобайте? 2) Сколько байт и бит в 5 Килобайтах? 3) Переведите 7200 бит в байты и Килобайты * 8 = 8192 бит 5 * 1024 = 5120 байт 5120 * 8 = бит 7200 / 8 = 900 байт 900 / 1024 = 0,88 Кбайт Решите задачи:

5) Переведите 1536 Мбайт в Килобайты и Гигабайты 0,5 * 1024 = 512 Килобайт 512 * 1024 = байт * 8 = бит 4) Переведите 0,5 Мегабайт в Килобайты, байты и биты 1536 * 1024 = Килобайт 1536 / 1024 = 1,5 Гигабайт

6) Во сколько раз 1 Килобит 1 Килобита? в 1024 раза (сравниваем приставки Кило- и Мега-) 1 Килобита? в 1024 раза (сравниваем приставки Кило- и Мега-)»> 1 Килобита? в 1024 раза (сравниваем приставки Кило- и Мега-)»> 1 Килобита? в 1024 раза (сравниваем приставки Кило- и Мега-)» title=»6) Во сколько раз 1 Килобит 1 Килобита? в 1024 раза (сравниваем приставки Кило- и Мега-)»> title=»6) Во сколько раз 1 Килобит 1 Килобита? в 1024 раза (сравниваем приставки Кило- и Мега-)»>

3 байта … 24 бита 200 байт … 0,25 Кбайт 150 байт … 1100 бит 100 Мбайт … 0,1 Гбайт бит … 1,5 Кбайт 3,5 Кбайт…3600 байт = title=»3 байта … 24 бита 200 байт … 0,25 Кбайт 150 байт … 1100 бит 100 Мбайт … 0,1 Гбайт 12288 бит … 1,5 Кбайт 3,5 Кбайт…3600 байт =

8) Петя Кнопкин купил новый фильм в формате Blu-Ray объемом 25 Гбайт, а на компьютере его друга Коли Мышкина на винчестере свободно еще байт. Сможет ли Коля записать фильм на свой винчестер? Решение: 1) Переведем большое число в Кб Мб Гб / 1024 / 1024 / 1024 = 30 Гбайт Фильм поместиться, т.к. 25

81 920 битов это сколько

Автор admin На чтение 2 мин.

1)80 килобайтов
2)10 килобайтов
3)8 килобайтов
4)1 мегобайт

81 920 битов — это 1 мегобайт

Другие вопросы из категории

testy.docx инфа

01. Основные понятия информатики, современных информационных технологий — Попытка 1

Начало формы

Question1

Баллов: 1

Сколько бит необходимо для кодирования 256 различных цветовых оттенков?

Ответ:

Question2

Баллов: 1

Полный адрес файла в файловой структуре является уникальным и включает собственное имя файла и путь доступа к нему.

Ответ:

ВерноНеверно

Question3

Баллов: 1

1 Гбайт =

Выберите правильные варианты ответа:

	2²⁰ Кбайт
	2³⁰ байт
	2⁴⁰ байт
	1024 Мбайт

Question4

Баллов: 1

Все устройства, подключенные к системному блоку, принято называть _____ устройствами.

Ответ:

Question5

Баллов: 1

Дан алфавит системы счисления: 0, 1, 2, 3, 4. Укажите основание системы счисления.

Ответ:

Question6

Баллов: 1

Дан фрагмент таблицы Excel: Укажите порядок расположения фамилий после сортировки записей по возрастанию по полю Фамилия.

Петров 4
Иванов 1
Сидоров 5
Маслов 2
Миронов 3

Question7

Баллов: 1

Установите соответствие между названиями логических функций F1, F2, F3 и их таблицами истинности.

Question8

Баллов: 1

Расположите числа в порядке возрастания

110010₂
61₁₀
40₁₆
73₈

Question9

Баллов: 1

Дан алфавит системы счисления: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Укажите основание системы счисления.

Ответ:

Question10

Баллов: 1

Какому десятичному числу соответствует двоичное число 110₂?

Ответ:

Question11

Баллов: 1

Установите соответствие

Вычислите 10001₂ + 101₂= . Ответ укажите в той же системе счисления (без обозначения системы счисления)
Вычислите 1001₂ * 1001₂= . Ответ укажите в той же системе счисления (без обозначения системы счисления)
Вычислите 10101₂ + 1011₂= . Ответ укажите в той же системе счисления (без обозначения системы счисления)

Question12

Баллов: 1

Выберите последовательность, в которой объемы памяти расположены в порядке возрастания:

Выберите один ответ.

	2 байта, 111 байт, 21 бит, 1 Кбайт;
	2 байта, 21 бит, 111 байт, 1 Кбайт;
	21 бит, 2 байта, 111 байт, 1 Кбайт;
	1 Кбайт, 2 байта, 111 байт, 21 бит;

Question13

Баллов: 1

Формулой Хартли является выражение: .

Ответ:

ВерноНеверно

Question14

Баллов: 1

Система счисления, в которой количественное значение цифры (символа) зависит от её местоположения в числе, называется _____ системой счисления.

Ответ:

Question15

Баллов: 1

В кодировке ASCII слово КИЛОБАЙТ займет 8 бит.

Ответ:

ВерноНеверно

Question16

Баллов: 1

Существуют следующие формы физического представления информации

Выберите правильные варианты ответа:

	текстовая
	визуальная
	аналоговая
	дискретная

Question17

Баллов: 1

Система счисления, в которой цифры (символы) не меняют своего значения при изменении их расположения в числе, называется _____ системой счисления.

Ответ:

Question18

Баллов: 1

Установите соответствие

Вычислите 10001₂ + 10101₂= . Ответ запишите в той же системе счисления (без обозначения системы счисления)
Вычислите 101₂* 101₂= . Ответ запишите в той же системе счисления (без обозначения системы счисления)
Вычислите 111₂* 101₂= . Ответ запишите в той же системе счисления (без обозначения системы счисления)

Question19

Баллов: 1

Сопоставьте логический элемент с его условным обозначением

Question20

Баллов: 1

Сколько бит информации содержится в одном байте?

Ответ:

Question21

Баллов: 1

Сколько бит потребуется для кодирования слова «Факультет» при помощи ASCII-таблицы (1-байтовая кодировка)?

Ответ:

Question22

Баллов: 1

В информатике не изучаются _________ средства

Выберите один ответ.

	технические
	программные
	физические
	алгоритмические

Question23

Баллов: 1

Четвертая информационная революция связана с разработкой и широким распространением ЭВМ.

Ответ:

ВерноНеверно

Question24

Баллов: 1

Единица измерения информации, представляющая выбор из двух равновозможных вариантов 0 или 1, — это _____.

Ответ:

Question25

Баллов: 1

Какое количество бит несет в себе сообщение о том, что нужный вам файл находится на одном из 16 дисков?

Ответ:

Question26

Баллов: 1

Если обратный код целого числа X имеет вид 11110110₂, то чему будет равно его значение в десятичной системе счисления

Выберите один ответ.

Question27

Баллов: 1

Текст (использован 256-символьный алфавит) содержит 60 страниц. На каждой странице — 128 строк, в каждой строке — 20 символов. Какой объем информации в сообщении?

Выберите один ответ.

	15 Кбайт
	150 Кбайт
	130 Кбайт
	1,2 Мбайт

Question28

Баллов: 1

Расположите объемы памяти в порядке возрастания:

1010 байт
1 Кбайт
20 бит
2 байта
10 бит

Question29

Баллов: 1

Расположите объемы памяти в порядке убывания:

18 бит
0,5 Мбайт
2 байт
0,5 Кбайт
14 бит

Question30

Баллов: 1

К информационным процессам относятся

Выберите правильные варианты ответа:

	обработка информации
	архивирование данных
	передача информации
	обслуживание файловой структуры
	хранение информации

Question31

Баллов: 1

Если число в десятичной системе счисления имеет вид 49₁₀ , то его запись троичной системе счисления имеет вид

Выберите один ответ.

Question32

Баллов: 1

Структуру современной информатики составляют:

Выберите правильные варианты ответа:

	Искусственный интеллект
	Информационные системы
	Теоретическая информатика
	Программирование
	Вычислительная техника

Question33

Баллов: 1

Во сколько раз уменьшился объем файла при перекодировке сообщения из Unicode (2 байтовая кодировка) в код ASCII (1 байтовая кодировка)?

Ответ:

Question34

Баллов: 1

Сигналы, зарегистрированные на материальном носителе называются…

Выберите один ответ.

	файлом
	данными
	информацией
	сообщением

Question35

Баллов: 1

1 Тбайт =

Выберите правильные варианты ответа:

	1024 Гбайт
	2²⁰ байт
	2⁴⁰ байт
	2³⁰ байт

Question36

Баллов: 1

Какой вид имеет дополнительный двоичный код числа 9₁₀ в однобайтовом формате.

Выберите один ответ.

	11111110₂
	10001001₂
	00001001₂
	00001010₂

Question37

Баллов: 1

Сколько бит содержится в 1 байте?

Ответ:

Question38

Баллов: 1

В кодировке Unicode слово АРХИВ займет 10 байтов.

Ответ:

ВерноНеверно

Question39

Баллов: 1

Если число в десятичной системе счисления имеет вид 122,49₁₀ , то его запись двоичной системе счисления (с точностью 3 знака после запятой) имеет вид

Выберите один ответ.

	1111010,011₂
	101111,001₂
	112001,121₂
	10001,011₂

Question40

Баллов: 1

Укажите названия логических операций

Дизъюнкция
Инверсия
Эквиваленция
Импликация
Конъюнкция

Question41

Баллов: 1

Информация — это не просто любые сведения или данные о различных объектах окружающей среды, их свойствах, а только лишь те, которые уменьшают о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Ответ:

ВерноНеверно

Question42

Баллов: 1

Единица измерения информации длиною в 8 бит — это _____.

Ответ:

Question43

Баллов: 1

Записанное в десятичной системе счисления число 58,32₁₀ в восьмеричной системе будет иметь вид (с точностью до двух знаков после запятой):

Выберите один ответ.

	62,72₈
	72,24₈
	3A,51₈
	24,12₈

Question44

Баллов: 1

Установите соответствие

мера возможности получить ту или иную информацию
указывает на правильность полученных сведений о свойствах объекта
характеризует степень сохранения ее ценности при использовании в необходимых целях
отражает определенный уровень соответствия между реальным объектом и его образом, создаваемым с помощью полученной информации

Question45

Баллов: 1

Сколько бит потребуется для кодирования слова «Объект» при помощи 2 байтовой кодировки Unicode?

Ответ:

Question46

Баллов: 1

Логическая операция конъюнкция — это…

Выберите один ответ.

	логическое отрицание
	логическое сложение
	логическое умножение
	инверсия

Question47

Баллов: 1

В кодировке Unicode для представления одного символа используется 1 байт.

Ответ:

ВерноНеверно

Question48

Баллов: 1

К основным понятиям информатики относятся:

Выберите правильные варианты ответа:

	информация
	сообщение
	программа
	база данных
	объект
	форматирование

Измерение информации

тема урока измерения информации себе этой информации компьютеров кодируются в двоичном коде код в котором используется только два знака называется двоичной один бит это количество информации которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде 0 или 1 впервые слово бит в этом значении использовал американский инженер и математик улучшенном 1948 году с другой стороны 1 бит это количество информации которое мы получаем при выборе одного из двух возможных вариантов отвечая на вопрос да или нет рассмотрим несколько примеров вы выходите на следующей остановке да ты пойдешь кину нет сегодня выходной нет ответ на каждый из этих вопросов содержит один бит информации определим количество информации здесь всего лишь один бит следующем сообщении 3 бита потому что три последовательность состоящий из трех символов нулей и единиц 10 10 11 этом сообщении 6 битов и в последнем сообщении и есть сколько вариантов с помощью одного бита можно закодировать два варианта 01 помощью двух битов каких вариантов уже будет 4000 110 11 если у нас будет три бита то в результате уже можно закодировать 8 вариантов 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 10 и 3 единицы если будет четыре бита то можно закодировать уже 16 от варианта если варианта умерших то удобно использовать таблицу степеней двойки как быть если вариантов 6 то есть количество информации будет находиться между четырьмя то есть два бита его семью это 3 бита то есть количество информации находится между двумя и тремя видами то есть количество информации может быть не целым числом рассмотрим такое понятие как неопределенность знаний рассмотрим пример мы бросаем монету пытаемся угадать какую сторону она пойдет на поверхность возможен один результат из двух монет и окажется в положении орел или решка каждая из этих двух событиях а стороны вероятным то есть ни одно из них не имеет преимущества перед другим перед броском монеты мы точно не знаем как она упадет это событие предсказать невозможно то есть перед броском существует неопределенность наших нашего знания она равна двум после броска наступает полная определенное знание так как мы получаем зрительное сообщения положение монеты это зрительное сообщение уменьшает неопределённость наших знаний в два раза точки зрения информатики уменьшения неопределенности знания два раза содержит один бит информации рассмотрим игру угадай число вася задумал число в интервале от 1 до 16 сколько битов информации содержится в сообщении потомство вася задумал число 5 как нужно задавать вопросы чтобы их число было внимание стратегия поиска необходимо на каждом шаге в два раза уменьшает не определенные знания то есть задавать вопросы делящие числовой интервал на 2 тогда ответ да или нет больше держать один бит информации подсчитал общее количество битов ответам на вопросы по найдем полное количество информации необходимое для отгадывания числа и так задумано числа в интервале от 1 до 16 стратегия игры представлена в следующей таблице делим интервал напополам 16 на 28 поэтому зададим вопрос следующим образом число больше восьми нет то есть неопределенность наших знаний уже равна 8 количество информации 1 бит и следующий вопрос число больше четырех до больше неопределенность наших знаний уменьшилось в два раза и стала равным 4 это тоже один бит информации следующий вопрос число больше 6 нет ни определенные знания еще уменьшилась два раза и стала равной двум мы получили еще один бит информации и естественно уже можно угадать число ответив или задав вопрос так число 5 до не определенной знаний уменьшилась два раза два на два один мы получили обид один бит информации сложив все биты получилось четыре бита то есть количество информации о том что было задумано число 5 содержит четыре вида ну и согласно нашей стратегии понятно что необходимо каждый раз делить интервал на 2 единицы измерения информации внимание единицы измерения информации в бит мы уже говорили о том что это ноль или единицы следующая единица один байт один байт равен восьми битам 8 это 2 3 степени бит следующая единичка один килобайт 1 киловатт содержит 1024 байта или 2 в десятой степени байт один мегабайт это 1024 килобайта или 2 в десятой степени килобайт один гигабайт 1024 мегабайта или 2 в десятой степени мегабайт 1 терабайт 1024 гигабайта 2 в десятой степени гигабайт один это байт 1024 терабайта или 2 в десятой степени терабайт рассмотрим перевод другие единицы измерения информации у нас есть три килобайта который необходимо перевести убитый для этого из килобайта мы должны пережить перейти сначала гбайта а затем кобидо по нам килобайты 1024 байта поэтому необходимо 3 умножить на 1024 но полученный 3072 вайта в одном байте восемь бит поэтому 3072 умножили на 8 получили 24000 576 битов рассмотрим тот же пример через степени двойки 3 байта переведем сначала в байты 1024 байта это 2 в десятой степени байта для того чтобы полученные байки перевести биты мы должны вспомнить что в одном байте восемь бит а 8 бит это 2 3 степени бит показатели степеней при умножении складывается поэтому последний результат 3 умножить на 2 в тринадцатой степени рассмотрим ещё один пример 16384 бита переведем в килобайты 16384 бита необходимо сначала перевести байты поэтому для этого разделим на 8 битов получен 2048 байтов для того чтобы полученные байки перевести килобайты вспомним что в одном килобайты 1024 байта поэтому 2048 разделим на 1024 получим 2 килобайта и тот же пример выполним через степени 2 эти и так 16384 это переведем килобайт 16384 бита можно выразить через степени двойки это будет два в 14 степени бита перевести в white и значит нужно разделить на 8 a8 это два в третьей степени бит и битов определение показатели степени вычитаются 14 минус 311 мы получили два в одиннадцатой степени байтов для того чтобы байты перевести килобайты мы должны разделить на 1024 на 1024 это 2 в десятой степени байтов поэтому 2 в 11 разделить на 2 в десятой при делении показатели степеней вычитаются 11 минус 10 мы получаем 2 в первой степени это два кило байт при переводе в различные единицы измерения информации мы должны помнить что если мы переводим из крупных единиц более мелкие то необходимо умножать а если из мелких единиц крупный то необходимо делить ну и конечно нужно помнить что один байт равен восьми битам

Как найти биты в информатике

Алфавитный подход к определению количества информации

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

При хранении и передаче информации с помощью технических устройств информацию следует рассматривать как последовательность символов — знаков (букв, цифр, кодов цветов точек изображения и т.д.).

N=2 i	i	Информационный вес символа, бит
N	Мощность алфавита
I=Ki*	K	Количество символов в тексте
I	Информационный объем текста

Возможны следующие сочетания известных (Дано) и искомых (Найти) величин:

Тип	Дано	Найти	Формула
1	i	N	N=2 i
2	N	i	N=2 i
3	i,K	I	I=Ki*
4	i,I	K
5	I, K	i
6	N, K	I	Обе формулы
7	N, I	K
8	I, K	N

Задача 1. Получено сообщение, информационный объем которого равен 32 битам. чему равен этот объем в байтах?

Решение: В одном байте 8 бит. 32:8=4
Ответ: 4 байта.

Задача 2. Объем информацинного сообщения 12582912 битов выразить в килобайтах и мегабайтах.

Решение: Поскольку 1Кбайт=1024 байт=1024*8 бит, то 12582912:(1024*8)=1536 Кбайт и
поскольку 1Мбайт=1024 Кбайт, то 1536:1024=1,5 Мбайт
Ответ:1536Кбайт и 1,5Мбайт.

Задача 3. Компьютер имеет оперативную память 512 Мб. Количество соответствующих этой величине бит больше:

1) 10 000 000 000бит 2) 8 000 000 000бит 3) 6 000 000 000бит 4) 4 000 000 000бит Решение: 512*1024*1024*8 бит=4294967296 бит.
Ответ: 4.

Задача 4. Определить количество битов в двух мегабайтах, используя для чисел только степени 2.
Решение: Поскольку 1байт=8битам=2 3 битам, а 1Мбайт=2 10 Кбайт=2 20 байт=2 23 бит. Отсюда, 2Мбайт=2 24 бит.
Ответ: 2 24 бит.

Задача 5. Сколько мегабайт информации содержит сообщение объемом 2 23 бит?
Решение: Поскольку 1байт=8битам=2 3 битам, то
2 23 бит=2 23 *2 23 *2 3 бит=2 10 2 10 байт=2 10 Кбайт=1Мбайт.
Ответ: 1Мбайт

Задача 6. Один символ алфавита «весит» 4 бита. Сколько символов в этом алфавите?
Решение:
Дано:

i=4	По формуле N=2 i находим N=2 4 , N=16
Найти: N — ?

Ответ: 16

Задача 7. Каждый символ алфавита записан с помощью 8 цифр двоичного кода. Сколько символов в этом алфавите?
Решение:
Дано:

i=8	По формуле N=2 i находим N=2 8 , N=256
Найти:N — ?

Ответ: 256

Задача 8. Алфавит русского языка иногда оценивают в 32 буквы. Каков информационный вес одной буквы такого сокращенного русского алфавита?
Решение:
Дано:

N=32	По формуле N=2 i находим 32=2 i , 2 5 =2 i ,i=5
Найти: i— ?

Ответ: 5

Задача 9. Алфавит состоит из 100 символов. Какое количество информации несет один символ этого алфавита?
Решение:
Дано:

N=100	По формуле N=2 i находим 32=2 i , 2 5 =2 i ,i=5
Найти: i— ?

Ответ: 5

Задача 10. У племени «чичевоков» в алфавите 24 буквы и 8 цифр. Знаков препинания и арифметических знаков нет. Какое минимальное количество двоичных разрядов им необходимо для кодирования всех символов? Учтите, что слова надо отделять друг от друга!
Решение:
Дано:

N=24+8=32	По формуле N=2 i находим 32=2 i , 2 5 =2 i ,i=5
Найти: i— ?

Ответ: 5

Задача 11. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц. На каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Каков объем информации в книге? Ответ дайте в килобайтах и мегабайтах
Решение:
Дано:

K=360000	Определим количество символов в книге 1504060=360000. Один символ занимает один байт. По формуле I=Ki*находим I=360000байт 360000:1024=351Кбайт=0,4Мбайт
Найти: I— ?

Ответ: 351Кбайт или 0,4Мбайт

Задача 12. Информационный объем текста книги, набранной на компьютере с использованием кодировки Unicode, — 128 килобайт. Определить количество символов в тексте книги.
Решение:
Дано:

I=128Кбайт,i=2байт	В кодировке Unicode один символ занимает 2 байта. Из формулыI=Ki* выразимK=I/i,K=128*1024:2=65536
Найти: K— ?

Ответ: 65536

Задача 13.Информационное сообщение объемом 1,5 Кб содержит 3072 символа. Определить информационный вес одного символа использованного алфавита
Решение:
Дано:

I=1,5Кбайт,K=3072	Из формулы I=Ki* выразимi=I/K,i=1,510248:3072=4
Найти: i— ?

Ответ: 4

Задача 14.Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?
Решение:
Дано:

N=64, K=20	По формуле N=2 i находим 64=2 i , 2 6 =2 i ,i=6. По формуле I=Ki* I=20*6=120
Найти: I— ?

Ответ: 120бит

Задача 15. Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если его объем составил 1/16 часть мегабайта?
Решение:
Дано:

N=16, I=1/16 Мбайт	По формуле N=2 i находим 16=2 i , 2 4 =2 i ,i=4. Из формулы I=Ki* выразим K=I/i, K=(1/16)10241024*8/4=131072
Найти: K— ?

Ответ: 131072

Задача 16. Объем сообщения, содержащего 2048 символов,составил 1/512 часть мегабайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?
Решение:
Дано:

Примеры решения задач по информатике

Информация.

Теория:

1 Кб = 1024 байта

Переведите 2 Мб в Кб, байты, биты.

2 Мб * 1024 Кб = 2048 Кб

2 Мб * 1024 Кб * 1024 байт = 2097152 байт

2 Мб * 1024 Кб * 1024 байт * 8 бит = бит

2 Мб * 1024 Кб = 2048 Кб

2048 Кб * 1024 байт = 2097152 байт

2097152 байт * 8 бит = бит

Переведите бит в Мб, Кб, байты

бит : 8 бит = 3407872 байта

бит : 8 бит : 1024 байта = 3328 Кб

бит : 8 бит : 1024 байта : 1024 Кб = 3,25 Мб

бит :8 бит = 3407872 байта

3407872 байта : 1024 байта = 3328 Кб

3328 Кб : 1024 Кб = 3,25 Мб

Теория:

По умолчанию (если в задаче не указано специально) при решении задачи указывается 256-символьный алфавит – таблица ASCII (мощность алфавита = 256 символов). Значит, на один символ (букву, цифру, знак, знак препинания, пробел) приходится 8 бит информации или 1 байт.

Определить количество информации, которое содержится на печатном листе бумаги (двусторонняя печать), если на одной стороне умещается 40 строк по 67 символов в строке.

Определим количество символов на одной стороне листа:

40 строк * 67 символов = 2680 символов

Определим количество символов на 2-х сторонах листа:

2680 символов * 2 = 5360 символов

Количество информации = 5360 символов * 1 байт = 5360 байт

Переводим в Кб: 5360 байт : 1024 байт = 5,23 Кб

Если бы необходимо было получить ответ в бит, то

Количество информации = 5360 символов * 8 бит = 42880 бит

Переводим в байты 42880 бит : 8 бит = 5360 байт

Переводим в Кб 5360 байт : 1024 байт = 5,23 Кб

Теория:

где i – количество информации в бит, N – количество символов, количество событий

Символом является и знак препинания, и цифра, и специальные знаки. И пробел!

Какое количество информации будет содержаться на странице печатного текста при использовании 32-х символьного алфавита (на странице 60 строк по 56 символов).

Количество символов на странице = 60 строк * 56 символов = 3360 символов

По условию используется 32-х символьный алфавит (т. е. мощность алфавита = 32 символа).

Тогда , отсюда i = 5 бит. Такое количество информации приходится на 1 символ 32-х символьного алфавита.

Количество информации, содержащееся на странице = 3360 символов * 5 бит = 16800 бит

Переводим в байты: 16800 бит : 8 бит = 2100 байт

Переводим в Кб 2100 байт : 1024 байт = 2,05 Кб

общее количество символов на одной странице

количество бит информации, приходящейся на один символ

I
(количество информации)

Единицы измерения информации правой и левой части должны быть одинаковыми.

Какое количество символов содержится на странице энциклопедического словаря, если в памяти компьютера эта страница занимает 13 Кб?

По умолчанию количество бит информации, приходящейся на один символ, равно 8 бит.

Переведем 13 Кб в биты:

13 Кб * 1024 байт * 8 бит = 106496 бит

Используя данные предыдущей задачи и зная, что в одной строке находится 85 знаков, определить количество строк на странице.

Общее число символов на странице (по предыдущей задаче) = 13312 символов

Общее число символов 13312 символов

Количество символов в одной строке 85 знаков

Сколько бит содержится в слове ИНФОРМАЦИЯ?

Т. к. по умолчанию количество бит информации, приходящейся на 1 символ = 8 бит
(256-символьный алфавит, , i=8 бит), а в предлагаемом слове 10 букв, то количество бит, содержащихся в слове =

10 букв * 8 бит = 80 бит = 10 байт

В каком алфавите одна буква несет в себе больше информации, в русском или латинском? Примечание: в русском языке 33 буквы, в латинском – 26 букв.

Русский язык: , i = 6 бит (i не должно быть меньше 6, т. к., а у нас 33 буквы

Латинский язык: , i = 5 бит.

Количество бит информации одного символа русского языка больше на 1, чем в латинском языке.

Теория:

При форматировании дискеты 3.5 (А) ее физический размер составляет 1.44 Мб. Тем не менее, доступно для записи непосредственно самой информации пользователя только 1.37 Мб, т. к. 71,7 Кб отводится на создание каталога диска и нулевую дорожку.

Сколько дискет объемом 1.37 Мб необходимо для сохранения информации с винчестера объемом 40 Гб? А сколько CD-дисков?

Переводим единицы измерения информации к одному виду.

40 Гб * 1024 Мб = 40960 Мб

Количество дискет = 40960 Мб : 1.37 Мб =дискет.

Т. е. примерно 30 тыс. дискет 3.5 (А)!

Один CD-диск содержит примерно 700 Mb информации, тогда 40960 Mb / 700Mb = 58,51? Т. е. примерно 59 компакт-дисков CD-R объемом по 700 Мб.

Допустим, в вашем классе 27 человек.

, где N=27, т. е.

Точной степени для этого уравнения нет (и).

В первом случае мы угадаем только из 16 человек, во втором из 32-х.

Значит, чтобы угадать из 27 человек необходимо получить 5 бит информации,
т. е. задать 5 вопросов.

Сколько символов содержится в алфавите, при помощи которого написана книга из 20 страниц, на каждой из которых содержится 15 строк по 20 символов и занимает в памяти компьютера вся книга 5,86 Кб.

Количество символов на одной странице — 15 строк * 20 символов = 300 символов

Всего символов в книге n = 300 символов * 20 страниц = 6000 символов

Общее количество информации I = бит в 1 символе * n символов

5,86 Кб = 48005,12 бит

Определим сколько бит в 1 символе:

x =

, где N – мощность алфавита, значит ,

N=256 символов в алфавите

В алфавите некоторого формального языка всего два знака буквы. Каждое слово этого языка состоит обязательно из 7 букв. Какое максимальное число слов возможно записать в этом языке?

Т. к. для записи слов используется только 2 знака-буквы, при N-перемещениях существуетразличных наборов слов. N=7, значит , тогда N=128 слов.

Решить уравнение

Приведем выражение к общему основанию и общим единицам измерения.

, т. к. 1 Мб =

x =

Какое количество информации несет в себе экран SVGA – монитора (16-bit кодирование, размер экрана 800*600)?

Определим, сколько всего пиксел содержится на всем экране:

* 16 бит = 7 бит = байт = 937,5 Кб = 0,9 Мб

Сколько цветов содержит рисунок размером 100*150 пиксел и объемом 29,3 Кб

Количество точек по вертикали

I
(количество информации)

Глубина цвета в бит

Количество точек по горизонтали

Количество цветов =

Тогда, 29,3 Кб = 30003,2 байт = 6 бит

Общее число точек = 100*150 =

Глубина цвета =

Тогда количество цветов =

256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?

Т. к. рисунок содержит 256 цветов, то , i = 8 бит – глубина цвета

I = кол-во точек * глубину цвета

Количество точек = , т. к. 120 байт = 960 бит

Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кб для работы монитора в режиме 640*480 точек и палитрой в 16 цветов.

Т. к. используется 16 цветов, значит глубина цвета = 4 бита ()

640*480 = всего точек

Необходимое количество видеопамяти:

2 бит дано изначально

* 4 бита = 1 занимает экран

— получается, что дано в 1,7 раз больше, значит видеопамяти хватит!

Заполняем пробелы – расширяем горизонты!

CompGramotnost.ru » Кодирование информации » Единицы измерения объема информации

Для измерения длины есть такие единицы, как миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички.

Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 2 8 ). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам = 1 байту.

Буква, цифра, знак препинания – это символы. Одна буква – один символ. Одна цифра – тоже один символ. Один знак препинания (либо точка, либо запятая, либо вопросительный знак и т.п.) – снова один символ. Один пробел также является одним символом.

Изучение компьютерной грамотности предполагает рассмотрение и других, более крупных единиц измерения информации.

Таблица байтов:

1 Кб (1 Килобайт) = 2 10 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10 3 байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2 20 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10 6 байт)

1 Гб (1 Гигабайт) = 2 30 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10 9 байт)

1 Тб (1 Терабайт) = 2 40 байт = 1024 гигабайт (примерно 10 12 байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) = 2 50 байт = 1024 терабайт (примерно 10 15 байт).

1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт (примерно 10 18 байт).

1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт (примерно 10 21 байт).

1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт (примерно 10 24 байт).

В приведенной выше таблице степени двойки (2 10 , 2 20 , 2 30 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 10 3 , 10 6 , 10 9 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 2 10 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 10 3 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта.

Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):

10 3 b = 10*10*10 b= 1000 b – килобайт

10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мегабайт

10 9 b – гигабайт

10 12 b – терабайт

10 15 b – петабайт

10 18 b – эксабайт

10 21 b – зеттабайт

10 24 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт, также как в случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.

Продолжение следует…

Возникает вопрос: есть ли продолжение у таблицы байтов? В математике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞.

Понятно, что в таблице байтов можно и дальше добавлять нули, а точнее, степени к числу 10 таким образом: 10 27 , 10 30 , 10 33 и так до бесконечности. Но зачем это надо? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В будущем, возможно, уже мало будет и йоттабайта.

Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации.

Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.

Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб , 64 Гб и даже 1 терабайт.

CD-диски могут вмещать 650 Мб, 700 Мб, 800 Мб и 900 Мб.

DVD-диски рассчитаны на большее количество информации: 4.7 Гб, 8.5 Гб, 9.4 Гб и 17 Гб.

Упражнения по компьютерной грамотности

Статья закончилась, но можно еще прочитать:

Контрольная работа за 1 четверть 8 класс

Фамилия _____________________ Имя _______________ Класс______ дата __________

Тестовая контрольная работа по информатике для 8 класса

1. В одном байте содержится:

а) 10 бит б) 64 бит в) 32 бит г) 16 бит д) 8 бит

2. Сколько бит информации содержится в слове «Информация»:

а) 100 б) 80 в) 1 г) 10 д) 20

3. Что называется информацией _____________________________________

4. Что в переводе с английского языка означает слово COMPUTER?

а) умножитель б) калькулятор в) компоновщик г) вычислитель

5. Основные компоненты компьютера это:

а) Монитор, колонки и джойстик б) Процессор, устройства памяти, ввода и вывода информации

в) Устройства печати, клавиатура и монитор г) Монитор, клавиатура, дисковод, мышь и принтер

6. Укажите основное требование к информации при передаче и получении её в форме сообщения. Информация должна быть…

а) достоверной б) полной и точной в) понятной г) актуальной

7. Звуки колокола, свистка, гудка, сирены и т.д. относятся к…

а) зрительным знакам б) слуховым знакам в) осязательным знакам г) вкусовым знакам

8. Чему равно 2 байта =?

а) 1024Кбайта б) 16 битов в) 18 Мбайт г) 8 битов

9. За минимальную единицу измерения количества информации принят:
а) 1 бод б) 1 пиксель в) 1 байт г) 1 бит

10. Существует формула N = 2ⁱ. В классе 32 ученика. Все купили лотерейные билеты. Выиграет только один билет. Чему равно N в данном примере?

а) N= 32 б) = 5 битов в) N= 1 г) N= 32 бита

Задача 1.Определить объем информации в сообщении ПРИВЕТВАСЯ для кодирования которого используется русский алфавит (только заглавные буквы).

Задача 2. Сколько места надо выделить для хранения 5 страниц книги, если на каждой странице помещается 15 строк по 36 символа в каждой?

Задача 3. Объем сообщения, содержащего 1024 символов, составил 1/512 часть мегабайта. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Задача 4. Алфавит состоит из 16 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?

Задача 5Сколько Кб составит сообщение из 256 символов 16-ти символьного алфавита?

Фамилия _____________________ Имя _______________ Класс______ дата __________

Тестовая контрольная работа по информатике для 8 класса

1. В 5 байтах содержится:

а) 40 бит б) 64 бит в) 32 бит г) 16 бит д) 8 бит

2. Сколько бит информации содержится в предложении «МАТЕМАТИКА ЦАРИЦА НАУК»:

а) 176 б) 80 в) 1 г) 10 д) 20

3. Перечислите свойства информации _____________________________________

4. Что в переводе с английского языка означает слово Information?

а) умножитель б) информация в) компоновщик г) вычислитель

5. Основные компоненты компьютера это:

а) Монитор, колонки и джойстик б) Процессор, устройства памяти, ввода и вывода информации

в) Устройства печати, клавиатура и монитор г) Монитор, клавиатура, дисковод, мышь и принтер

а) достоверной б) полной и точной в) понятной г) актуальной

7. Звуки колокола, свистка, гудка, сирены и т.д. относятся к…

а) зрительным знакам б) слуховым знакам в) осязательным знакам г) вкусовым знакам

8. Чему равно 2 байта =?

а) 1024Кбайта б) 16 битов в) 18 Мбайт г) 8 битов

9. За минимальную единицу измерения количества информации принят:
а) 1 бод б) 1 пиксель в) 1 байт г) 1 бит

а) N= 32 б) = 5 битов в) N= 1 г) N= 32 бита

Задача 1.Определить объем информации в сообщении ИНФОРМАТИКАТЕКСТ для кодирования которого используется русский алфавит (только заглавные буквы).

Задача 2. Сколько места надо выделить для хранения 10страниц книги, если на каждой странице помещается 18 строк по 36 символа в каждой?

Задача 4. Алфавит состоит из 16 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?

информация

0; 136; 0c

информация

Джон Баэз

14 апреля 2020

Люди любят говорить, что это «век информации». Но о каком количестве информации мы говорим? Я недавно нашел хороший источник … ммм … информации по этому вопросу:

Отсюда они взяли некоторые свои фигурки: Вот небольшая диаграмма данных из этих и других источников:

бит — это информация в одном двоичном решении: нет или да, 0 или 1.
- 5 бит: приблизительная информация в одной букве латинского алфавита.
- 7,11 бит: информация в молекуле воды в виде льда.
- 12,14 бит: информация в молекуле жидкой воды при стандартной температуре и давление.
- 32,76 бит: информация в молекуле водяного пара при стандартной температуре и давление.
байт составляет 8 бит.
килобайт это тысяча байт.
- 2 килобайта: машинописная страница.
- 100 килобайт: фотография с низким разрешением.
мегабайт составляет миллион байтов.
- 1 мегабайт: небольшой роман или 3,5-дюймовая дискета.
- 2 мегабайта: фотография высокого разрешения.
- 5 мегабайт: полное собрание сочинений Шекспира.
- 100 мегабайт: один метр книг на полках.
- 500 мегабайт: компакт-диск.
А гигабайт составляет миллиард байт или 2 ³⁰.
- 1,25 гигабайта: геном человека или пикап, набитый книгами.
- 4,78 гигабайта: 1-граммовая черная дыра.
- 20 гигабайт: хороший сборник произведений Бетховена.
- 100 гигабайт: этаж библиотеки академических журналов.
терабайт это триллион байт.
- 2 терабайта: академическая исследовательская библиотека.
- 6 терабайт: все академические журналы, напечатанные в 2002 году.
- 10 терабайт: печатные коллекции U.С. Библиотека Конгресса.
- 40 терабайт: все книги напечатаны в 2002 году.
- 50 терабайт: все периодические издания для массового рынка, напечатанные в 2002 году.
- 60 терабайт: все аудио компакт-диски, выпущенные в 2002 году.
- 80 терабайт: емкость всех дискет, выпущенных в 2002 году.
- 140 терабайт: все газеты, напечатанные в 2002 году.
- 170 терабайт: доступная для поиска часть всемирной паутины в 2002 году.
- 250 терабайт: емкость всех zip-накопителей, выпущенных в 2002 году.
петабайт составляет 10 ¹⁵ байт.
- 1,5 петабайта: все офисные документы, созданные в 2002 году.
- 2 петабайта: все академические исследовательские библиотеки США.
- 6 петабайт: все фильмы, выпущенные в кинотеатрах в 2002 году.
- 20 петабайт: все рентгеновские снимки, сделанные в 2002 году.
- 90 петабайт: «Глубокая паутина» в 2002 г. — включает частные базы данных, сайты с контролируемым доступом и т. д.
- 130 петабайт: емкость всех аудиокассет, выпущенных в 2002 году.
- 400 петабайт: все фотографии сделаны в 2002 году.
- 440 петабайт: все электронные письма, отправленные в 2002 году.
- 500 петабайт: информация, необходимая для полного описания одного человека красные кровяные тельца, вплоть до каждой субатомной частицы.
эксабайт составляет 10 ¹⁸ байт.
- 1,3 эксабайта: емкость всех видеокассет, выпущенных в 2002 году.
- 2 эксабайта: емкость всех жестких дисков, выпущенных в 2002 году.
- 5 эксабайт: все слова, когда-либо сказанные людьми.
- 9,75 эксабайт: информация в геномах всех людей в мире в 2020 году.
- 330 эксабайт: общая емкость всех жестких дисков продано компанией Seagate Technology в 2011 году.
зеттабайт составляет 10 ²¹ байт.
А йоттабайт составляет 10 ²⁴ байт.
- 1 йоттабайт: миллионы центров обработки данных размером с квартал, использующие терабайт жесткие диски построены используя технологию, доступную в 2010 году.
- 500 йоттабайт: информация, необходимая для полного описания литр воды комнатной температуры.
1,364 × 10 ⁶⁶ бит: количество информации в черной дыре чья масса равна массе Земли.
1,381 × 10 ⁶⁹ бит: количество информации в черной дыре горизонт событий которого составляет 1 квадратный метр площади.
1,514 × 10 ⁷⁷ бит: информация, необходимая для полного описать черную дыру массой Солнца.
4 × 10 ⁹⁹ бит: информация, необходимая для полного описать черную дыру в галактике Holmberg 15A, масса которого примерно в 170 миллиардов раз больше, чем у нашего Солнца.
5 × 10 ¹⁰⁴ бит: энтропия наблюдаемого по приблизительным оценкам Игана и Лайнуивера.
10 ¹²⁴ бит: максимум информации, которую мы могли уместить в наблюдаемую Вселенную.

Предупреждения

Вы должны быть осторожны при интерпретации этих цифр.

Во-первых, хотя некоторые из них точны, другие представляют собой приблизительные предположения, как «все слова, когда-либо сказанные людьми».

Во-вторых, информация в годовом выпуске New York Times намного меньше информации вместимость всех газетная бумага, выпущенная газетой New York Times в этом году — потому что существуют тысячи одинаковых копий каждого газета.Я попытался провести различие между этими двумя словами, сказав «емкость» для последнего вида фигуры. Например, когда Я говорю, что 130 петабайт — это емкость всех аудиокассет, произведенных в 2002 г., сюда входят тысячи идентичных копий какого-то альбома Backstreet Boys, а также много пустых лент. Вполне возможно что я напортачил с некоторыми из пунктов выше, потому что мой источник делает немного сложно сказать, что к чему.

Третья проблема заключается в том, что не все согласны с определением «килобайт», «мегабайт», «гигабайт» и т. д.! Первоначально люди использовали «килобайт» означает не 1000, а 10 ²⁴ байт, поскольку 10 ²⁴ = 2 ¹⁰, а степень двойки лучше при использовании двоичного кода.Разница всего 2,4% процента. Но к тому времени, когда вы доберетесь до ‘зеттабайтов’ это имеет большее значение: 2 ⁸⁰ примерно 20,8% более 10 ²⁴.

На самом деле были судебные иски над жесткими дисками, которые содержали только 10 ⁹ байт на гигабайт, вместо 2 ³⁰. И в какой-то момент защитники метрическая система пыталась подавить дурную практику использования префиксы типа «кило-«, «мега-«, «гига-» для обозначения чего-то другого, кроме степени десяти.2 ¹⁰ байт теперь официально является кибибайтом, 2 ²⁰ bytes — это мебибайт и так далее. Но Я не слышал, чтобы люди на самом деле говорили эти слова.

Наконец, приведенные выше цифры не учитывают тот факт, что информация обычно не сжимается в максимально возможной степени. Например, есть почти 32 = 2 ⁵ букв на английском языке, что предполагает информация примерно 5 бит на букву. Но используются некоторые буквы больше, чем другие, и использование этого позволяет нам сократить информация примерно до 4.1 бит на букву. Мы можем сжимать текст далее используя корреляцию между буквами. Принимая корреляции внутри учтите каждый блок из 8 букв, Шеннон По оценкам 1948 года, на букву приходится всего 2,3 бита. В 1950 году он пошел дальше и подсчитал, что принимая корреляции в 100-буквенном блоков, каждая буква содержит только 1 бит информации.

Итак, информации не так много, как предполагает эта диаграмма. Для некоторых цифры, которые пытаются учесть сжатие, см. Как Много информации? 2003 г.

Геном человека

На мой взгляд, проблема сжатия очень важна. информация обо всех геномах всех людей в мире. я проигнорировал это в своих расчетах. Вот что я сделал, чтобы вы знали.

У каждого из нас всего около 5 миллиардов хромосом. пар оснований. Каждая базовая пара может содержать 2 бита информации: A, T, C, или G. Это 10 миллиардов бит или 1,25 гигабайта.

(Здесь и во всем дальнейшем я буду использовать десятичный системе, поэтому гигабайт будет ровно 10 ⁹ бит и так далее.)

Умножив это примерно на 7,5 миллиарда человек в мире, мы получаем около 9 × 10 ¹⁸ байт, или 9 эксабайт. Только они построили 2 эксабайта жестких дисков в 2002 году. Но если бы мы хотели хранить полная генетическая идентичность каждого человека на жестком диске, мы могли бы легко сделать это, используя сжатие данных, потому что многие гены являются то же самое от человека к человеку.

Более того, мы можем сжать любой конкретный геном! Для начинающих, генетический код кодирует 22 разные аминокислоты с использованием триплетов пар оснований.Это сокращает информацию до не более ln (22) / ln (2) & ок. 4,5 бита на триплет или 1,5 бита на пару оснований.

Есть также длинные участки очень повторяющейся ДНК, такие как длинные концевые повторяется. Кроме того, не менее 20% ДНК человека состоит из многочисленные копии паразитарных генов, которые ничего не делают, кроме как копируют сами, вроде давно вкрапленные ядерные элементы! Чтобы вы могли сжать человеческий геном намного больше, если хотите.

Глаз, мозг

Однажды я прочитал из ненадежного источника, что человеческий глаз разрешение, эквивалентное 127 миллионам пикселей (независимо от , что означает ), и скорость ввода 1 гигабит в секунду.Этот источник также сообщил, что человеческий мозг может хранить 10 терабайт. информации. Но я вообще не верю этим цифрам без зная, как они рассчитывались.

Я где-то еще читал, что в человеческом мозгу 10 ¹⁴ синапсы. Если каждый хранит только один бит — что далеко от истины — это будет около 10 терабайт.

Грамм воды

Но теперь давайте поговорим о серьезных больших данных. Для полного описания одного из них потребуется 500000000 петабайт данных. грамм воды, с учетом положения и скорости человека субатомные частицы…

… ограниченный, конечно, принципом неопределенности Гейзенберга! Вот что делает количество информации конечным .

Как это вычислить? Звучит сложно, но это не так, если вы посмотрите до нескольких чисел.

Прежде всего энтропия воды! При комнатной температуре (25 градусов Цельсия) и нормального атмосферного давления, энтропия моля вода составляет 69,95 джоулей на кельвин.

Чтобы понять это, для начала нужно знать, что химики любят родинки.Под родинкой я не имею в виду это пушистое существо, которое портит ваш газон. Я имею в виду определенный смехотворно большое количество молекул или атомов, изобретенных для борьбы с тот факт, что даже крошечная вещь состоит из множества атомов. А моль очень близко к числу атомов в одном грамме водорода.

Парень по имени Авогадро выяснил, что это число около 6,022. × 10 ²³. Люди теперь называют этот номер Авогадро. постоянный. Итак, моль воды — 6.022 × 10 ²³ молекулы воды.А поскольку молекула воды в 18 раз тяжелее чем атом водорода, это 18 граммов воды.

Итак, если мы предпочитаем граммы молям, энтропия грамма воды равна 69,95 / 18 = 3,89 джоулей на кельвин. Кстати я не хочу объясните, почему энтропия измеряется в джоулях на кельвин — это еще одна забавная история.

Но при чем здесь информация? Что ж, Больцман, Шеннон и другие выяснили, что такое энтропия и информация. связанные с. Формула довольно проста: один нат информации равен 1.3808 × 10 ^-23 джоулей на кельвин энтропии. Этот число называется постоянной Больцмана.

Что такое «натура» информации? Что ж, кусочки информации — это хорошо единицы, когда вы используете двоичную запись — нули и единицы — но триты были бы хорошей единицей, если бы вы использовали базу 3 и так далее. Для физика самая естественная единица — это nat, где мы используем база е. Итак, «nat» означает «естественный». Немного равно ln (2) nats, или примерно 0,6931 нац.

Не впадайте в раздражение по поводу того, что мы на самом деле не можем писать числа используя базу e — если вы это сделаете, я просто скажу, что вы придираетесь, или natpicking! Дело в том, что информации в физическом мире нет. двоичный — поэтому база e оказывается лучшей.{24} $$

нац информации. Другими словами, вот сколько информации требуется, чтобы полностью определить состояние одного грамма воды!

Или, если вы предпочитаете биты, используйте тот факт, что бит составляет 0,6931 нат. Разделение при этом мы видим, что грамм воды содержит 4,05 × 10 ²⁴ биты. При делении на 8 получается примерно 5 × 10 ²³ байт, или 500 зеттабайт или 500000000 петабайт.

Одно это показывает, что чистые составляют информация не имеет ничего общего с тем, насколько она полезна или интересна.Это также показывает, что все наши великолепные методы получения информации хранение и близко не подходит к обработке информации, упакованной в даже самые простые вещи природы.

Конечно, проблема в том, что в нем много молекул воды. грамм воды. Как я уже говорил, моль воды имеет 6,022 × 10 ²³ молекулы, а его энтропия составляет 69,91 джоулей на кельвин; чтобы преобразовать это в биты, мы делим на постоянную Больцмана и лн (2). Итак, количество битов информации, необходимое для описания одного молекула жидкой воды — ее положение, импульс, угловой импульс, его точная форма и т. д. — это $$ \ frac {69.{-23} \ раз 0,6931} \; знак равно 12.14 $$

биты. Это более приемлемое число! Кстати, для льда цифра 7,11 бит на молекулу, а для водяного пара — 32,76 бит на молекулу.

Вот что я считаю самым крутым: захват 500 зеттабайт. все о том, что происходит в кубическом сантиметре пространство и грамм жидкой воды в нем — если нет происходящие вещи, которые почти не взаимодействуют ни с чем, что мы можем наблюдать. Самое замечательное в энтропии то, что это исчерпывающий : энтропия воды не изменилась, когда мы обнаруженные протоны были сделаны из кварков, и это не изменится, если мы обнаружить, что кварки состоят из субкварков.

Только с квантовой механикой возможна «обратная совместимость» энтропия возможна. В классической механике не работает: тем более Маленькие части чего-то есть, тем больше у него энтропии. Классический, даже энтропия чего-то столь простого, как идеальный газ, оказывается бесконечно, так как требуется бесконечное количество информации, чтобы точно указать положение и скорость точечной частицы в коробка!

Видите ли, классическая механика больна, когда дело касается термодинамики.Планк прославился лечением «ультрафиолетовой расходимости», которая делает энергия классической коробки света бесконечна в тепловом равновесие. Бесконечность, которую вы получаете, когда вычисляете энтропия классического идеального газа почти так же беспокоит, хотя почему-то менее известный.

Клетка крови

Давайте посмотрим на что-то меньшее — скажем, эритроцит человека. Сколько информации потребуется, чтобы полностью описать одно из этих?

Я не могу посмотреть энтропию эритроцитов, но пока гемоглобин а липиды намного больше интереснее , чем эквивалентная масса воды, их энтропия, вероятно, не сильно отличается: это просто как работает химия.Итак, если мы просто хотим порядка величины оценки, мы можем решить более простую задачу: вычислить информацию в капля воды размером с эритроцит.

Эритроцит имеет размер 10 ^-2 сантиметр, поэтому его объем составляет примерно 10 ^-6 кубических сантиметров. Итак, рассмотрим эквивалентный объем воды. Он имеет массу 10 ^-6 грамм. — микрограмм — т.к. весит кубический сантиметр воды (почти точно) грамм.

Всего минуту назад мы вычислили информацию в граммах воды.Так, нам просто нужно разделить на миллион, чтобы получить информационное содержание микрограмм воды. Легко Ответ: 500 петабайт!

В 2002 году было отправлено около 440 петабайт писем. Итак, все отправленные письма этого года будет почти, но не совсем достаточно, чтобы полностью описать эритроцит до субатомного уровня.

Черная дыра

Удивительный факт заключается в том, что энтропия черных дыр пропорциональна площадь их поверхности, то есть площадь их горизонта событий.{69} $$ бит для описания.

Этот удивительный факт предполагает, что информация о материи, которая попадает в черная дыра «хранится на горизонте событий». Однако это не так то, что мы действительно знаем. И Хокингу не нужно было знать это, чтобы сделать его расчет.

История этого очень интересна. Во-первых, люди обнаружили что черные дыры подчиняются трем законам, которые очень похожи на три закона термодинамика. Второй из этих законов гласит, что площадь поверхности горизонты событий черных дыр всегда увеличиваются.Это похоже на второй закон термодинамики, гласящий, что энтропия увеличивается!

Это заставило людей подозревать, что энтропия черных дыр пропорциональна их площадь поверхности. А затем в чудесном подвиге изобретательность, Хокинг вычислил коэффициент пропорциональности! Вот почему он знаменит — наряду с тем, что у него инвалидное кресло и крутой электронный голос.

В любом случае, давайте воспользуемся результатом Хокинга для вычисления информации в несколько черных дыр.2 $$

биты.

Итак, 1-граммовая черная дыра имеет информацию 3,827 × 10 ¹⁰ бит, или около 4,78 гигабайт!

Это намного меньше , чем информация в грамме воды. Этот вот почему очень маленькая черная дыра, такая как 1-граммовая черная дыра, крайне нестабилен. Вы можете значительно увеличить энтропию, позволив ей излучать, а затем превращать энергию этого излучения в вода … и анти-вода.

С другой стороны, масса Земли равна 5.{99} $$ бит информации в этой черной дыре. Это почти гугол бит!

Вселенная

Сколько информации нужно, чтобы описать все в вселенная?

Мы не можем ответить на этот вопрос, во всяком случае, потому что мы даже не знаем, Вселенная конечна или бесконечна по размеру.

Итак, давайте поговорим о наблюдаемой вселенной . Вселенная может быть бесконечным по размеру. Но когда мы оглядываемся назад, когда горячий газ ранней Вселенной сначала остыл и стал прозрачный, все, что мы видим, помещается в шар конечного размера с центром в нас.К настоящему времени этот шар расширился и стал намного больше. Это больше современный шар называется наблюдаемым Вселенная.

Ее действительно следует называть «когда-то наблюдаемой Вселенной», поскольку мы не могу видеть, что сейчас делают далекие галактики. Но независимо от того, что это называется радиус этот шар имеет размер 4,4 × 10 ²⁶ метр. Сколько информация может ли мы здесь поместиться?

Когда вы продолжаете пытаться втиснуть больше информации в какой-то регион, в итоге вы получите черную дыру.Как мы видели, количество энтропии тогда пропорциональна площади поверхности черной дыры — и это всего в 4π раз больше квадрата радиуса черной дыры.

По крайней мере, это верно, если черная дыра не вращается или заряжен … и он находится в плоском месте. К счастью, пока Вселенная расширяется, космос в любой момент кажется почти плоским.

Итак, давайте примерно определим площадь поверхности наблюдаемой Вселенной, возведя его радиус в 4π, умноженный на квадрат. Получаем 9.{124} $$

биты. Это очень приблизительная цифра!

Конечно, упаковывая столько информации в наблюдаемую Вселенную превратит это в черную дыру! На самом деле информации много меньше. Итак, 10 ¹²⁴ — это просто верхняя граница. Но это устанавливает ограничено, сколько возможных квантовых состояний наблюдаемая Вселенная имеет. Если энтропия системы равна N битам, ее количество квантов состояний — 2 ^N. Итак, наблюдаемая Вселенная может иметь не более

2 ^{(10 ¹²⁴)} и прибл .;

10 ^{300000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000}

квантовые состояния.

Это самое большое число, которое я знаю, имеющее какое-либо физическое значение!

Гораздо сложнее оценить фактическую энтропию наблюдаемая Вселенная. По этому поводу есть пара статей:

В первой статье энтропия наблюдаемой Вселенной оценивается как очень примерно 10 ¹⁰² бит. Второй оценивает его в очень примерно 5 × 10 ¹⁰⁴ бит. Разница в том из-за увеличенной оценки количества сверхмассивных черных дыр: то есть черные дыры массой, по крайней мере, в 10 миллионов раз больше массы Солнце, живущее в центрах галактик.Они доминируют над энтропией Вселенная!

Также интересно увидеть другие оценки Игана и Лайнуивера основные вкладчики энтропии в наблюдаемую Вселенную:

звезды: 10 ⁸¹ бит.
межзвездный и межгалактический газ и пыль: 10 ⁸² бит.
гравитоны: 10 ⁸⁸ бит.
нейтрино: 10 ⁹⁰ бит.
фотоны: 10 ⁹⁰ бит.
звездные черные дыры: 10 ⁹⁸ бит.
сверхмассивные черные дыры: 5 × 10 ¹⁰⁴ бит.

Слишком много информации проходит через мой мозг,
Слишком много информации сводит меня с ума. — Полиция

home

Сколько информации хранится в геноме человека?

На днях я разговаривал с моим другом, который имел некоторый опыт в области компьютерных наук.Разговор перешел на мое исследование, и возник следующий вопрос: каков объем цифровой информации, хранящейся в геноме человека? Я начал искать в темных уголках своего мозга, но понял, что просто не знаю ответа. Поэтому я решил посчитать, сколько информации хранится в нашем геноме.

Разметка емкости хранения информации генома

Геном человека содержит полную генетическую информацию об организме в виде последовательностей ДНК, хранящихся в 23 хромосомах (22 аутосомных хромосомы и одна половая хромосома X или Y), структурах, которые организованы из ДНК и белка.Молекула ДНК состоит из двух нитей, которые образуют знаковую двойную спираль «витую лестницу», основная цепь которой, состоящая из молекул сахара и фосфата, соединена звеньями из азотсодержащих оснований. ДНК состоит из 4 различных оснований: аденина (A), тимина (T), цитозина (C) и гуанина (G). Эти основания всегда спарены таким образом, что аденин соединяется с тимином, а цитозин соединяется с гуанином. Эти пары создают 4 различных возможных пары оснований: A-T, T-A, G-C и C-G. Гаплоидный геном человека (содержащий только по одной копии каждой хромосомы) состоит примерно из 3 миллиардов этих пар оснований, сгруппированных в 23 хромосомы.9 пар оснований.

Сравнение генома с компьютерным хранилищем данных

Для того, чтобы представить последовательность ДНК на компьютере, мы должны иметь возможность представить все 4 возможные пары оснований в двоичном формате (0 и 1). Эти 0 и 1 биты обычно сгруппированы вместе, чтобы сформировать более крупный блок, причем самый маленький — это «байт», представляющий 8 бит. Мы можем обозначить каждую базовую пару, используя минимум 2 бита, что дает 4 различных битовых комбинации (00, 01, 10 и 11). Каждая 2-битная комбинация будет представлять одну пару оснований ДНК.9 байтов или 1,5 гигабайта, примерно на 2 компакт-диска! Или достаточно маленький, чтобы вместить 3 отдельных генома на стандартном DVD!

Хранение данных по всему организму

Может возникнуть интересный вопрос. Например, сколько мегабайт генетических данных хранится в организме человека? Для простоты давайте проигнорируем микробиом (все нечеловеческие клетки, которые живут в нашем теле) и сосредоточимся только на клетках, составляющих наше тело. По оценкам, количество клеток в человеческом теле колеблется от 10 до 100 триллионов.21) !!!

Обмен сексуальной информацией

В том же духе, сколько генетических данных обменивается во время репродукции человека? Каждая сперматозоид у мужчины гетерогаметна и гаплоидна, что означает, что она содержит только одну из двух половых хромосом (X или Y) и только один набор из 22 аутосомные хромосомы. Таким образом, каждый сперматозоид содержит около 3 миллиардов баз генетической информации, что составляет 750 мегабайт цифровой информации. Средний эякулят человека содержит около 180 миллионов сперматозоидов.9 Мбайт = 135000 Терабайт !!!! Следуя этой идее, при передаче 13500 Тбайт только одна сперматозоид будет сливаться с яйцеклеткой, используя только 750 Мбайт данных, объединяя их с другими 750 Мбайтами данных из яйцеклетки. Таким образом, 99,9999…% данных, передаваемых во время полового размножения, теряются в конвейере… Приведет ли оставшаяся часть информации к чему-либо конструктивному — зависит от хорошего воспитания.

Рассчитав вышеуказанные числа, можно задать целый ряд других любопытных вопросов.Вы когда-нибудь задумывались о емкости данных нашего биологического организма? Какова скорость передачи данных при делении клеток? Скорость передачи данных при слиянии гамет? Скорость передачи данных при циркуляции лимфоцитов человека в кровотоке? Какой объем данных ежедневно уничтожается апоптозом? Какой объем данных создается ежедневно? Как это соотносится со скоростью передачи данных по оптоволокну?

Пожалуйста, не стесняйтесь вносить свои собственные сомнительные расчеты и вопросы ниже!

Вам это помогло? Тогда поделитесь, пожалуйста, со своей сетью.

Сколько гигабайт нужно, чтобы сделать ЧЕЛОВЕКА?

Сколько гигабайт нужно, чтобы создать ЧЕЛОВЕКА? Врачи выяснили, что генетический код состоит всего из 1,5 ГБ данных

Видео было снято австралийским инженером-физиком Дереком Мюллером
Он начал с разбивки ДНК на четыре молекулы A, T, G и C.
Каждая буква кодируется двумя битами информации с использованием двоичных принципов
Генетический код человека состоит из 6 миллиардов букв, и если его разделить на восемь битов на байт, то получится 1.5 ГБ на человека
Но если умножить на 40 триллионов ячеек, получится 60 зеттабайт информации

Автор Victoria Woollaston

Опубликовано: 16:42 BST, 4 июля 2014 г. | Обновлено: 16:46 BST, 4 июля 2014 г.

Несмотря на различия в том, как мы выглядим и ведем себя, люди разделяют 99,9% генетического кода друг с другом.

Чтобы количественно оценить, сколько данных содержится в этом коде — как в тех частях, которые мы все разделяем, так и в том, чем мы отличаемся, инженер-физик Дерек Мюллер применил теорию информации к сложной природе ДНК.

Используя бинарные принципы, Мюллер назначил два бита информации для каждой молекулы ДНК и преобразовал эти биты в байты, чтобы обнаружить, что весь код составляет всего 1,5 ГБ.

Прокрутите вниз для просмотра видео

Генетический код человека содержится в последовательности из четырех молекул, представленных буквами A, T, G и C. Каждую из них можно закодировать двумя битами двоичной информации — 00, 10, 11 , 01. При умножении на 6 миллиардов букв и делении на восемь бит на байт врач утверждает, что весь код содержит только 1.5 ГБ данных

Это означает, что весь код может быть сохранен на стандартном DVD, что эквивалентно примерно 6 709 книгам или 300 страницам с 360000 символов.

ХРАНЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ДАННЫХ: МАТЕРИАЛЫ

Наименьший объем доступной информации — это ответ на вопрос «да», «нет», «правда» или «ложь».

В двоичном коде это может быть упрощено между 1, если истина, и 0, если ложь.

Компьютеры используют 8 бит в качестве единицы вычисления, и это называется байтом.

Генетический код человека содержится в последовательности из четырех молекул, представленных буквами A, T, G и C.

Каждую из них можно закодировать двумя битами двоичной информации — 00, 10, 11, 01.

Умножив его на 6 миллиардов букв, составляющих генетический код, и разделив на восемь бит на байт, Мюллер пришел к выводу, что весь код содержит всего 1,5 ГБ данных.

Расширяя это дальше, Мюллер продолжил, что каждая клетка человеческого тела содержит эти 1,5 ГБ данных, а есть 40 триллионов клеток.

Это соответствует 60 зеттабайтам информации, или 60, за которыми следует 21 ноль.

Кроме того, поскольку 99,9% этой информации передается другим людям, менее одной части из 1000 уникальна — и этот небольшой объем данных может легко уместиться на гибком диске.

В качестве альтернативы код может содержать 511 цифровых фотографий, если каждое изображение имеет средний размер 3 МБ.

Мюллер разместил объяснение на своем канале Veritasium на YouTube.

По словам Мюллера, наименьший объем доступной информации — это ответ на «да» или «нет», или «истинный» или «ложный» вопрос.

В двоичном коде это может быть упрощено между 1, если истина, и 0, если ложь.

В 1963 году Американский стандартный код для обмена информацией (ASCII) утверждал, что существует семь битов информации для кодирования всех букв алфавита, включая прописные и строчные буквы и символы.

Компьютеры, которым для работы требуется число, кратное двум, из-за двоичной базы кода, начали использовать 8 бит в качестве единицы вычисления, и это было названо байтом.

Каждый может быть закодирован двумя битами информации — 00, 10, 11, 01 — и при умножении на 6 миллиардов букв, а затем делении на восемь бит на байт, Мюллер пришел к выводу, что весь код содержит всего 1,5 ГБ данных.

Это соответствует 60 зеттабайтам информации, или 60, за которыми следует 21 ноль.

Кроме того, поскольку 99.9% этой информации передается другим людям, менее одной части из 1000 уникальна — и этот небольшой объем данных может легко поместиться на дискете (изображение на фото)

ЧТО ТАКОЕ ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ?

В простейшем случае теория рассматривает, как сообщения состоят из информации, чем они отличаются, а также насколько они одинаковы.

Например, если кто-то хочет поделиться идеей, он может отправить ее по электронной почте, записать, нарисовать картинку, озвучить ее и так далее.

Все эти методы различны, но результат один и тот же; информация передается.

С помощью языка мозг способен воспринимать слова или мысли и разбивать их на части, которые затем выводятся наружу.

Люди разговаривают, птицы поют, а компьютеры используют электрические колебания.

Информация, независимо от того, как она хранится и распространяется, может быть измерена с помощью фундаментального процесса, известного как энтропия.

Это измеряется в битах, и информация — независимо от того, как она используется — состоит из одинакового количества битов, но с разной плотностью.

Работа, подробно описанная в видео Veritasium, основана на общей концепции теории информации.

В простейшем случае теория рассматривает, как сообщения состоят из информации, чем они отличаются, а также в чем они одинаковы.

Все эти методы различны, но результат один и тот же; информация передается.

С помощью языка мозг способен воспринимать слова или мысли и разбивать их на части, которые затем выводятся на внешний вид с помощью символов или сигналов.

Люди разговаривают, птицы поют, а компьютеры используют электрические колебания.

Сколько байтов в символе? — Mvorganizing.org

Сколько байтов в символе?

256 символов

Сколько символов в 1000 байт?

Один байт = 1 символ. 1 килобайт = 1024 байта = 1024 символа. 1 мегабайт = 1024 килобайта = 1048 576 байт = 1048 576 символов.

Сколько символов в 2000 байтах?

1 байт. 4 байта — это память, необходимая для хранения 1 символа, поэтому 1 байт — довольно хорошая отправная точка.На одной странице текста около 500 знаков. Мы можем преобразовать 500 символов в 2000 байтов или около двух килобайт памяти.

Почему символ 1 байт?

6 ответов. char — это 1 байт в C, потому что это определено в стандартах. (двоичное) представление символа (в стандартном наборе символов) может уместиться в 1 байт. Во время первичной разработки C наиболее общедоступными стандартами были ASCII и EBCDIC, которые требовали 7- и 8-битного кодирования соответственно.

Сколько байтов может хранить?

Байт может хранить числовое значение от 0 до 255 или от -127 до 127, если мы также рассматриваем отрицательные числа.В целях хранения числовых значений данных байты группируются в слова, которые обычно составляют 2 байта. Единицы данных размером 512 байт и более называются блоками данных.

Сколько символов в 2 байтах?

65 536 знаков

Сколько байтов в 3 числах?

Подобно тому, как байт представляет собой группу из 8 бит, буфер представляет собой группу из заранее определенного количества байтов. Если у нас есть группа из 3 байтов, она может представлять либо 3 значения от 0 до 255, но также одно значение от 0 до (2563).303-1 не может быть так представлен.

Насколько велико 4-байтовое целое число?

Целочисленные типы

Тип	Объем памяти	Диапазон значений
символ без знака	1 байт	0 до 255
символ со знаком	1 байт	-128 до 127
внутренний	2 или 4 байта	-32 768 до 32 767 или -2, до 2, / td>
целое число без знака	2 или 4 байта	от 0 до 65 535 или от 0 до 4, / td>

Почему int 2 или 4 байта?

Размер int действительно зависит от компилятора.В те времена, когда процессоры были 16-битными, int составлял 2 байта. В настоящее время чаще всего это 4 байта как в 32-битных, так и в 64-битных системах. Тем не менее, использование sizeof (int) — лучший способ получить размер целого числа для конкретной системы, в которой выполняется программа.

Почему sizeof int равно 4?

int означает переменную с целым типом данных. sizeof (int) возвращает количество байтов, используемых для хранения целого числа. На 32-битной машине sizeof (int *) вернет значение 4, потому что адресное значение ячейки памяти на 32-битной машине представляет собой 4-байтовые целые числа.

Почему целые числа занимают 4 байта?

Пример: В этой программе число — это переменная, объявленная с типом данных int, поэтому эта переменная будет выделять 4 байта памяти. Целочисленные переменные не обязательно должны занимать 4 байта. В 8-битной машине целое число var занимает 2 байта. В 32- и 64-битных машинах целочисленная переменная занимает 4 байта.

Почему в Java целое число составляет 4 байта?

Все, что гарантирует Java, — это то, что int имеет размер 32 бита (4 байта), так что вы можете хранить в нем целые числа со значениями от -2 ^ 31 до 2 ^ 31-1.Если используемая вами JVM на самом деле использует 4 байта памяти, вы этого не знаете.

Длинный 32-битный или 64-битный?

int, long, ptr и off_t имеют размер 32 бита (4 байта). int имеет размер 32 бита. long, ptr и off_t имеют размер 64 бита (8 байтов).

Является ли 4 байта целым числом?

В 16-битных системах (например, в Arduino) int занимает 2 байта, а в 32-битных системах int занимает 4 байта, поскольку 32-битные = 4 байта, но даже в 64-битных системах int занимает 4 байта.

Почему размер указателя 8 байт?

8-байтовый счетчик, занимаемый указателями, является исключительно важным для 64-битных машин, и по какой-то причине — 8 байтов — это максимально возможный размер адреса, доступный в этой архитектуре. Поскольку один байт равен восьми битам, 64 бита / 8 = 8 представляют размер указателя.

Сколько байтов в слове?

2 байта

Сколько байтов в массиве?

1. Что такое массив? Массив — это набор элементов одного типа, объединенных общим именем.Количество 8-битных байтов, которые занимает каждый элемент, зависит от типа массива.

Что такое массив символов?

Символьные массивы Символьный массив — это последовательный набор данных типа char. Строки неизменны. Массивы символов изменяемы. Встроенные функции, такие как substring (), charAt () и т. Д., Могут использоваться в строках.

Что такое символьный массив в C?

Строка и массив символов. Строка — это последовательность символов, которые рассматриваются как один элемент данных и заканчиваются нулевым символом «\ 0».Помните, что язык C не поддерживает строки как тип данных. Строка на самом деле представляет собой одномерный массив символов в языке C. Переменные C.

Как инициализировать массив символов в C ++?

Поскольку массивы символов являются обычными массивами, они подчиняются тем же правилам, что и эти. Например, чтобы инициализировать массив символов некоторой предопределенной последовательностью символов, мы можем сделать это так же, как и любой другой массив: char myword [] = {‘H’, ‘e’, ’l’, ‘l’, ‘o ‘,’ \ 0 ‘};

Массивы инициализируются нулевым значением C ++?

Если в списке больше элементов, чем чисел, C ++ дополняет список нулями.Вы также можете использовать этот подход для инициализации большого массива нулем: int nScores [100] = {0}; Это не только объявляет массив, но и инициализирует каждый элемент в массиве равным нулю.

В чем преимущества массивов?

Преимущества массивов

Массивы представляют несколько элементов данных одного типа с использованием одного имени.
В массивах к элементам можно обращаться произвольно, используя номер индекса.
Массивы распределяют память в непрерывных ячейках памяти для всех своих элементов.

Как инициализировать пустой массив в C ++?

Для строковых массивов вы инициализируете элементы нулевым значением, но не для типа int. C ++ 11 изменил семантику инициализации массива во время построения объекта. Включая их в список инициализаторов ctor и инициализируя их пустыми фигурными скобками или круглыми скобками, элементы в массиве будут инициализированы по умолчанию.

Как можно обнулить все элементы 2D-массива?

массив int [ROW] [COLUMN] = {0}; что означает: «инициализировать самый первый столбец в первой строке равным 0, а все остальные элементы, как если бы они имели статическую продолжительность хранения, т.е. установить их в ноль.”Int array [ROW] [COLUMN] = {1}; это означает «инициализировать самый первый столбец в первой строке равным 1 и установить все остальные элементы в ноль».

Как заполнить массив?

После того, как вы создадите массив, мы можем начать сохранять значения в массиве. Чтобы заполнить массив значениями, вам необходимо использовать имя массива, индекс (указанный в квадратных скобках []), в котором вы хотите сохранить значение, и значение, которое вы хотите сохранить.

Как инициализировать массив?

Инициализация массива

class HelloWorld {public static void main (String args []) {// Инициализация массива.int [] массив = новый int [5];
class HelloWorld {public static void main (String args []) {// Объявление массива. int [] массив;
class HelloWorld {public static void main (String args []) {int [] array = {14,15};

Компьютеры хранят информацию в единицах, называемых битами и байтами. В одном байте данных 8 бит.

помогите пожалуйста, ребята, вы мне нужны [текс] 2x + 12 \ leqslant 42 [/ текс]

Мне нужна помощь с математикой для оценки расчетов, которым кто-то хочет помочь

Мне нужна помощь с математикой в расчетах, которым кто-то хочет помочь Автомобиль путешествует 12.43 км на 1,12 литра патруля. а) Оцените, а затем рассчитайте … e расстояние, которое машина проедет на 1 литре патрулирования.

У Исайи есть пакет, в котором лежат жевательные яблоки, лимоны и арбузы. Он проводит эксперимент. Исайя наугад достает из сумки жевательную резинку, … записывает результат и возвращает жевательную резинку в пакет. Исайя проводит эксперимент 38 раз. Результаты показаны ниже. Яблочный жевательный продукт был выбран 33 раза. Жевание лимона было выбрано 3 раза. Жевание арбуза было выбрано 2 раза.Основываясь на этих результатах, выразите вероятность того, что следующим жеванием, которое Исайя извлечет из пакета, будет жевание арбуза, в простейшей форме.

Радиус круга 21 см, какова площадь?

5. Некоторые люди пили послеобеденный чай в кафе, где продавали только чай и пирожные. Чай стоит 3 рэнда за чашку, и торты стоят 5,00 рэндов за штуку. У всех было то же самое … количество чашек и столько же кусочки тортов. Счет составил 133 рубля. Сможешь узнать, сколько чашек чая у каждого человека? было?

общая поверхность прямоугольной призмы составляет высоту 15 см, длину 5 см и ширину 2 см, поэтому определите площадь прямоугольника с левой стороны … прямоугольная призма

в контейнере a было 62 литра воды и 10 литров воды в контейнере b после того, как равное количество воды было налито в каждую из емкостей … rs количество воды в контейнере a стало в 3 раза больше, чем количество воды в контейнере b, сколько воды было налито в каждый из 2 контейнеров

Пожалуйста, мне нужна помощь 9x + 14 ≤ 95

Теория Дальтона утверждает, что атомы — это мельчайшие части элементов.В химической реакции атомы будут .упорядочить и сформировать новые вещества w … с новыми свойствами. .изменить форму на совершенно новые атомы с новыми свойствами. . быть уничтоженными и преобразованными в новые субстанции. полностью превратиться в энергию

Planet Of Tunes — Единицы компьютерной памяти и памяти

Люди используют язык для общения. На западе доминирующим языком является английский. Как вы знаете, в английском есть алфавит из букв (a-z), и эти буквы можно комбинировать, чтобы образовать слова.Я знаю, что есть числа и другие символы, но ради этой статьи давайте пока их игнорируем. Компьютеры используют простой алфавит из единиц и нулей для построения слов (байтов).

Bit (Binary digIT) — цифровой «алфавит»

Алфавит цифровой (компьютерной) системы — это единицы и нули (биты), представленные электрическими сигналами и переключателями, которые включаются и выключаются. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о физических формах, которые могут принимать цифровые сигналы.

Байт — «цифровые слова»

Подобно буквам алфавита, которые могут быть сгруппированы вместе для образования слов, цифровые биты могут быть сгруппированы вместе для образования цифровых «слов», известных как байты.Байты могут иметь разное количество битов. Количество битов в байте выражается его битовой глубиной или «длиной слова».

Просмотр в ландшафтном режиме или смахивание для прокрутки

Байт (примеры)	Битовая глубина (длина слова)	Возможный диапазон значений	Примеры типов файлов
1001	4-битный	16	.gif
10011100	8-бит	256	.gif, MIDI. 8-битные байты также используются для обозначения емкости хранилища и размера файла.
1001110000110101	16 бит	65 536	CD-аудио
100101101001000100011110	24-бит	Миллионы	Photoshop, DVD-аудио

Цифровые файлы

Эти байты могут быть сгруппированы вместе для формирования сложных цифровых файлов, в которых содержатся инструкции и информация.Существует много разных типов цифровых файлов, например …

Системные файлы для Windows или Mac OS
Программы
Файлы изображений
Музыкальные файлы
Файлы документов
и т. Д. И т. Д.

Различная длина слова

Как правило, байты в отдельном программном элементе (например, файле изображения, приложении или системном компоненте) будут иметь одинаковую битовую глубину.Есть некоторые исключения, такие как формат MP3, который предлагает вариант переменной длины слова, но это не норма.

Однако длина слова может различаться между элементами программного обеспечения в одной компьютерной системе. Например, система может работать со всеми следующими типами файлов одновременно …

Файл изображения в формате GIF , который будет состоять из 8-битных (или менее) байтов
Аудиофайл качества CD .aif или .wav , который будет содержать несколько 16-битных байтов
Исходный документ RGB Photoshop , который будет содержать несколько 24-битных байтов
Элементы операционной системы , некоторые из которых могут быть 32-разрядными, а другие — 64-разрядными

Одно приложение может одновременно обрабатывать разные мультимедийные файлы с разной битовой глубиной.Например … Flash может воспроизводить аудио, отображать изображения и воспроизводить видеофайлы с разной длиной слова.

Расчет размера цифрового файла и емкости оборудования

Часто бывает полезно знать не только размер этих файлов, но и емкость устройств хранения, на которых они хранятся, и как быстро они могут быть перенесены в другую систему. Например, вам может потребоваться знать …

Сколько места они займут на жестком диске или CDROM диске
Сколько файлов и программ вы можете загрузить с запоминающего устройства в оперативную память компьютера одновременно
Сколько времени займет их отправка через Интернет
и т. Д. И т. Д.

Единицы хранения и памяти

Стандартные единицы количества (или размера) используются для выражения для описания…

Размер компьютерных файлов (элементы системы, приложения и данные)
Емкость модулей краткосрочной памяти (RAM, FlashRAM и ROM)
Емкость устройств длительного хранения , таких как жесткие диски и диски CD-ROM.

Ниже приводится обзор этих агрегатов в порядке от самых маленьких до самых больших …

Просмотр в ландшафтном режиме или смахивание для прокрутки

Блок	Описание	Размер
Бит (двоичная цифраIT)	Цифровой «алфавит» Базовый и самый маленький агрегат.Бит — это алфавит цифрового сигнала. Один бит может иметь значение 1 (включено) или 0 (выключено). (щелкните здесь, чтобы увидеть различные физические формы, которые могут принимать некоторые из них).	–
Байт	Цифровое «слово» Ранние компьютеры сгруппировали биты в блоки по 8, чтобы сформировать компьютерные «слова» или байты. Например: 10011101 8-битный байт может представлять 256 значений от 0 (00000000) до 255 (11111111). Битовая глубина Битовая глубина выражает количество бит в байте.Таким образом, считается, что байт, состоящий из 8 бит, имеет битовую глубину 8. Мы также можем сказать, что это 8-битный байт. По мере увеличения мощности компьютера, 16, 24, 32, 64 и т. Д. Байта стали возможны благодаря объединению 8-битных байтов. Как правило, чем больше битов в байте, тем мощнее и сложнее может быть язык. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о битовой глубине	Переменная, но … … всегда 8 бит, когда используется для измерения размера файла, объема памяти и памяти (RAM). ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Независимо от того, какой битовой глубиной являются байты в файле, общий размер файла всегда выражается в 8-битных байтах. Таким образом, размер файла, содержащего два 16-битных байта (всего 32 бита), будет иметь размер 4 байта (4 x 8 = 32).
килобит (кб)	Используется для обозначения пропускной способности сети. , например, поскольку 1 байт равен 8 битам, модемное соединение со скоростью 56 Кбит / с имеет пропускную способность 7 килобайт / с (56 делить на 8).	1024 бит
Килобайт (КБ, КБ)	В настоящее время используется для измерения … Особенно важно при разработке веб-сайтов, где малый размер файлов (html-страницы и файлы изображений) имеет первостепенное значение.	1024 байта
Мегабайт (Мб)	В настоящее время используется для измерения … Объем оперативной памяти размер файла программы и данных емкость запоминающих устройств, таких как… CD-ROM (650 Мб данных, 740 Мб аудио из красной книги), HD гибкие диски (1,4 Мб) и съемные картриджи (например, Zip в версиях 100 Мб и 250 Мб).	1024 Килобайт
Гигабайт (Гб)	В настоящее время используется для выражения … емкость жестких дисков емкость карты памяти Емкость DVD дисков объем установленной оперативной памяти размер «больших» файлов данных, таких как видео	1024 Мегабайт
Терабайт (Тб)	Используется для обозначения емкости больших жестких дисков.Скоро (2008 г.) внутренние диски «потребительских» ПК будут иметь емкость, измеряемую ТБ.	1024 Гигабайт

Как операционные системы измеряют размер файла и емкость хранилища

Полезно знать, что независимо от фактической разрядности байтов в данном файле операционные системы всегда сообщают размер файла и емкость хранилища в 8-разрядных байтах.

например, файл, содержащий 100 x 16-битных байтов, будет сообщаться операционной системой как имеющий размер 200 (8-битных) байтов.

Сколько информации в сообщении?

«Сколько информации в сообщении?»

А ???

Это предложение в контексте типичного использования этих слов (информация и сообщение) не сразу становится понятным для большинства людей. Ну, я знаю, по крайней мере, для меня это не имело смысла.

Итак, позвольте мне попробовать задать это, казалось бы, более сложным, но другим способом:

«Если бы вы хотели передать мне одно из диапазона возможных значений и хотели бы сделать это, используя только двоичные биты, сколько двоичных битов вам нужно было бы использовать, чтобы иметь возможность передавать любое из возможных значений?»

Например, предположим, что вы хотите передать одно из трех (3) возможных значений:

Мы могли бы договориться о следующих «смысловых» преобразованиях в двоичные:

Да: 00
№: 01
Может быть: 10
<неиспользованный>: 11

Если вы хотите сказать «Да» в ответ на то, о чем я вас прошу, вы можете сообщить мне «00».Если вы хотите сказать «Нет», вы сообщаете «01», а «Может быть» вы сообщаете мне, отправляя мне «10». Если бы вы отправили вам «11», это ничего не значило бы для меня (если позже мы не договорились, что теперь это что-то значит (т.е. «11» было информацией, а не неопределенным)).

Итак, МИНИМАЛЬНОЕ количество двоичных битов, которые мы должны были бы использовать для передачи различных значений, равно 2, при этом одна битовая комбинация (11) ни для чего не используется.

Используя 2 двоичных бита, вы можете передать 3 разных значения (на самом деле четыре.Но в нашем примере мы определили только три значения).

Теперь предположим, что вместо использования двух двоичных разрядов для связи. Да | Нет | Возможно, мы решим вместо этого использовать символы «Y», «N» и «B». В компьютере каждый символ ASCII представлен 8-битным значением. Для простоты предположим, что это наши сопоставления (Примечание: в реальной жизни они разные):

 Y = 00000000
N = 00000001
Б - 00000010

Теперь, когда я хочу сказать вам «Да», «Нет» или «Может быть», мне придется передать 8 битов, а не исходные два бита.Вот один момент, который следует вынести из этого (пока): я использую БОЛЬШЕ битов, но мое сообщение НЕ содержит больше информации . У меня по-прежнему есть только 3 возможных значения (Да, Нет и Возможно).

Представьте, что бы произошло, если бы я действительно хотел передать настоящие слова: «Да», «Нет» или «Может быть». Самое длинное слово — это 5 символов ASCII, поэтому поле, которое мы должны использовать для всех трех, будет иметь длину 5 байтов (40 бит).

 Вот двоичное кодирование слов «ДА», «НЕТ» и «МОЖЕТ БЫТЬ»:
------------------------------------------------
ДА = 0000000000000000010110010100010101010011
НЕТ = 0000000000000000000000000100111001001111
МОЖЕТ БЫТЬ = 0100110101000001010110010100001001000101

В тех 40 битах, которые используются, определены только 3 опции (только 3 «значения»).Это означает, что есть 1 099 511 627 773 других комбинаций 0 и 1, которые не используются (т.е. 2 ⁴⁰)

«Количество информации в каждом из этих вариантов сообщения одинаково: чуть меньше 2 бит (потому что« 11 »ничего не означает в нашем примере)».

Слово, используемое для описания количества информации, содержащейся в сообщении (M), — «ENTROPY» и представлено в математике как «H». Итак, математически это записывается как: H (M)

(Примечание: слово энтропия используется во многих ситуациях (криптография, термодинамика, физика и т. Д.)) описывать разные, но все же тесно связанные вещи.)

Вы вычисляете энтропию, выполнив log ₂ n , где « n » — количество возможных значений в сообщении.

В нашем примере есть 3 значения, поэтому log ₂ 3 = 1,58496
Примечание: это то же самое, что 2 ^1,58496 = 3

Давайте придумаем еще несколько значений, которые мы могли бы передать. Теперь предположим, что вы хотите передать свои эмоции, и единственный способ сделать это — использовать двоичные биты через медный кабель.Вот эмоции, которыми вы хотите поделиться:

 - Счастливый
- Грустный
- Безумный
- Испуганный
- завистливый
- с отвращением
- удивлен
- Запутался

Тогда энтропия сообщения будет:
log ₂ 8 = 3

Итак, вы можете сказать: « Я могу передать восемь различных значений с помощью 3 двоичных разрядов. ”

Это означает, что для передачи вашего значения потребуется не менее 3 бит. Как это:

 Значение | Битовая комбинация
------------ | ---------------
- Счастливы | 000
- Грустно | 001
- Безумный | 010
- Страшно | 011
- Завистник | 100
- С отвращением | 101
- Удивлен | 110
- В замешательстве | 111

Это значение энтропии, равное 3, также считается показателем НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ.Проще говоря, это эффективный ответ на вопрос: «Сколько вопросов мне нужно задать вам, чтобы понять, что вы имеете в виду?»

Ответ: 3

Но давайте посмотрим, почему:

Чтобы определить, что вы имеете в виду, я бы начал с вопроса:

Вопрос № 1:

«Имеется ли ваше значение в диапазоне [Счастливый, Печальный, Безумный, Испуганный] или [Завистливый, Отвращенный, Удивленный, Смущенный]?»
Если вы скажете, что он находится в пределах досягаемости [Счастливый, Печальный, Безумный, Испуганный], я спрошу:

Вопрос № 2:

«Вы имеете в виду диапазон [счастлив, грустен] или [безумен, испуган]?»
Если вы ответите, что он в пределах досягаемости [Безумный, Испуганный], я спрошу:

Вопрос № 3:

«Вы имеете в виду« безумный »»?
Если вы ответите «да», я определил ваше значение, а если вы скажете «нет», я также определил ваше значение, потому что останется только «испуганный».Когда у вас есть только 8 значений, мне никогда не понадобится больше 3 предположений / вопросов (битов), чтобы выяснить, какое это значение.

Итак, когда у вас есть 8 возможных значений, мы говорим, что ЭНТРОПИЯ вашего сообщения составляет 3 бита; вы можете передать свои 8 возможных значений, используя как минимум 3 бита.

Это также показатель НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ, потому что это также означает, что мне придется вычислить / восстановить 3 бита, чтобы определить ваше сообщение.

Вернитесь на мгновение к таблице значений (эмоций) и их бинарных отображений.Вопрос №1, как написано выше, на самом деле не то, о чем я вас спрашивал. На самом деле я спросил вас: «Является ли крайний левый бит нулем (0)?» Если вы ответили «да», я знал, что ваше слово должно быть одним из [Счастливый, Печальный, Безумный, Испуганный], потому что крайний левый бит для каждого из них — ноль. Точно так же, если крайний левый бит не равен нулю, он должен быть единицей (1). Это будет означать, что ваше значение должно быть одним из [Завистник, Отвращение, Удивление, Смущение], потому что каждый из них имеет крайний левый бит, равный единице (1).

Вопрос № 2 действительно спрашивал вас, был ли средний бит единицей (1) или нулем (0).

Вопрос № 3 действительно спрашивал вас, был ли крайний правый бит единицей (1) или нулем (0).

Но давайте на мгновение предположим, что вы используете 1-байтовое значение для сохранения вашего значения в базе данных.

 Значение | Битовая комбинация (1 байт)
-------------- | ---------------------
- Счастливы | 00000000
- Грустно | 00000001
- Безумный | 00000010
- Страшно | 00000011
- Завистник | 00000100
- С отвращением | 00000101
- Удивлен | 00000110
- В замешательстве | 00000111

В этой ситуации теперь существует 256 возможных битовых шаблонов (00000000 -> 11111111), но вы используете только 8 из них.Первые 5 битов (слева направо) ваших возможных значений всегда равны 00000. Нет смысла пытаться их выяснить; Я уже знаю, что это такое.

Шестой бит, равный 0, говорит мне, что ваше значение находится в диапазоне [Счастливый, Печальный, Безумный, Испуганный] (000000xx), а шестой бит, равный 1, говорит мне, что ваше значение находится в диапазоне [Зависть, Отвращение, Удивлен , Запутался] (000001xx).
Если я затем восстановлю 7-й бит, я буду знать, что вы находитесь в диапазоне:

[Счастливый, грустный] (0000000x)
[Безумный, напуганный] (0000001x)
[Завистливый, Отвращенный] (0000010x)
[Удивлен, сбит с толку] (0000011x)

Теперь все, что мне нужно сделать, это восстановить еще один бит, чтобы определить ваш истинный смысл (ваши эмоции).Обратите внимание, что мне все еще потребовалось всего 3 догадки (или восстановление 3 битов), чтобы узнать ваше сообщение. С точки зрения безопасности, первые 5 битов не способствовали вашей безопасности, поэтому они не увеличивали энтропию. Если бы у вас было определено 256 возможных значений, тогда ваша энтропия была бы 8,0 (log2 256 = 8), а не 3,0 (log ₂ 8 = 3).

Поскольку вы никогда не используете первые 5 бит, это резко сокращает количество битов, которые мне пришлось бы восстанавливать, чтобы понять ваше сообщение. Другими словами, в вашем сообщении меньше НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ (т.е. у него нижняя ЭНТРОПИЯ)

Давайте продолжим эту идею…

В английском языке используется алфавит из 26 букв. Если вы сделаете математику для вычисления ЭНТРОПИИ, это будет log ₂ 26 = 4,700.

Что это значит? Несколько вещей:

Если вы хотите представить каждую из 26 букв с помощью двоичных битов, вам понадобится МИНИМУМ в 5 бит (4,7 нужно округлить до 5,0, потому что на практике у вас не может быть 0,7 бита; бит должен быть 1 или 0.Нет 0,7 доли бита). Если у вас 5 бит, у вас есть 32 возможных значения (2 ⁵ = 32), но вы бы использовали только 26 из них. Фактически вы можете использовать оставшиеся битовые шаблоны для представления таких вещей, как пунктуация (например: пробел, точка, восклицательный знак и т. Д.)
Это также означает, что если бы я хотел угадать букву, мне пришлось бы сделать в среднем 4,7 предположения, чтобы разгадать вашу букву. Это можно сделать, разбив алфавит на группы. Допустим, у вас буква «H».Я бы спросил:

Вопрос 1. Находится ли ваша буква в диапазоне от A до M?
Вы отвечаете «да», поэтому я знаю, что это не в диапазоне N – Z.
Вопрос 2. Находится ли ваша буква в диапазоне от A до G?
Вы отвечаете «нет», поэтому я знаю, что буква находится в диапазоне от H до M.
Вопрос 3. Находится ли ваша буква в диапазоне H-J?
Вы отвечаете «да», поэтому я знаю, что буква не в диапазоне K-M.
Вопрос 4. Ваша буква H?
Вы отвечаете «да». 4 догадки.

Давайте сделаем это еще раз, но на этот раз ваша буква «G».Я бы спросил:

Вопрос 1. Находится ли ваша буква в диапазоне от A до M?
Вы отвечаете «да», поэтому я знаю, что это не в диапазоне N – Z.
Вопрос 2. Находится ли ваша буква в диапазоне от A до G?
Вы отвечаете «да», поэтому я знаю, что буква не находится в диапазоне H-M.
Вопрос 3. Находится ли ваша буква в диапазоне от A до D?
Вы отвечаете «нет», поэтому я знаю, что буква находится в диапазоне от E до G.
Вопрос 4. Ваша буква Е?
Вы отвечаете «нет», поэтому я знаю, что буква находится в диапазоне от F до G.
Вопрос 5. Ваша буква F?
Вы отвечаете «нет», поэтому я знаю, что ваше письмо — G.
5 предположений.

Независимо от буквы всегда требуется минимум 4, но никогда не более 5 попыток, чтобы правильно угадать букву. Подсчитав это, вы увидите, что в среднем требуется 4,7 предположения, чтобы правильно угадать букву (т. Е. Повторить это 26 раз, каждый раз используя другую букву и усредняя количество предположений).

Это означает, что если я пытаюсь восстановить ваше сообщение, мне придется восстанавливать в среднем 4.7 бит для определения вашего значения.

Однако это предполагает, что вы с такой же вероятностью выберете букву «Z», как букву «E» или «I». И когда дело доходит до использования в повседневном языке, это НЕПРАВДА. Некоторые буквы используются больше, чем другие. Это функция нашего языка и того, как мы общаемся. Это означает, что СТАТИСТИЧЕСКИ существует большая вероятность того, что ваша буква будет «E» или «I», прежде чем она будет «Z»

В математике термин АБСОЛЮТНАЯ СКОРОСТЬ языка равен log ₂ n, где «n» — общее количество букв в языке.Итак, для английского языка и его 26-буквенного алфавита это будет log ₂ 26 = 4.7, о чем я уже писал выше. Но этот расчет предполагает, что каждая буква на нашем языке с равной вероятностью будет использоваться, и любой, кто общается на английском, знает, что это неправда.

Поскольку такие буквы, как R, S, T, L, N и E, используются чаще, чем буквы, такие как Z, X и Q, и поскольку некоторые буквы имеют тенденцию следовать за другими буквами (например, H после T и U после Q), мы можем еще больше увеличивает вероятность того, что мы сможем отгадать букву за меньшее количество угадываний.Это также означает, что вы можете передать письмо меньшим количеством битов, чем ожидалось.

Для криптоаналитика это означает, что если они могут определить один конкретный бит (или биты) в сообщении, они могут сделать вывод / предположить, в чем будет заключаться его значение. Им не нужно восстанавливать все биты, им просто нужно получить определенный бит (или биты) и они могут вывести / угадать остальные биты.

Термин, используемый для описания этой характеристики, заключающейся в том, что в языке одни буквы используются с большей вероятностью, чем другие, — ИЗБЫТОЧНОСТЬ.Математический расчет для него:

Избыточность (D) = Абсолютная скорость языка (R) — Практическая языковая скорость (r)

 D = R - r

Клод Шеннон предположил, что практическая языковая скорость (энтропия) английского языка была ближе к 2,3, чем к 4,7, а другие с тех пор предположили, что она может быть еще ниже, причем обычно используется 1,3.

Итак, используя меньшее значение:

 D = 4,7 - 1,3 = 3,4

Это уравнение говорит, что английский язык несет 3.4 бита избыточной информации (в среднем).

Согласно Брюсу Шнайеру (в его книге «Прикладная криптография»):
Если английский (ASCII, только az, 1-байтовые значения) содержит 1,3 бита информации на байт (энтропия 1,3), то в каждый байт (8 бит — 1,3 бита = 6,7). Это означает, что избыточность одного бита составляет 0,84 (6,7 с бит информации / 8 бит). Это означает, что энтропия одного бита составляет 0,16 (1 бит — 0,84).

Теперь мне нужно выразить все это словами, которые я могу понять.Что все это означает в практическом применении?

Избыточность данных означает, что информация часто может быть передана с использованием меньшего, чем предполагает информационная энтропия. Это основа для алгоритмов сжатия (удаление избыточных битов), а также может быть основой для возможности угадывать / восстанавливать значение с меньшим, чем ожидалось, предположениями. Он также может служить инструментом для криптоаналитиков.

Итак, когда дело доходит до безопасности (шифрования), мы должны постараться как можно больше избавиться от избыточности, чтобы злоумышленникам было труднее использовать их против нас.Другими словами, мы должны скрыть дублирование.

Как?

Путаница и распространение

ЗАБОТА

CONFUSION скрывает связь между открытым текстом и зашифрованным текстом. Это затрудняет злоумышленнику использование избыточности.

Как вы создаете «замешательство»? Ответ: Замена.

При подстановке биты открытого текста заменяются битами зашифрованного текста. Как механизм путаницы работает в алгоритме, будет меняться для каждого бита в открытом тексте или ключе.

Безопасность ПОТОКОВЫХ ШИФРОВ

зависит почти исключительно от CONFUSION.
Примечание. Потоковый шифр, использующий «режим обратной связи шифра», также добавляет DIFFUSION, поэтому нельзя с уверенностью сказать, что STREAM CIPHERS используют ТОЛЬКО CONFUSION.

ДИФФУЗИЯ

DIFFUSION «устраняет избыточность открытого текста», распределяя его по зашифрованному тексту, что затрудняет их поиск с помощью криптоанализа.

Как создать «распространение»? Ответ: Транспозитон (также называемый перестановкой).

Diffusion довольно легко взломать / разгадать. Это верно, потому что само по себе все, что он делает, — это переупорядочивает символы открытого текста. Простой пример.

Если взять слово открытым текстом:

 ФАНТАСТИЧЕСКИЙ

Я могу переставить буквы так:

 NTATFSIAC

Имея длину 9 и набор символов 7 (фантастический), мой MacBook может попробовать все возможные комбинации менее чем за 2 секунды.
Примечание. Всего имеется 7 ⁹ комбинаций (40 353 607).Использование такого инструмента, как кранч, может упростить их создание.

Пример:

 кранч 9 9 фантазийный

БЛОЧНЫЕ ШИФРЫ используют ОБЕИХ ПУТЕШЕСТВИЙ и ДИФФУЗИЮ для обеспечения безопасности.

Ура,

Колин Уивер