Презентация на тему: Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации

Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации.
Количество информации
Вероятностный подход
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Единицы измерения количества информации
Алфавитный подход к определению количества информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Примеры решения задач
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Кодирование графической информации
Кодирование растровых изображений
Для кодирования черно-белого изображения глубина цвета составляет 1 бит.
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Кодирование векторных изображений
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Двоичное кодирование звука
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации
1/27
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 59)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1347 Кб)
1

Первый слайд презентации: Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации

ГАПОУ МО МСК им. Н.Е. Момота Преподаватель информатики: Зенченко О.С. Раздел 2: Кодирование текстовой, графической и звуковой информации

Изображение слайда
2

Слайд 2: Количество информации

Мы с вами уже говорили, что в основе нашего мира лежат 3 составляющие – вещество, энергия, информация. А как много в мире вещества, энергии и информации? Можно ли измерить количество вещества? В каких единицах? Можно ли определить количество энергии? Можно ли измерить количество информации? Как это сделать? Оказывается, информацию тоже можно измерить и находить ее количество. Существуют 2 подхода к измерению количества информации

Изображение слайда
3

Слайд 3: Вероятностный подход

Определите количество информации в следующих сообщениях с позиции «много» или «мало»? Столица России - Москва Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы Эйфелева башня имеет высоту 300 метров и вес 9000 тонн Сообщение несет больше информации, если в нем содержатся Новые понятные сведения. Такое сообщение называется ИНФОРМАТИВНЫМ ВЫВОД: количество информации зависит от информативности.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Рассмотрим понятие информативности с другой стороны. Если некоторое сообщение является информативным, следовательно, оно пополняет нас знаниями или уменьшает нашу неопределенность знаний. Другими словами сообщение содержит информацию, если оно приводит нас к уменьшению неопределенности наших знаний. Пример: подбрасывание монеты Количество информации – мера уменьшения неопределенности знаний при получении информационных сообщений.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Единица количества информации – бит 1 бит - количество информации в сообщении, которое уменьшает неопределенность в 2 раза. Формула Хартли Где N- Количество вариантов исхода i - количество информации, которое несет сообщение ( в битах) N = 2 i

Изображение слайда
6

Слайд 6

I (бит) N (варианты исхода) 1 2 1 = 2 2 2 2 = 4 3 2 3 = 8 4 2 4 = 16 5 2 5 = 32 6 2 6 = 64 7 2 7 = 128 8 2 8 = 256 9 2 9 = 512 10 2 10 = 1024 Связь количества информации и вариантов исхода

Изображение слайда
7

Слайд 7

Примеры решения задач по новой теме: №  1 «Вы выходите на следующей остановке?» - спросили человека в автобусе. «Нет», - ответил он. Сколько информации содержит ответ? Решение:  человек мог ответить только «Да» или «Нет», т.е. выбрать один ответ из двух возможных. Поэтому N = 2. Значит I = 1 бит. Ответ:  1 бит. № 2 «Петя! Ты пойдешь сегодня в кино?» - спросил я друга. «Да», - ответил Петя. Сколько информации я получил? Решение:  Петя мог ответить только «Да» или «Нет», т.е. выбрать один ответ из двух возможных. Поэтому N = 2, значит I = 1 бит. Ответ:  1 бит. № 3 Сколько информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 8 раз? Решение:  так как неопределенность знаний уменьшается в 8 раз, следовательно, она было равна 8, т.е. существовало 8 равновероятных событий. Сообщение о том, что произошло одно из них, несет 3 бита информации. Ответ:  3 бита. № 4 Какой объем информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в 4 раза? Решение:  так как неопределенность знаний уменьшается в 4 раз, следовательно, она было равна 4, т.е. существовало 4 равновероятных событий. Сообщение о том, что произошло одно из них, несет 2 бита информации (4 = 2 2 ). Ответ:  2  бита.

Изображение слайда
8

Слайд 8

№ 5 Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации вы при этом получили? Решение:  из двух сигналов (желтого и зеленого) необходимо выбрать один - зеленый. Поэтому N = 2, а I = 1 бит. Ответ:  1 бит. № 6 Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения? Решение:  из 4 дорожек необходимо выбрать одну, т.е. N = 4. Значит по формуле I = 2, т.к. 4 = 2 2. Пояснение: номер дорожки (3) не влияет на количество информации, так как вероятности событий в этих задачах мы приняли считать одинаковыми. Ответ:  2  бита. № 7 На железнодорожном вокзале 8 путей отправления поездов. Вам сообщили, что ваш поезд прибывает на четвертый путь. Сколько информации вы получили? Решение:  из 8 путей нужно выбрать один. Поэтому N = 8, а I = 3, т.к. 8 = 2\ Пояснение: номер пути (4) не влияет на количество информации, так как вероятности событий в этих задачах мы приняли считать одинаковыми. Ответ:  3 бита. № 8 В коробке лежат 16 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из коробки достали красный кубик? Решение:  из 16 равновероятных событий нужно выбрать одно. Поэтому N = 16, следовательно, 1 = 4(16 = 2 4 ). Пояснение: события равновероятны, т.к. всех цветов в коробке присутствует по одному.  Ответ:  4 бита.

Изображение слайда
9

Слайд 9: Единицы измерения количества информации

БИТ БАЙТ КБАЙТ МБАЙТ ГБАЙТ :8 :1024 :1024 :1024 *8 *1024 *1024 *1024

Изображение слайда
10

Слайд 10: Алфавитный подход к определению количества информации

С точки зрения ЭВМ текст состоит из отдельных символов. К числу символов принадлежат не только буквы (заглавные или строчные, латинские или русские), но и цифры, знаки препинания, спецсимволы типа "=", "(", "&" и т.п. и даже (обратите особое внимание!) пробелы между словами. Да, не удивляйтесь: пустое место в тексте тоже должно иметь свое обозначение. Вспомним некоторые известные нам факты : Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом. Число символов в алфавите – это его мощность. В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным. Т.к. 256 = 2 8, то вес 1 символа – 8 бит. Единице измерения 8 бит присвоили название 1 байт : 1 байт = 8 бит. Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Где: N – мощность алфавита (количество символов в алфавите) i – информационный вес символа (количество бит)  – количество информации в тексте (в битах) k – количество символов в тексте i – вес одного символа ( количество бит) Кодирование текстовой информации = Ki K= abc a – количество символов в строке b – количество строк с – количество страниц

Изображение слайда
12

Слайд 12: Примеры решения задач

Изображение слайда
13

Слайд 13

Изображение слайда
14

Слайд 14: Кодирование графической информации

Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования. ИЗОБРАЖЕНИЯ РАСТРОВЫЕ ВЕКТОРНЫЕ

Изображение слайда
15

Слайд 15: Кодирование растровых изображений

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Информационный объем одной точки в битах (глубина цвета - i ) зависит от количества возможных цветов – N (палитры). Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек пикселей и информационного объема одной точки: = х  у  i  с  – объем графического файла (в битах) i – глубина цвета (количество бит) х, у – разрешение монитора (по горизонтали, по вертикали ) с – количество изображений

Изображение слайда
16

Слайд 16: Для кодирования черно-белого изображения глубина цвета составляет 1 бит

Для кодирования четырехцветного изображения глубина цвета составляет 2 бита.

Изображение слайда
17

Слайд 17

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего (модель RGB ). Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. 4 294 967 296 цветов ( True Color ) – 32 бита (4 байта).

Изображение слайда
18

Слайд 18: Кодирование векторных изображений

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды. эллипс прямоугольник кривая

Изображение слайда
19

Слайд 19

Примеры решения задач

Изображение слайда
20

Слайд 20

Изображение слайда
21

Слайд 21: Двоичное кодирование звука

Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон. В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки.

Изображение слайда
22

Слайд 22

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой. Чтобы компьютер мог обрабатывать звук, звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временно́й дискретизации. Кодирование звуковой информации.

Изображение слайда
23

Слайд 23

Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки Причем для каждого такого участка устанавливается определенный уровень громкости Происходит замена гладкой кривой на последовательность «ступенек»

Изображение слайда
24

Слайд 24

Изображение слайда
25

Слайд 25

Качество полученного цифрового звука зависит от частоты дискретизации. Частота дискретизации –количество измерений громкости звука за 1 секунду.  - частота дискретизации ( измеряется в Гц) стерео - и моно -режимы i – глубина кодирования звука(количество бит) =   t ik  - объем звукового файла (в битах) t – длительность звукового файла (сек) k - режим k =1 k =2

Изображение слайда
26

Слайд 26

Примеры решения задач

Изображение слайда
27

Последний слайд презентации: Количество информации. Вероятностный и Алфавитный подход к измерению информации

Изображение слайда