Какое количество информации в битах содержится в одном килобайте

Единицы измерения информации
Для информации существуют свои единицы измерения информации.
Если рассматривать сообщения информации как последовательность знаков,
то их можно представлять битами, а измерять в байтах, килобайтах,
мегабайтах, гигабайтах, терабайтах и петабайтах.
Давайте разберемся с этим, ведь нам придется измерять объем памяти и быстродействие компьютера.
Бит
Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшая (элементарная) единица.
1бит – это количество информации, содержащейся в сообщении, которое вдвое уменьшает неопределенность знаний о чем-либо.
Байт
Байт – основная единица измерения количества информации.
Байтом называется последовательность из 8 битов.
Байт – довольно мелкая единица измерения информации. Например, 1 символ – это 1 байт.
Производные единицы измерения количества информации
1 байт=8 битов
1 килобайт (Кб)=1024 байта =210 байтов
1 мегабайт (Мб)=1024 килобайта =210 килобайтов=220 байтов
1 гигабайт (Гб)=1024 мегабайта =210 мегабайтов=230 байтов
1 терабайт (Гб)=1024 гигабайта =210 гигабайтов=240 байтов
Запомните, приставка КИЛО в информатике – это не 1000, а 1024, то есть 210 .
Методы измерения количества информации
Итак, количество информации в 1 бит вдвое уменьшает неопределенность знаний. Связь же между количеством возможных событий N и количеством информации I определяется формулой Хартли:
Алфавитный подход к измерению количества информации
При этом подходе отвлекаются от содержания (смысла) информации и
рассматривают ее как последовательность знаков определенной знаковой
системы. Набор символов языка, т.е. его алфавит можно рассматривать как
различные возможные события. Тогда, если считать, что появление символов
в сообщении равновероятно, по формуле Хартли можно рассчитать, какое
количество информации несет в себе каждый символ:
Вероятностный подход к измерению количества информации
Этот подход применяют, когда возможные события имеют различные
вероятности реализации. В этом случае количество информации определяют
по формуле Шеннона:
.
, где
I – количество информации,
N – количество возможных событий,
Pi – вероятность i-го события.
Задача 1.
Шар находится в одной из четырех коробок. Сколько бит информации несет сообщение о том, в какой именно коробке находится шар.
Имеется 4 равновероятных события (N=4).
По формуле Хартли имеем: 4=2i. Так как 22=2i, то i=2. Значит, это сообщение содержит 2 бита информации.
Задача 2.
Чему равен информационный объем одного символа русского языка?
В русском языке 32 буквы (буква ё обычно не используется), то есть количество событий будет равно 32. Найдем информационный объем одного символа. I=log2 N=log2 32=5 битов (25=32).
Примечание. Если невозможно найти целую степень числа, то округление производится в большую сторону.
Задача 3.
Чему равен информационный объем одного символа английского языка?
Задача 4.
Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может
находиться в одном из двух состояний (“включено” или “выключено”). Какое
наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его
помощью можно было передать 50 различных сигналов?
С помощью N лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний, можно закодировать 2N сигналов.
25< 50 <26, поэтому пяти лампочек недостаточно, а шести хватит. Значит, нужно 6 лампочек.
Задача 5.
Метеостанция ведет наблюдения за влажностью воздуха.
Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100, которое
записывается при помощи минимально возможного количества битов. Станция
сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов
наблюдений.
В данном случае алфавитом является множество чисел от 0 до 100, всего
101 значение. Поэтому информационный объем результатов одного измерения
I=log2101. Но это значение не
будет целочисленным, поэтому заменим число 101 ближайшей к нему степенью
двойки, большей, чем 101. это число 128=27. Принимаем для одного измерения I=log2128=7 битов. Для 80 измерений общий информационный объем равен 80*7 = 560 битов = 70 байтов.
Задача 6.
Определите количество информации, которое будет получено
после подбрасывания несимметричной 4-гранной пирамидки, если делают один
бросок.
Пусть при бросании 4-гранной несимметричной пирамидки вероятности отдельных событий будут равны: p1=1/2, p2=1/4, p3=1/8, p4=1/8.
Тогда количество информации, которое будет получено после реализации одного из них, можно вычислить по формуле Шеннона:
I = -[1/2 * log2(1/2) + 1/4 * log2(1/4) + 1/8 * log(1/8) + 1/8 * log(1/8)] = 14/8 битов = 1,75 бита.
Задача 7.
В книге 100 страниц; на каждой странице – 20 строк, в каждой
строке – 50 символов. Определите объем информации, содержащийся в книге.
Задача 8.
Оцените информационный объем следующего предложения:
Тяжело в ученье – легко в бою!
Так как каждый символ кодируется одним байтом, нам только нужно
подсчитать количество символов, но при этом не забываем считать знаки
препинания и пробелы. Всего получаем 30 символов. А это означает, что
информационный объем данного сообщения составляет 30 байтов или 30 * 8 = 240 битов.
Источник
Думаю, про биты и про байты Вы уже знаете, и про килобайты с мегабитами тоже… но всё ли Вы про них знаете? Давайте проверим, ответьте, пожалуйста, мне на вопрос:
Как Вы думаете, сколько в одном килобайте содержится байт? Может быть 1024? Или все-таки 1000?
Правильный ответ в этом IT-уроке.
Результаты опроса «Сколько в килобайте байт?»
Как Вы знаете, я провел опрос на эту тему: на сайте, в социальной сети ВКонтакте и среди моих студентов.
Вот какие получились результаты в сумме:
Результаты опроса «Сколько в килобайте байт?»
На самом деле оба первых варианта только частично верны. А правильный ответ вы узнаете из этого IT-урока.
Единицы измерения информации:
То, что компьютер хранит информацию в виде нолей «0» и единиц «1» (используется двоичная система счисления), мы уже узнали в третьем IT-уроке.
Теперь вспомним (или узнаем) про основные единицы измерения данных.
Бит (bit) – базовая единица измерения информации, может содержать только одну двоичную цифру. Бит может принимать только два значения: «0» или «1».
Байт (byte) – также единица количества информации, один байт равен восьми битам (1 Байт = 8 бит).
Это довольно маленькие объемы данных (можно сравнить с измерением веса в «граммах»), поэтому…
Приставки К, М, Г, Т («кило-», «киби-» и т.д.)
…чтобы измерять большие объемы данных, используют кратные приставки (это как «килограмм»). Привычная же нам приставка «кило-» означает умножение на 1000 (103), но в двоичной системе счисления используют два в десятой степени (210).
Давайте же вместе с сайтом IT-уроки разберемся в этом запутанном вопросе.
История введения двоичных приставок
Для обозначения величины 210=1024 байт, ввели двоичную приставку «К» (именно прописная буква «К»), но в разговорной речи единицу «К» стали называть «кило», что не совсем одно и то же. Чтобы избежать путаницы, ввели названия приставкам:
К — «киби»,
М — «меби»,
Г — «гиби»,
Т — «теби»…
Т.е. второй слог изменили с привычного на «би», «бинарный».
Но путаница не исчезла, многие расшифровывали «К» и «М» привычными «кило» и «мега». Даже международные стандарты по-разному интерпретировали расшифровку двоичных приставок. Кроме того, производители добавили масла в огонь внесли свой вклад в запутывание ситуации (одни считали 210, другие 103).
В итоге, чтобы окончательно убрать несоответствие, изменили не только названия, но и приставки:
Ки — «киби»,
Ми — «меби»,
Ги — «гиби»,
Ти — «теби»…
Как Вы думаете, помогло? Конечно же, нет ????
В обиходе говорят «кило», в программах ОС Windows пишут «К», в Linux обозначают «Ки», производители жестких и оптических дисков пишут «К», а имеют в виду «Ки» и т.д.
Что же делать обычному пользователю?
Если подвести итог всему сказанному, то на сегодняшний день три варианта использования двоичных приставок, их мы и сведем в три таблицы.
1. Обычное использование двоичных приставок
В свойствах файлов почти все программы, да и сама операционная система Windows использует приставку в виде прописной буквы «К», «М», «Г» и т.д. Производители оперативной памяти используют тот же принцип. То есть можно пользоваться следующей таблицей:
Двоичные приставки в ОС Windows и у производителей ОЗУ 1 Кбайт (КБ или KB или Kbyte) = 1024 байт
Эта «К» на самом деле двоичная приставка «киби» (а не «кило», как все говорят).
2. Правильное использование двоичных приставок
В других операционных системах, а также в профессиональных обзорах серьезных ИТ-изданий сразу пишут «Киб», «МиБ», «ГиБ», чтобы не было сомнений, о чем идет речь.
Двоичные приставки в ОС Linux, OS X и в профессиональных обзорах 1 кибибайт (КиБ или KiB или kebibyte) = 1024 байт
3. Использование десятичных приставок
Производители накопителей (жестких дисков (HDD), карт флэш-памяти, а также DVD и BD-дисков) используют десятичные приставки. Эти же приставки используются при обозначении скорости передачи данных (100 Мбит/с = 100 000 000 бит/с, об этом в следующем IT-уроке).
Если используется приставка «кило», «мега», «гига» и т.д., то имеются в виду следующие соотношения:
Десятичные приставки используют производители накопителей (Жесткие диски, флэшки, DVD-диски) 1 килобайт (кБ или kB или kbyte) = 1000 байт
Куда исчезли 70 гигабайт на жестком диске???
Посмотрим, как Windows видит два моих жестких диска 500 ГБ и 1 ТБ:
Жесткий диск 500 ГБ отображается как 465.76 ГБ, а винчестер объемом 1000 ГБ содержит всего 931.51 гигабайт.
Наверное, Вы уже догадались, почему жесткий диск объемом 1 Терабайт в ОС Windows отображается как 931 ГБ, а не 1000.
Производители считают, что в нем 1 000 000 000 килобайт, а ОС Windows делит на 1024 и получает 976 562 500 Кбайт (кибибайт) или 931 Гбайт (гибибайт).
Так что, не ругайте производителей и уж тем более компьютерную фирму, всё отмерено верно, но разными рулетками ????
Т.е. 70 гигабайт никуда не делись, просто гибибайт на жестком диске меньше, чем гигабайт.
Не запутались? Тогда еще один пример.
«Почему на флешке меньше места?»
То же самое и с флэш-накопителями. Если Вы посмотрите на свойства своей флэшки, то (к примеру) вместо 16 GB, указанных на корпусе, увидите 14.9 ГБ!!!
На флешке вместо 16 GB — 14.9 ГБ
Теперь Вы знаете, что 1.1 ГБ «потерялся» при пересчете из килобайт в кибибайты.
Заключение
Разобрались? Теперь Вы знаете ответ на вопрос, сколько байт в килобайте, а сколько в кибибайте (бит в килобите и в кибибите). Вот последняя картинка, которая должна окончательно развеять все сомнения при ответе на вопрос «сколько в килобайте байт?»:
Как Вам урок? Жду Ваших отзывов в комментариях!
Автор: Сергей Бондаренко https://it-uroki.ru/
Копирование запрещено
Всё перечисленное в этом уроке в сокращенном виде я занес в справочник ПО.
А в следующем уроке мы узнаем, как измеряется скорость передачи данных и как хитрят провайдеры, рекламирующие свои «огромные» скорости подключения к Интернету.
Чтобы не пропустить новый урок, подписывайтесь на новости по вот этой ссылке (а в пришедшем письме подтвердите подписку).
Поделитесь с друзьями:
Понравились IT-уроки?
Все средства идут на покрытие текущих расходов (оплата за сервер, домен, техническое обслуживание)
и подготовку новых обучающих материалов (покупка необходимого ПО и оборудования).
Много интересного в соц.сетях:
Источник
Информатика. Какую можно сделать наглядную таблицу для перевода одной единицы измерения информации в другую (бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт, петабайт)? Ксарфакс более года назад Самыми маленькими единицами измерения количества информации являются биты и байты. Думаю, все помнят, что в 1 байте содержится 8 бит. Килобайты, мегабайты, гигабайты и т.д. – это единицы, являющееся производными от байта. Они образуются с помощью специальных приставок (“кило”, “мега”, “гига” и т.д.), и каждая последующая единица равна произведению предыдущей на 2 в степени 10. То есть в 1 килобайте будет 2^10 = 1024 байта, в 1 мегабайте будет 2^10 = 1024 килобайта и т.д. Таблицу битов, байтов, килобайтов, мегабайтов, гигабайтов, терабайтов, петабайтов можно составить такую: Допустим, как посмотреть в этой таблице соотношение гигабайта с другими единицами измерения информации? Находим столбец с заголовком “1 Гигабайт”, а затем берём строку с нужной единицей. На их пересечении будет соответствующая цифра. То есть 1 Гигабайт – это 2^30 байтов, 2^20 килобайтов, 2^10 мегабайтов. ** Стоит отметить, что биты обычно соотносят не с производными байта, а с производныими бита – килобиты, мегабиты, гигабиты и т.д. Но смысл здесь тот же самый: килобит – это 2^10 бит, мегабит – это 2^20 бит и т.д. Также приведу схему, где наглядно отображено, как переводить из одних единиц измерения информации в другие. Возьмём для примера мегабайты. 1 мегабайт > 1 килобайта, поэтому для перевода мегабайтов в килобайты нужно количество мегабайт умножить на 2^10 (или 1024). Например, 10 мегабайт – это 10 * 1024 = 10240 килобайта. 1 мегабайт < 1 гигабайта, поэтому для перевода мегабайтов в гигабайты нужно количество мегабайт разделись на 2^10 (или 1024). Например, 100 мегабайт – это 100 / 1024 = 0,098 гигабайт. Nastya Chuk 8 месяцев назад Итак, для измерения длины есть различные единицы : миллиметр, сантиметр, метр и т.п.Наш же компьютер работает непосредственно с самой информацией и как раз таки для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения : байты, килобайты, мегабайты и так далее.Соотношение этих единиц измерения приведены в таблице ниже. Цепочка имеет закономерную последовательность и оборачиваемость, что позволяет более структурировано запомнить школьнику или студенту в своей голове.Минимальной единицей в нашей табличке – это бит, а наибольшая – это эксабайт.Я полагаю, что это не все единицы измерения, но здесь приведены самые часто используемые в информатике. smile6008 10 месяцев назад Составить таблицу соотношения величин не сложно, для этого нужно понимать, что 1 байт равен 8 битам и так далее. Каждая следующая еденица будет равно десятой степени предыдущей. Составим таблицу. В столбик слева напишем все необходимое нам показатели :байт, бит, килобайт, мегабайт, гигобайт, терабайт и петабайт. В верхней строке, начиная со второй, напишем все указанные ранее показатели, только добавим еденицу измерения один. Получим 1 бит, 1 байт и т. д. Пересечение этих значений в таблице и будет ответом на вопрос. Например, 1 килобайт равен 2 битам в тринадцатой степени или 2 еденицам байтов в десятой степени. Simple Ein 10 месяцев назад Для измерения объема информации существуют специальные единицы измерения – байты, биты. Бит – минимальная единица измерения информации. При двоичной системе счисления бит соответствует 1 двоичной цифре. Байт состоит из 8 бит. Для запоминания и перевода байтов в биты, гигабайты, мегабайты можно пользоваться таблицами. Они представлены ниже. Trok 11 месяцев назад При знании мер и сколько они составляют по отношению друг к другу вы сможете составить таблицу соотношения мер измерения информации. Мой колега указывал таблицу выше и я с ней соглашаюсь: Здесь действительно есть условное обозначение единиц информации, являющихся основными и используются в информатике. Это – таблица инженерного характера: Алиса в Стране 11 месяцев назад Хорошо иметь такую таблицу перед глазами (кому часто нужна информация из этой таблицы) или под рукой, чтобы легко и быстро можно было ее найти, потому что вот я, например, постоянно в них путаюсь, ну не запоминаются они у меня, хотя вот математику то я люблю, но это несколько другое все же. Мне сложно даже запомнить что в 1 байте 8 битов. А дальше уже по возрастанию идут килобайты, мегабайты, гигабайты и т.д., и ладно бы еще там разница между ними была в 1000 раз, но ведь нет же, система то счисления там другая, двоичная, поэтому: 1 килобайт = 2 в 10 степени байтов 1 мегабайт = 2 в 10 степени килобайтов и т.д. Вот вроде все понятно, но не могу запомнить. Поэтому картинка вот для таких же как я: А если нужна именно таблица, то вот для байтов: Для битов: Марина Вологда 8 месяцев назад Проще всего сделать именно в виде таблицы.Составляем таблицу в виде 10 строк и 7 столбиков. Но вы можете сами определить, что будете вносить в таблицу, а что нет. Вы на свое усмотрение можете изменять таблицу, только основные данные должны быть внесены. В первом столбце писать исходную единицу, а дальше на увеличение, тогда будет все понятно. Сначала пишем бит, затем байт. Указываем, что 1 байт равен 8 битам. Визуально таблица может выглядеть вот так: Если вы не умеете делать таблицы, можно записать в строчку. Первым опять пишем бит. Можно представить в виде вот такой таблицы, здесь она больше выглядит как схема, но все наглядно видно, когда надо делить, а когда умножать: Лара Изюминка более года назад Все достаточно просто. Во-первых заучить, что 1 байт = 8 бит Далее рассказывается, что так как в информатике принята не десятичная а двоичная система счисления, то приставка кило у нас означает не тысяча, а 1024, так как это 2 в 10 степени, число максимально близкое к 1000. 1кбайт=1024байт=1024*8бит 1мбайт=1024кбайт=1024*1024байт 1гбайт=1024мбайт=1024*1024*1024байт 1тбайт=1024гбайт=1024*1024*1024*1024байт Дальше обычно в школьном курсе не изучается, но для особо одаренных сообщается, что есть и петабайт и эксабайт и зеттабайт и йоттабайт, причем каждая последующая единица отличается от предыдущей в 1024 раза или 2 в 10 степени. СТЭЛС более года назад Задание по предмету Информатика, составить таблицу соотношения мер измерения информации, делается просто если вы знаете эти меры и сколько они составляют по отношению друг к другу. Можно сделать вот такую простенькую таблицу и этого будет достаточно – В этой таблице имеется условное обозначение основных единиц информации, используемых в рамках информатики средней школы, и их отношение друг к другу. А вот таблица ниже носит более информативный характер, можно сказать “инженерный” и пятерка с плюсом за это задание вам обеспечена. Но и при ее нанесении (расчерчивании) и заполнении тоже придется потрудиться. lerik37 8 месяцев назад Таблицу можно составить в виде строчек, в которых будет указано в какую степень возводить число 10, а также название еденицы информации с греческой приставкой кило, мега, гига, тера или еще больше. Каждая следующая еденица возводит 2 в 10 степень по сравнению с предыдущей. Знаете ответ? |
Источник