Измерение информации Мера информации

Измерение информации может рассматриваться как определение ее количества и объема данных. В зависимости от формы адекватности информации эти параметры имеют разную интерпретацию.

Синтаксическая мера информации не выражает смыслового отношения к объекту, и объем данных в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В двоичной системе количество разрядов измеряется в битах, в десятичной системе счисления — в дитах. Так, сообщение в десятичной системе счисления в виде числа 57 332 имеет объем данных 5 дит, а сообщение в двоичной системе 1 101 111 — 8 бит. Количество информации на синтаксическом уровне связано с понятием неопределенности состояния системы (энтропии системы), которое было сформулировано К. Шенноном, и измеряется изменением (уменьшением) неопределенности системы.

Для измерения смыслового содержания информации на семантическом уровне применяется тезаурусная мера. Тезаурус — совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Прагматическая мера информации определяет полезность информации для достижения пользователем поставленной цели.

Единицы измерения информации

Бит — минимальная единица измерения информации, количество информации, которым описывается состояние «включен» (1) или «выключен» (0). Слово «бит» произошло от Binary Digit (двоичная цифра). Именно такое определение единицы «бит» и дано выше в подразделе «Кодирование чисел». Есть ли электрическое напряжение на выводах схемы, есть ли электрический заряд в ячейке памяти, какое из двух возможных противоположных направлений намагниченности в данной области магнитного носителя, отражает ли свет лазерный оптический диск — все это вопросы, требующие ответа Да или Нет, один из которых трактуется как логическая единица, а второй — как логический нуль, поэтому электронный способ счета основан всего на двух цифрах, 0 и 1. Именно данные в формате этих цифр поручается хранить компьютерной памяти и обрабатывать вычислительной системе.

Байт — единица измерения количества информации, объема памяти и емкости запоминающего устройства. В памяти ЭВМ байт — наименьшая адресуемая единица данных, обрабатываемая как единое целое (в первых компьютерах за раз могло обрабатываться число длиной 8 бит), поэтому в качестве единицы измерения объема компьютерной информации выбрана более крупная, чем бит, единица информации — байт, последовательность 8 бит, т. е. 1 байт = 8 бит.

В символьных (текстовых) данных каждый символ кодируется (обозначается) одним байтом. Уникальное 8-битовое обозначение (код) получают заглавные и строчные буквы английского и русского алфавитов, цифры от 0 до 9, знаки препинания, другие символы (процент, номер) и некоторые управляющие коды передачи информации. На одной машинописной странице при размещении 50 строк и 60 символов текста в одной строке помещается 3 тыс. символов, следовательно, для хранения такого текста потребуется 3 тыс. байт машинной памяти.

Для записи чисел короче 8 бит в байтах добавляются слева нули (см. табл. 1.1). Левые нули не меняют двоичное число, но создают единую форму записи чисел — 8 бит на любое число от 0 до 255.

В десятичной системе счисления укрупненные единицы измерения обозначаются приставками к названию кило, Мега, Гига, что соответствует увеличению численного значения на множитель десять в степени: 103 = 1000 (тысяча), 106 = 1 000 000 (миллион), 109= 1 000 000 000 (миллиард), т. е. переход к следующей, более крупной, единице сопровождается умножением па 1000 (103). В двоичной системе укрупненные единицы измерения тоже обозначаются приставками к названию кило, Мега, Гига, Тера, Пета, Экза, но они увеличивают численное значение на множитель 2 в степени: 210, 220, 230, 240, 250, 260, т. е. переход к следующей, более крупной, единице сопровождается умножением на 210 = 1024:

• • 1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт;
• • 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт;
• • 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт;
• • 1 Тбайт = 1024 Гбайт = 240 байт;
• • 1 Пбайт = 1024 Гбайт = 250 байт;
• • 1 Эбайт = 1024 Пбайт = 260 байт.

Передача информации по каналам связи характеризуется скоростью передачи данных: бит в секунду, Кбит/с, Мбит/с и др. Количество переданных бит удобнее считать в десятичной системе счисления, поэтому приставки в единицах измерения скорости связаны коэффициентом 1000 (103). Единица измерения скорости передачи данных 1 бит/с называется бодом.