Определение количества информации Формула, которая связывает количество равновероятных

Определение количества информации Формула, которая связывает количество равновероятных событий N и количество информации I (формула Хартли). N = 2 I. Пример. При наступлении события возможно 16 равновероятных исходов. Определить количество информации при наступлении этого события. I = log 2 N = log 216 = 4 бита Получено 4 бита информации. Определить количество равновероятных событий. N = 2 4 =16 событий

Формула для вычисления количества информации в случае различных вероятностей исходов ( К. Шеннон , 1948). I = - pi * log 2 pi , где I — количество информации; i изменяется от 1 до N , N — количество возможных исходов; р — вероятность i-ro исхода. Пример. Найти количество информации в сообщении о падении четырехгранной пирамиды, если вероятность падения на первую грань равна 1/6, на вторую – 1/4, на третью – 1/8. Решение. 1. 1 - 1/6 - 1/4 - 1/8 = 11/24 2. I = -(1/6* log 2 1/6 + 1/4* log 2 1/4 + 1/8* log 2 1/8 + 11/24* log 2 11/24) =1, 82 бит 2

Пример. Книга содержит 100 страниц. На каждой странице - 35 строк, в каждой строке - 50 символов. Рассчитать объем информации, содержащийся в книге, если при кодировании были использованы ASCII коды. Решение. 1. Страница содержит 35 x 50 = 1750 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах): 1. 1750 x 100 = 175000 байт. 2. 175000 / 1024 = 170, 8984 Кбайт. 3. 170, 8984 / 1024 = 0, 166893 Мбайт. 3

Единицы измерения информации 8 бит (bit) = 1 байт (b, byte) 1024(210) байт = 1 килобайт (Kb) 1024 килобайта = 1 мегабайт (Mb) 1024 мегабайта = 1 гигабайт (Гб) 1024 гигабайта = 1 терабайт (Tb) 1024 терабайта = 1 петабайт (Пб) 1024 петабайта = 1 экзабайт (Эб) 1024 экзабайта = 1 зеттабайт (Зб) 1024 зеттабайта = 1 йоттабайт (Йб) 4

Представление вещественных чисел Вещественное число представляется в нормализованной форме: X = ± M * 10±k M называется мантиссой, 0, 1≤M<1, k называется порядком Число Нормализ. форма Мантисса Порядок 123, 45 0, 12345*103 0, 12345 3 -12000 -0, 12*105 -0, 12 5 0, 00015 0, 15*10 -3 0, 15 -3 В памяти компьютера мантисса и порядок хранятся как два целых двоичных числа. На мантиссу обычно отводится 4 байта , на порядок – 2 байта, т. е. 6 байтов на число Вещественные вычисления всегда производятся с округлением, целые – точно Вычисления с вещественными числами выполняются по сложным алгоритмам, поэтому требуют больше времени, чем целочисленные. 5 5

Типы компьютерной графики Растровая По способу формирования изображения на экране Векторная Трехмерная По цветовому представлению Черно-белая Цветная Научная Инженерная По области применения Медицинская WEB-графика Мультимедийная 6

Пиксели 1 бит → « 0» или « 1» Битовая глубина пикселя 1 8 16 21 = 2 цвета 28 = 256 цветов 216 = 65563 цветов Каждый цвет можно рассматривать, как возможное состояние точки. Количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле N = 2 I , где I - глубина цвета. 7

Модели RGB и SMYK Красный Пурпурный Красный Синий RGB Белый Зеленый Синий Голубой Желтый Зеленый Пурпурный Красный Желтый Пурпурный Черный Зеленый Синий Голубой CMYK Голубой Желтый Черный 8

Форматы графических файлов Форматы файлов растровой графики . psd . gif . jpg . . bmp . tif ADOBE PHOTOSHOP CS 9

Разрешение изображения Единицы измерения Пиксели на дюйм Выборки на дюйм ppi spi Точки на дюйм dpi 10

Кодирование звука Звук – это воспринимаемые человеческим ухом колебания воздуха. Амплитуда колебаний определяет силу звука (громкость), а частота колебаний – высоту звука. Полученный аналоговый сигнал преобразуется в дискретный. Уровень U громкости – набор возможных состояний. N = 2 I , где I - глубина звука, равная 16, 24 или 32 битам. Частота дискретизации лежит в диапазоне от 8 до 48 КГц. t Объем звукового файла звучания t секунд , при глубине звука 16 бит и частоте дискретизации 48 КГц будет равен 16 * 48 000* t бит 11