2. Технічний (об’ємний) спосіб оцінювання інформації та його застосування в комп’ютерних системах.

В комп’ютерних системах широко використовується технічний (зовнішній) підхід до оцінювання інформації.

В його основі лежить тлумачення інформації як будь-якої послідовності знаків (символів), що зберігається, опрацьовується чи передається. Отже, носієм інформації вважається будь-яка скінчена послідовність знаків (символів) – слово. Кожний новий символ (знак) збільшує кількість інформації в слові (безвідносно до змісту), яке подано над вибраним алфавітом. Для вимірювання інформації треба вибрати відповідний еталон, подібно до того, як при вимірюванні довжини вибрали метр, а при вимірюванні ваги — кілограм. Еталоном для підрахунку інформації, поданої скінченою послідовністю символів, логічно вважати слово мінімальної довжини, яке складається з одного символу (букви). Оскільки мінімальним алфавітом, над яким можна будувати різні слова, двохбуквений, то будь-яку букву алфавіту {0,1} логічно вважати еталонною одиницею вимірювання інформації. Величину. здатну набувати лише двох значень (0 та 1) називають бітом (від англійського binary digit – двійковий знак).

3. Інформаційний обсяг повідомлення

Порівнюючи скінченну послідовність символів (текст) з еталоном, можна встановити обсяг інформації.

Інформаційний обсяг повідомлення визначається за формулою

V_i=K*L (1.1)

де К – кількість символів у повідомленні, а L – кількість бітів в одному символі (інформаційна вага одного символа).

Якщо, наприклад, повідомлення складається із 367 символів, а інформаційна вага кожного символа 4 біти, то

V_i=367*4=1468 (біт).

Цей спосіб придатний лише для оцінювання синтаксичної інформації, де не враховується її зміст.

До інформативності повідомлення дана величина може не мати жодного відношення, тому використовувати при технічному способі оцінки інформації термін „кількість інформації” некоректно. Доцільно говорити про (потенційний) інформаційний обсяг повідомлення, його інформаційну довжину, а не про кількість інформації.

Технічний спосіб оцінювання інформації широко використовується для оцінювання внутрішньої та зовнішньої пам’яті комп’ютерів, інформаційної ємності комп’ютерних програм, характеристики пропускної здатності комп’ютерних мереж. При цьому використовуються похідні від біта, значно більші одиниці вимірювання інформації:

Байт (1 байт = 8 бітів)

Кілобайт (1 Кбайт = 2¹⁰байт=1024 байт)

Мегабайт (1 Мбайт = 2²⁰байт = 1 048 576 байт)

Гігабайт (1 Гбайт = 2³⁰байт = 1 073 741 824 байт)

Терабайт (1 Тбайт = 2⁴⁰байт = 1 099 511 627 776 байт)

Петабайт (1 Пбайт = 2⁵⁰байт = 1 125 899 906 842 624 байт)

Екзабайт (1 Ебайт = 2⁶⁰байт = 1 152 921 504 606 846 978 байт)

Зетабайт (1 Збайт = 2⁷⁰байт = 1 180 591 620 717 411 303 424 байт)

Приклад1. Комп’ютерний алфавіт складається із 256 символів, кожний з яких подається двійковим словом у 8 біт. Отже, один символ має інформаційну вагу в 1 байт.

Приклад2. Книжка містить 620 сторінок. На кожній сторінці надруковано 64*48 символів. Який інформаційний обсяг цієї книжки?

V_i=64*48*620=1904640 байт = 1860 Кбайт = 1,816 Мбайт.

Приклад3. Скільки сторінок газети „Вільне життя” можна помістити на гнучкий магнітний диск (ГМД) обсягом 1,44 Мегабайт.

Кожна сторінка містить 68 рядків по 210 символів у рядку. Отже, інформаційний обсяг V_i однієї сторінки 210*68 = 14280 (байт)

14280 байт:1024=13,95 Кбайт

1,48 Мегабайт = 1024*1,44 байт = 1474,6 Кбайт.

1474,56: 13,95 = 10,57.

Відповідь: На даному диску можна помістити 10 сторінок тексту з газети „Вільне життя”.

Приклад 5. Файл – це найменша одиниця зберігання інформації, яка містить скінчену послідовність байтів і має унікальне ім’я. За ім’ям файлу комп’ютер визначає , де він знаходиться, яка інформація в ньому зберігається, в якому форматі вона записана і якими програмами її можна опрацювати. Обчислити інформаційний обсяг текстового файлу, що зберігає інформацію про книжку, яка містить 825 сторінок по 3528 символів на кожній сторінці. Відповідь подати в кілобайтах та мегабайтах.

1. 825*3 528 = 29 106 000 байт.

2. 29 106 000 байт : 1024 = 2 842,38 Кбайт.

3. 2 842,38 Кбайт : 1024 = 2,78 Мбайт.

Приклад 6. Мінімальним адресованим елементом жорсткого диску є кластер, розмір якого залежить від типу таблиці розташування файлів FAT і ємності жорсткого диску. Таблиця FAT16 дозволяє адресувати 2¹⁶=65536 кластерів. Таблиця FAT32 логічно розбиває жорсткий диск на кластери, обсягом в 4 Кбайти.

Який інформаційний обсяг буде займати текстовий файл?

„Розуменко – студент фізико-математичного факультету ТНПУ”

а) на ЖМД формату 80 Мбайт з FAT16?

б) на ЖМД формату 80 Мбайт з FAT32?

а) Інформаційний обсяг даного тексту 1байт*54=54байт

(текст складається із 54 символів, включаючи пропуски).

Оскільки таблиця FAT16 дозволяє адресувати 65 536 кластерів, то на один кластер ЖМД обсягом у 80 Гбайт припадає

80*2³⁰/2¹⁶ байт=80*2⁴*2¹⁰байт= 1280*2¹⁰байт=1280Кбайт.

Отже, із1280 Кбайт одного кластера текстом буде заповнено лише 54 байти.

б) Текст буде записано у кластер обсягом у 4 Кбайти.