16
1.4. Ақпаратты өлшеудің алфавиттік жолы
Қарастырылатын сұрақтар:
алфавит дегеніміз не, алфавиттің қуаттылығы;
алфавиттегі символдың ақпараттық салмағы дегеніміз не;
алфавиттік тұрғыдан қарағанда мәтіннің ақпараттық көлемін
қалай өлшеуге болады;
байт, килобайт, мегабайт, гигабайт деген не.
Ақпаратты өлшеудің алфавиттік жолы, жоғарыда қарасты-
рылған мағыналық тұрғыдан өлшеудің баламасы болып табылады.
Мұнда қандайда бір алфавиттің символдарынан құрастырылған
мәтіндегі (символдық хабардың) ақпарат санын өлшеу қарастырыла-
ды. Ақпараттың мұндай өлшемі мәтіннің мағынасына еш қатысы
жоқ.
Ақпаратты өлшеудің алфавиттік жолы – компьютерлерде,
ақпараттық техникаларда айналып жүрген ақпаратты өлшеуге
қолдануға болатын жалғыз әдіс.
Бұл тақырыптың тірегі – алфавит ұғымы. Алфавит -
ақпаратты ұсыну үшін қолданылатын, шектелген символдар
жиыны.
Алфавиттің қуаттылығы деп, алфавиттегі символдардың толық
санын айтады.
Егерде алфавиттегі барлық символдар бірдей жиілікпен (тең
ықтималды) кезігеді деп жорамалдалса, онда әр (i) символдың беретін
ақпарат саны Хартли теңдеуімен есептеледі:
2
i
= N , мұндағы N — алфавиттің қуаттылығы; i – шамасы
символдың ақпараттық салмағы.
Бұдан мынадай тұжырым шығады: К символдан тұратын бүкіл
мәтіндегі ақпарат санын (I) есептеу үшін әр символдың ақпараттық
салмағын (і) К-ға көбейтеді – I = К
і
Бұл шаманы мәтіннің ақпараттық көлемі деп атауға болады.
Ақпаратты жіберуге жарамды алфавиттің ең аз қуаттылығы
2-ге тең. Мұндай алфавит – екілік алфавит деп аталады.
Екілік алфавиттегі символдың ақпараттық салмағы: 2
i
=
2 болғандықтан, i = 1 бит болады. Сонымен, екілік алфавиттің бір
символы 1 бит ақпарат береді. Бұл жағдаймен оқушылар,
компьютердің ішкі тілінің алфавиті – екілік кодтау тілімен
танысқанда кезігеді.
Бит – ақпаратты өлшеудің негізгі бірлігі. Мына өлшем бірлік
шамасы бойынша - байт.
Байт – қуаттылығы 256-ға тең алфавиттің бір символының
салмағы. Себебі: 256=2
8
болғандықтан, 1 байт = 8 бит.
17
Оқушыларға компьютерде мәтінді сыртқа ұсыну үшін
қуаттылығы 256 символдан тұратын алфавит қолданылатынын айта
кету қажет. Ал компьютердің ішкі ұсынымында кез келген ақпарат
екілік алфавитпен кодталады.
Бұдан ірірек: килобайт, мегабайт, гигабайт – бірліктерін
түсіндіргенде оқушылардың назарын аударатын нәрсе «кило» деген
сөз тіркесін 1000-ға көбейту деп үйрендік. Әйтсе де, информатикада
олай емес. Килобайт байттан 1024 есе көп, себебі 2
10
= 1024. Сол
сияқты мегабайт килобайттан 1024 есе көп, тағы солай:
1Кб = 2
10
Б = 1024 Б;
1Мб =(2
10
)
10
Б = 1024 Кб;
1Гб =((2
10
)
10
)
10
Б = 1024 Мб;
1Тб =(((2
10
)
10
)
10
)
10
Б = 1024Гб;
Есептерді шығару мысалдары
1–мысал. Компьютердің көмегімен терілген кітапта 150 бет бар,
әр бет – 40 жолдан, әр жол - 60 символдан тұрады. Кітаптағы ақпарат
көлемі қандай?
Шешімі. Компьютерлік алфавиттің қуаттылығы 256 – ға тең. Бір
символ 1 байт ақпарат береді. Сонда кітаптың бір бетіндегі ақпарат 40
х 60 = 2400 байттан тұрады. Кітаптағы барлық ақпараттың көлемі
(әртүрлі бірлікпен):
2400 х 150 = 360 000 байт.
360000/1024 = 351,5625 Кбайт.
351,5625/1024 = 0,34332275 Мбайт.
2–мысал. 2048 символдан тұратын хабардың көлемі, Мбайттың
1/512 бөлігін құрады. Хабарды жазу үшін қолданылған алфавиттің
өлшемі (қуаттылығы) қандай болғаны?
Шешімі. Хабардың ақпараттық көлемін мегабайттан битке
аударайық. Ол үшін берілген шаманы екі рет 1024 (байтқа аударамыз)
және бір рет 8-ге көбейтеміз:
I =1/512* 1024* 1024*8 =16 384 бит.
Ақпараттың мұндай қөлемін 1024 символ (К) әкеледі, онда бір
символға:
I = I / K= 16384/1024 = 16 бит келеді.
Бұдан, хабарды жазу үшін қолданылған алфавиттің өлшемі
(қуаттылығы) – 2
16
= 65536 символға тең шығады.
Дәл осындай алфавит, компьютерде символдық ақпаратты
ұсыну үшін, халықаралық стандарт (Unicode кодтауы) қолданылады.
18
1.5. Ақпаратты сақтау процесі
Қарастырылатын сұрақтар:
ақпаратты тасушы;
жады формалары;
ақпаратты сақтау орындары;
ақпаратты сақтау орындарының негізгі қасиеттері.
Информатиканың ақпарат сияқты іргелі ұғымдарының бірі –
ақпараттық процестер ұғымы. Мұнда қарастырылатын түйінді
ұғымдар: жады, ақпаратты тасымалдауыштар, ақпарат көзі,
ақпаратты қабылдаушы, байланыс арнасы.
Адам ақпаратпен қандай күрделі жұмыс жасамасын, бәрі де үш
құраушы: беру, сақтау және өңдеу тұрлеріне әкелетіні оқушыларға
жеткізлетін негізгі қағида болуы қажет. Түсіндіруді: «ақпарат қандай
процестерге қатысады?», «мұндай процестерде ол қандай өзгерістерге
ұшырайды?» – сияқты сұрақтарды қою арқылы, диалог түрінде
жүргізу керек.
Ақпараттық
үрдіс
–
уақыт
ағымына
байланысты,
ақпараттың мазмұнының немесе оны көрсететін мәліметтердің
өзгеруі.
Ақпаратты сақтау процесіне қатысты қарастырылатын түйінді
ұғымдар: ақпаратты тасушы (жады), ішкі жады, сыртқы жады,
ақпаратты сақтау орны.
Ақпаратты тасушы – бұл тікелей ақпаратты сақтайтын
физикалық орта. Адам үшін ақпаратың негізгі тасушысы – оның өз есі
(миы). Оны – жедел жады деуге болады. Мұндағы «жедел» сөзі «тез»
сөзінің синонимі ретінде қолданып тұр. Есінде жатталған білімді адам
тез жаңғыртады. Өзіміздің есімізді біз ішкі жады деп атай аламыз,
себебі ми біздің ішімізде.
Ақпаратты тасушылардың басқаша барлық формаларын
(адаммен салыстырғанда) – сыртқы деп атауға болады. Бұл
тасушылардың формалары уақыт ағымына қарай өзгеріп отырады:
көне замандарда тас, ағаш, папирус, тері, т.б. Біздің дәуірдің
II-ғасырында Қытайда қағаз ойлап табылды. Бірақ Европаға ол тек
XI-ғасырда жетті. Содан бері қағаз ақпараттың негізгі сыртқы
тасушысы болып келді. Ақпараттық техниканың дамуы магниттік,
оптикалық, т.б. замануи ақпаратты тасушылар формаларының
жасалуына әкелді.
Ақпаратты сақтау орны – ұзақ мерзімге сақтау және үнемі
пайдалану
үшін
сыртқы
тасушыларда
белгілі
тәртіппен
ұйымдастырылған жүйе.
Достарыңызбен бөлісу: |
