11-I-2 incompl Flashcards

(69 cards)

1
Q

Какое место занимает информация среди фундаментальных понятий современной науки?

A

Информация является одним из фундаментальных понятий наряду с веществом и энергией.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Почему невозможно дать общее определение информации?

A

Информация определяется по-разному в различных предметных областях в зависимости от контекста.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Какие подходы к определению информации рассматриваются в математической теории информации?

A

Содержательный подход (Клод Шеннон) и алфавитный подход (А.Н. Колмогоров).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Как определяется информация в содержательном подходе?

A

Информация — это снятая неопределённость. Неопределённость определяется количеством возможных исходов события.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Какой пример демонстрирует понятие неопределённости?

A
  • При подбрасывании монеты есть два возможных исхода (орёл или решка).
  • При подбрасывании кубика — шесть возможных исходов.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Как определяется информация в алфавитном подходе?

A

Информация — это сообщение (последовательность символов алфавита), где важны только размер алфавита и количество символов, а содержание не учитывается.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Какой алфавит чаще всего используется в алфавитном подходе?

A

Двоичный алфавит, состоящий из символов «0» и «1».

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Что такое бит в алфавитном подходе?

A

Бит — это количество информации, передаваемой одним двоичным символом («0» или «1»).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Что такое бит в содержательном подходе?

A

Бит — это количество информации, которое уменьшает неопределённость знания в два раза.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Какие основные единицы измерения информации используются?

A

Основной единицей измерения информации является бит.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Какие единицы измерения информации, кроме битов, существуют?

A

Кроме битов, используются триты и диты:

Трит: передаёт информацию одного троичного знака («0», «1», «2») или уменьшает неопределённость в 3 раза.
Дит: передаёт информацию одного десятичного знака (арабская цифра) или уменьшает неопределённость в 10 раз.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Когда удобно использовать диты в задачах?

A

В задачах, таких как взлом кодового замка, где каждая угаданная цифра уменьшает количество комбинаций в 10 раз.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Как определяется 1 байт?

A

1 байт (1 B) = 8 бит.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Каковы десятичные производные единицы измерения для байта?

A

1 kB (килобайт) = 1000 B,
1 MB (мегабайт) = 1000 kB,
1 GB (гигабайт) = 1000 MB,
1 TB (терабайт) = 1000 GB,
1 PB (петабайт) = 1000 TB,
1 EB (эксабайт) = 1000 PB,
1 ZB (зеттабайт) = 1000 EB,
1 YB (йоттабайт) = 1000 ZB.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Каковы двоичные производные единицы измерения для байта?

A

1 KiB (кибибайт) = 2¹⁰ B = 1024 B,
1 MiB (мебибайт) = 2²⁰ B = 1024 KiB,
1 GiB (гибибайт) = 2³⁰ B = 1024 MiB,
1 TiB (тебибайт) = 2⁴⁰ B = 1024 GiB,
1 PiB (пебибайт) = 2⁵⁰ B = 1024 TiB,
1 EiB (эксбибайт) = 2⁶⁰ B = 1024 PiB,
1 ZiB (зебибайт) = 2⁷⁰ B = 1024 EiB,
1 YiB (йобибайт) = 2⁸⁰ B = 1024 ZiB.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Как различаются обозначения десятичных и двоичных приставок для байтов?

A
  • Десятичные приставки (например, kB, MB) используют множитель 1000 и латинскую букву префикса из системы СИ.
  • Двоичные приставки (например, KiB, MiB) используют множитель 1024 и добавляют букву «i» (от binary) между префиксом и «B».
    В России для двоичных приставок используется запись с русскими буквами: «Кбайт», «Мбайт».
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Почему существуют две линейки приставок для байтов?

A
  • Десятичная линейка используется для удобства в обобщённых вычислениях.
  • Двоичная линейка связана с особенностями двоичной системы счисления в компьютерной технике.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Как измеряется количество информации в сообщении согласно алфавитному подходу?

A

Сообщение кодируется в последовательность нулей и единиц наиболее рациональным способом для получения самой короткой последовательности. Длина этой последовательности измеряется в битах.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Как решается задача выбора одного из N равновероятных исходов в содержательном подходе?

A

Количество информации H равно количеству, которое уменьшает неопределённость в N раз. Например, для N = 8 (8 полок) неопределённость уменьшается в 8 раз, что соответствует H = 3 бита.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Как решается задача выбора одного из N равновероятных исходов в алфавитном подходе?

A
  • Все исходы кодируются двоичными числами.
  • Количество двоичных знаков (битов) в номере одного исхода определяется длиной двоичного кода.
    Для N = 8 (8 полок) требуется 3 бита, так как 000, 001, …, 111 — это 3-разрядные двоичные числа.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Что такое формула Хартли?

A

Формула Хартли измеряет количество информации, необходимое для выбора одного из N равновероятных исходов:
H = logₐN
где:
H — количество информации,
N — число исходов,
a — основание логарифма, определяющее единицу измерения информации.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Какое основание логарифма выбирается в формуле Хартли для битов, тритов и дитов?

A
  • Основание 2 — для измерения информации в битах.
  • Основание 3 — для тритов.
  • Основание 10 — для дитов.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Сколько битов информации нужно для выбора одного из N равновероятных исходов?

A

H = log₂N, где N — количество исходов.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Приведите пример использования формулы Хартли для 8 равновероятных исходов.

A
  • N=8, основание логарифма — 2.
  • H = log₂8 = 3
  • Требуется 3 бита информации для однозначного выбора исхода.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Как формулируется закон аддитивности информации?
Количество информации, необходимое для установления пары (x₁, x₂), равно сумме количеств информации, необходимых для независимого установления x₁ и x₂: H(x₁, x₂) = H(x₁) + H(x₂).
26
Приведите пример применения закона аддитивности информации.
Игральная кость (8 граней) даёт H = 3 бита информации. Монета (2 исхода) даёт H = 1 бит информации. По закону аддитивности: H = 3 + 1 = 4 бита.
27
Как можно иначе определить количество информации в примере с костью и монетой?
1. Общее число исходов: 8 * 2 = 16. 2. По формуле Хартли: H = log₂ 16 = 4 бита.
28
Как округлять количество информации, если по формуле Хартли результат нецелый?
Если требуется указать целое число бит, результат округляется в большую сторону.
29
Почему закон аддитивности информации работает только для независимых событий?
Закон предполагает, что информация об одном событии (x₁) не зависит от информации о другом (x₂). Для зависимых событий информация будет меньше, чем сумма H(x₁) + H(x₂).
30
В чем разница между вычислением информации по отдельности и в совокупности для нескольких событий?
По отдельности: вычисляется информация для каждого события, затем складываются результаты. В совокупности: общее количество исходов всех событий умножается, и информация вычисляется для этого числа.
31
Почему в примере с костью и монетой результат одинаков независимо от метода вычислений?
Потому что закон аддитивности и прямое вычисление через количество исходов (H = log₂ N) дают одинаковый результат для независимых событий.
32
Как представляется текстовая информация в компьютере?
Текстовая информация представляется в виде набора чисел — кодов символов, составляющих текст. Для восстановления изображений символов используются кодовые таблицы.
33
Почему кодирование текстовой информации необходимо для компьютеров?
Кодирование позволяет представить текст в числовом виде, удобном для обработки компьютером, поскольку различение символов по начертанию неудобно и неприемлемо.
34
Что такое кодовые таблицы символов?
Кодовые таблицы устанавливают соответствие между кодом символа и его графическим изображением, что позволяет восстановить текст при выводе на экран или принтер.
35
Какой стандарт стал основой для компьютерного кодирования символов?
Основой стал стандарт ASCII (American Standard Code for Information Interchange), разработанный в 1960-х годах.
36
Какой формат кодирования используется в ASCII?
ASCII использует 7-битное кодирование, представляя 2⁷ = 128 символов.
37
На какие группы делятся символы в ASCII?
Символы делятся на: - Управляющие символы (первые 32 символа), воспринимаемые устройствами вывода как команды. - Изображаемые символы, которые имеют графическое изображение.
38
Приведите примеры управляющих символов ASCII.
- No7: Звуковой сигнал (Beep). - No8: Затереть предыдущий символ (Back Space, BS). - No13: Перевод строки (Line Feed, LF). - No26: Конец текстового файла (End Of File, EOF). - No27: Отмена предыдущего ввода (Escape, ESC).
39
Какие символы относятся к изображаемым в ASCII?
Буквы английского алфавита (заглавные и строчные), цифры, знаки препинания, арифметические символы, скобки и некоторые специальные символы.
40
Сколько бит используется для хранения символов ASCII в памяти компьютера?
В памяти компьютера под каждый символ ASCII отводится 1 байт (8 бит), хотя для кодирования используется только 7 бит.
41
Почему в памяти ASCII-символы занимают 1 байт вместо 7 бит?
Это сделано для удобства обработки данных, хотя 1 бит из каждого байта остаётся неиспользованным.
42
Какой главный недостаток стандарта ASCII?
ASCII рассчитан только на передачу текста, состоящего из английских букв, и не поддерживает символы других языков.
43
Как была расширена ASCII-кодировка для поддержки неанглийских букв?
Были разработаны однобайтные расширения ASCII, где первые 128 символов совпадают с ASCII, а символы с кодами 128–255 используются для национальных алфавитов и других специальных символов.
44
Какие проблемы возникли из-за множества однобайтных кодировок?
- Несовпадение кодов символов в разных кодировках делает тексты нечитаемыми при их открытии в другой кодировке. - Невозможно одновременно использовать несколько языков в одной кодировке из-за ограничения количества кодов.
45
Какие основные однобайтовые кодировки применяются для русского языка?
- СР-866 - Windows-1251 - ISO 8859-5 - КОИ-8 (koi-8r)
46
Чем отличается Unicode от однобайтовых кодировок?
- Unicode позволяет кодировать символы всех языков мира, включая мёртвые языки и даже вымышленные. - Кодирование символов в Unicode использует 32 бита. - Первые 128 символов совпадают с ASCII. - Основные алфавиты современных языков помещаются в первые 65536 кодов (2¹⁶).
47
Когда был разработан стандарт Unicode и с какой целью?
Unicode был разработан в 1993 году для устранения ограничений однобайтовых кодировок и обеспечения поддержки любых символов всех языков мира.
48
Какие особенности есть у Unicode?
- Описывает алфавиты современных и мёртвых языков. - Поддерживает несколько алфавитов или вариантов написания языков. - Включает математические и научные символы. - Поддерживает придуманные языки, например, письменности эльфов и Мордора. - Потенциальная ёмкость Unicode очень велика: используется менее 0.1% кодов.
49
Что такое базовая многоязыковая страница (BMP) в Unicode?
BMP basic multilingual plane— это укороченная 16-битная версия Unicode, содержащая все современные алфавиты, которая используется в современных компьютерах и операционных системах.
50
Что нужно учитывать для хранения растрового изображения?
- Объём памяти I = N * i битов, где N — количество пикселей, i — глубина цвета. - Количество пикселей N = ширина * высота изображения (в пикселях). - Глубина кодирования i — количество бит на один пиксель. - Максимальное количество цветов = 2^i.
51
Как вычисляется объём памяти для хранения звуковой информации?
- Объём памяти I = B * f * t бит, где B — глубина кодирования, f — частота дискретизации, t — длительность звука. - Например, для f = 8 кГц, B = 16 бит, t = 128 секунд: - I = 8000 * 16 * 128 = 16 384 000 бит. - I = 16 384 000 / 8 = 2 048 000 байт. - I = 2 048 000 / 1024 = 2000 Кбайт ≈ 1,95 Мбайт.
52
Что такое частота дискретизации?
Частота дискретизации — это количество отсчётов сигнала, запоминаемых за 1 секунду. Например: - 1 Гц = 1 отсчёт в секунду. - 8 кГц = 8000 отсчётов в секунду.
53
Что такое глубина кодирования звука?
Глубина кодирования — количество бит, выделяемых на хранение одного отсчёта сигнала.
54
Как учитывать количество каналов при записи звука?
- Для стереозаписи объём памяти умножается на 2 (два канала). - Для четырёхканальной записи объём памяти умножается на 4.
55
Как вычисляется объём музыкального файла?
Формула: I = f * r * k * t, где: - f — частота дискретизации. - r — разрешение (глубина кодирования). - k — количество каналов. - t — время звучания.
56
Какие приближённые равенства используются для упрощения расчётов памяти?
- 1 минута = 60 секунд ≈ 64 секунды = 2⁶ секунд. - 1000 ≈ 1024 = 2¹⁰.
57
Какой тип данных используется в языке Паскаль для работы с текстовой информацией?
Тип данных `char`, который представляет символы и занимает 1 байт в памяти (256 возможных значений).
58
От чего зависит набор символов, доступных для переменных типа `char`?
От используемой в момент выполнения программы кодовой таблицы (например, KOI-8 или Windows-1251).
59
Как присваиваются значения переменным типа `char`?
1. **Явное изображение символа**: значение записывается в апострофах, например, `C := 'a';`. 2. **Код символа через `#`**: указывается `#` и код символа, например, `C := #13;` (для служебных символов).
60
Как вводить и выводить переменные типа `char`?
- **Вывод**: через оператор `write`. - **Ввод**: апострофы не нужны. Для служебных символов зажимают `alt` и вводят код на цифровой клавиатуре.
61
Какие операции сравнения применимы к типу `char`?
Операции `>`, `<`, `>=`, `<=`, `=`, `<>`. Сравниваются коды символов: большее значение имеет символ с большим кодом.
62
Ord(c) | стандартные функции используются для работы с `char`
Действие: Выдаёт код символа Тип аргумента: Char Тип результата: Integer
63
Что означает, что тип `char` является порядковым?
У каждого символа есть порядковый номер, и можно определить следующий или предыдущий элемент типа.
64
Как использовать тип `char` в цикле `for`?
Переменные типа `char` могут быть счётчиками цикла. Например, для вывода всех заглавных латинских букв: `For c := 'A' to 'Z' do write(c);`
65
Что делает цикл с to и downto?
to: счётчик принимает следующее значение в типе. downto: счётчик принимает предыдущее значение в типе.
66
Chr(x) | стандартные функции используются для работы с `char`
Действие: Выдаёт символ по коду Тип аргумента: Integer Тип результата: Char
67
Pred(c) | стандартные функции используются для работы с `char`
Действие: Предыдущий символ кодовой таблицы Тип аргумента: Char Тип результата: Char
68
Succ(c) | стандартные функции используются для работы с `char`
Действие: Следующий символ кодовой таблицы Тип аргумента: Char Тип результата: Char
69
Upcase(c) | стандартные функции используются для работы с `char`
Действие: Преобразует строчную латинскую букву в заглавную Тип аргумента: Char Тип результата: Char