Տեղեկատվության չափման միավորներ

Տեղեկատվության չափման միավորներ, նախատեսված են տեղեկույթի հետ կապված տարբեր բնութագրերի չափման համար։ Առավել հաճախ տեղեկույթի չափումը վերաբերում է համակարգչի հիշողության ծավալի չափմանը՝ հիշող սարքերին և կապի թվային կանալներով փոխանցվող տվյալների ծավալի չափմանը։

Տեղեկատվության քանակի չափման միավորներ

Կիրառվում են տվյալների ծավալում ինֆորմացիայի քանակի չափման համար՝ տեղեկատվական էնտրոպիա։

Տեղեկույթի քանակի չափման առաջին մոտեցում

Համակարգչում ցանկացած տեղեկույթ ներկայացվում է երկուական կոդավորմամբ՝ մեկերի և զրոների հաջորդականությամբ (բիթերով)։ Այս դեպքում տեղեկույթի քանակը չափվում է զրոների և մեկերի հաջորդականության երկարությամբ, իսկ այդ հաջորդականության մեկ դիրքը համարվում է տեղեկույթի միավոր։

Տեղեկույթի քանակի չափման երկրորդ մոտեցում

Տեղեկույթի բովանդակությամբ է պայմանավորված նրա քանակը։ Վերջինս կապված է տեղեկույթի ստացման արդյունքում անորոշության աստիճանի կրճատման հետ։

Տեղեկույթի այն քանակությունը, որն անորոշությունը կրճատում է երկու անգամ, ընդունվում է որպես տեղեկույթի քանակի միավոր։

Առաջնային միավոր

Տվյալների ծավալի առաջնային բնութագիրը հանդիսանում է հնարավոր իրավիճակների քանակը։ Տվյալների ծավալի առաջնային չափման միավորը հանդիսանում է մեկ հնարավոր իրավիճակը (արժեք, կոդ)։

Երկրորդական միավորներ

Տվյալների ծավալի երկրորդական բնութագրիչը հանդիսանում է կարգը։ Մեկ կարգի տարողունակությունը (ծավալը) կարող է լինել տարբեր՝ կախված կոդավորման համակարգում ընդունված հիմքից։

Երկուական, երեքական և տասական կոդավորման համակարգերում մեկ կարգի տարողունակությունը.

Մեկ երկուական կարգ` (բիթ) ունի 2 հնարավոր վիճակ (արժեք, կոդ)։

Մեկ երեքական կարգ` (տրիտ) ունի 3 հնարավոր վիճակ (արժեք, կոդ)։

…

Մեկ տասական կարգ` (դեցիտ, դիթ) ունի 10 հնարավոր վիճակ (արժեք, կոդ)։

…

Երրորդային միավորներ

Տվյալների ծավալի երրորդային բնութագրերն ունեն բազմաթիվ կարգեր։

Բազմաթիվ կարգերի թողունակությունը հավասար է այդ բազմաթիվ կարգերի հնարավոր իրավիճակների քանակին։ Այն որոշվում է Կոմբինատորիկայում, հավասար է կրկնողությունների տեղաբաշխմանը և հաշվվում է հետևյալ բանաձևով.

${\bar {A}}(c,n)={\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}$ հնարավոր իրավիճակներ (կոդեր, արժեքներ)

որտեղ

$c$ — մեկ կարգի (ընտրված կոդավորման համակարգի հիմքը) հնարավոր իրավիճակների քանակը ,

$n$ — կարգերի բազմությունում կարգերի քանակը։

Կարգերի բազմությունում թողունակությունն իրենից ներկայացնում է Ցուցադրական ֆունկցիա հիմքերի կարգերի քանակից` հավասար մեկ կարգերի հնարավոր իրավիճակներին։

Օրինակ՝

1 բայթը բաղկացած է 8-ական ($n=8$) երկուական կարգերից ($c=2$) և կարող է ընդունել

${\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}=2^{8}=256$ հնարավոր իրավիճակներ (արժեքներ, կոդեր)։

Լոգարիթմական միավորներ

Տեղեկույթի չափման միավորներ

Երբ որոշ մեծություններ, այդ թվում տվյալների ծավալը, իրենցից ներկայացնում են Ցուցադրական ֆունկցիա, ապա նպատակահարմար է օգտվել ոչ թե հենց այդ մեծություններից, այլ նրանց լոգարիթմներից։

Տվյալների ծավալը նույնպես կարելի է ներկայացնել լոգարիթմական տեսքով՝ ինչպես հնարավոր իրավիճակների քանակի լոգարիթմ։

Տեղեկույթի ծավալը (տվյալների ծավալը) կարող է չափվել լոգարիթմով։

Երկուական տվյալների ծավալների համար նպատակահարմար է կիրառել երկուական լոգարիթմներ.

$2^{1}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{2}2^{1}=1$ երկուական կարգ = 1 բիթ

$2^{8}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{2}2^{8}=8=2^{3}$ երկուական կարգ = 1 բայթ (Օկտետ)

$2^{8*2^{10}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{2}2^{8*2^{10}}=8*2^{10}=2^{13}$ երկուական կարգ = 1 Կիբիբայթ (ԿիբիՕկտետ)

$2^{8*2^{20}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{2}2^{8*2^{20}}=8*2^{20}=2^{23}$ երկուական կարգ = 1 Մեբիբայթ (ՄեբիՕկտետ)

$2^{8*2^{30}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{2}2^{8*2^{30}}=8*2^{30}=2^{33}$ երկուական կարգ = 1 Գիբիբայթ (Գիբիօկտետ)

$2^{8*2^{40}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{2}2^{8*2^{40}}=8*2^{40}=2^{43}$ երկուական կարգ = 1 Տեբիբայթ (ՏեբիՕկտետ)

Նվազագույն ամբողջ թիվը, որի լոգարիթմը դրական է՝ 2-ն է։ Նրան համապատասխան բիթ միավորը հանդիսանում է թվային տեխնիկայում տեղեկույթի հաշվարկման հիմքը։

Երեքական տվյալների համար նպատակահարմար է կիրառել երեքական լոգարիթմներ։

$3^{1}=3$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{3}3^{1}=1$ երեքական կարգ (տրիտ)

$3^{6}=729$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{3}3^{6}=6$ երեքական կարգ (տրիտ) = 1 Տրայտ.

3 թվին համապատասխոնող միավորը՝ տրիտը, հավասար է log₂3≈1,585 բիթի։

Տասական տվյալների ծավալի համար նպատակահարմար է կիրառել տասական լոգարիթմներ.

$10^{1}=10$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{10}10^{1}=1$ տասական կարգ = 1 դեցիտ

$10^{10^{3}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{10}10^{10^{3}}=10^{3}$ տասական կարգ = 1 կիլոդեցիտ

$10^{10^{6}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{10}10^{10^{6}}=10^{6}$ տասական կարգ = 1 մեգադեցիտ

$10^{10^{9}}$ հնարավոր իրավիճակներ, $\log _{10}10^{10^{9}}=10^{9}$ տասական կարգ = 1 գիգադեցիտ

10 թվին համապատասխանող միավորը՝ դեցիտ, հավասար է log₂10≈3.322 բիթ։

Կապի մետաղալարային տեխնիկայում (հեռագիր, հեռախոս) և ռադիո, ինֆորմացիայի միավորը պատմականորեն առաջին անգամ ստացավ բոդ արժեքը։

Բիթից ստեղծված միավորներ

Տետրադա, կիսաբայթ, նիբբլ

Հիմնական նշանակություն ունեն չորս երկուական կարգերը՝ 4 բիթ տետրադա, կիսաբայթ, նիբբլ, որոնք իրենց մեջ համատեղում են մեկ հաշվարկման տասնվեցական համակարգի թվում պարունակվող ինֆորմացիայի քանակ՝

1 տետրադա (կիսաբայթ, նիբբլ)= 4 բիթ

Բայթ

1 բայթ=8 բիթ Սկզբունքորեն, բայթը որոշվում է կոնկրետ համակարգչի հիշողության հասցեավորման համար, որպես նվազագույն քայլ։ Հին մեքենաների համար պարտադիր չէր, որ բայթը հավասար լինի 8 բիթի։

Այժմ բայթը հաճախ հաշվում են հավասար 8 բիթի։

Կիլոբայթ

Մեծ տարողությամբ հիշող սարքերի և մեծ քանակությամբ տեղեկատվության չափման համար կիրառում են չափման ավելի մեծ միավորներ՝ կիլոբայթ։ 1 կիլոբայթ=1024 բայթ

Տե՛ս նաև

• Չափման միավորներ
• Բիթ
• Բայթ
• Կիլոբայթ
• Մեգաբայթ
• Գիգաբայթ
• Տերաբայթ
• Պետաբայթ