Ченаки миқдори иттилооти
Эҳтиёҷоти миқдори ченкунии иттилоотҳо дар просесси коркарди компютер ва хатҳои алоқа бо муайянкунии эҳтимолӣ – омории миқдори иттилоотҳо оварда расонд. Соли 1948 К. Шеннон дар кори «Назарияи математикаи алоқа» истилоҳи математикии миқдори иттилоотро дохил карда ва бо ин ба ибтидои назарияи иттилоот ҳамчун фанни техникӣ ва математикӣ саҳм гузошт.
Миқдори иттилоот, мувофиқи назарияи К. Шеннон, аз рӯи формулаи зерин муаӣян карда мешавад.
Дар ин ҷо n-миқдори ҳодисаҳои имконпазир: P-эҳтимолиятҳои ҳодисаҳои алоҳида: ба сифати асоси логарифт одатан адади дуро мегирад.
Ба ҳамин тариқ, эътирофи маҷмӯи ҳодисаҳое, ки ҳар яке аз онҳо боэҳтимолияти муаӣян ба вуқӯъомаданашон мумкин аст, якеаш дар ҳақиқат ба вуқӯъ омада, номуаӣяниро ба сифр меорад. Ин имконият медиҳад, ки бузургии Н ҳамчун ченаки миқдори иттилоотҳо дида шавад.
Барои ҳолати хусусӣ, вақте, ки ҳодисаҳо бо эҳтимолиятҳои якхела ба вуқӯъ меоянд, бузургии Н қимати максималиро қабул мекунад:
Дар асоси ин формула воҳиди ченкуниимиқдорииттилоотҳо -1 битҷорӣ карда мешавад, яъне 1 бит миқдори минималии иттилоотҳо буда, нишон медиҳад, ки яке аз ду ҳодисаи эҳтимолияташон якхела ба вуқӯъ омадааст:
H=
Бит аз ибораи англисии Binary digiT гирифта шудааст.
ҷорикунии мафҳуми миқдори иттилоотҳо ва воҳиди ченкуниионро ба мисолизерин шарҳ медиҳем. Дар вақти партофтани танга ду ҳодисаи эҳтимолияташон якхела руи доданашон мумкин аст: пешаш ё шушташ. Иттилоот дар барои он ки яке аз ҳодисаҳо, масалан, пешаш, рух додаст, номуаӣяниро ду маротибакам мекунад ва барои 1 бит иттилоот аст. Умуман, як бит иттилоотро ҳамчун иттилооте, ки номуаяниро ду маротиба кам мекунад, дида баромадан мумкин аст .
Дар вақти кодиронӣ асбобҳои техники нигоҳдошташаванда, гузаронанда ва коркарди иттилоотҳо бештар алифбоеро кор мефармоянд, ки танҳо ду рамзи гуногунро соҳиб аст. Масалан, нуқта ва тире дар вақти истифодаи алифбои Морзе; мавҷуд ё мавҷуд набудани сурохӣ дар лентаи қоғазӣ; мавҷуд будан ё набудани шиддат дар асбобҳои электронӣ. Аз назари математикӣ ҳамаи ин гуна таҷассуми гуногуни техники алифбои дурамзаро якхела ҳисобида, масалан, яке аз рамзҳоро ба сифру дигарашро ба воҳид шабоҳат додан мумкин аст. Дар ин маврид дар бораи тасвири дуии информатсияҳо сухан меронанд. Дар ин гуна тасвир ҳарфҳо, рақамҳо ва рамзҳо дигар бо калимаҳои дуй – пайдарпайиҳои сифр ва воҳид иборадбуда ифода меёбад. Агар бо сифр ва воҳид дар алифбои дуй бо эътимолияти якхела ба вуқӯъ омада онҳо (Р1 = Р2 = 1/2 ) – ро ҳисоб кунем, он гоҳ миқдори информатсия бо як рамз дар вақти қодирони дӯи бо
H=
баробар аст.
Ба ҳамин тариқ, миқдори информатсияҳо (бо битҳо), ки дар калимаи дуй мавҷуд аст, ба дарозии калима (ба миқдори рамзҳои дуй) баробар аст.
Бисёр вақт зарур мешавад, ки Н – ҳаҷми информатсияҳое, ки дар хотираи оперативии компутер ё диск мавҷуданд, чен кунем. Ба сифати ин гуна воҳиди ченкунии ҳаҷми хатира дар информатика байт қабул шудааст, ки он аз ҳашт бит иборат аст.Бо байтҳо ҳаҷми хотираҳои беруна ва оперативии
компутер, суръати ивазшавии информатсияҳо, андозаи программаҳо ва ҳаҷми информатсияҳо муайян карда мешавад.
Барои баҳодиҳии ҳаҷми калони информатсияҳо воҳидҳои ҳосилшавӣ — килобайтҳо, мегабайтҳо ва гигабайтҳоро истифода мебаранд:
1 Кбайт = 1024 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт
1 Гбайт = 1024 Мбайт
Дар техника ҳам ҳамин воҳиди миқдори ченкунии иттилоот – бит кор фармуда мешавад. лекин худи иттилоот ду маротиба навишта шуда бошад, он гоҳ ваӣ дар назарияи Шеннон на ҳама вақт тағӣир меёбад, аммо аз нуқтаи назари техникӣ ду маротиба меафзояд. Дар иттилоот мафҳуми иттилоот аз нуқтаи назари техникӣ дида баромада мешавад.
Бит барои нигоҳдории иттилоот воҳиди хеле қулаӣ мебошад, вале барои коркард на он қадар қулаӣ ба ҳисоб меравад. Бо коркарди иттилоот микросхемаи махсус, ки просессор ном дорад, машғул мешавад. ин микросхема ҳамин тавр сохта шудааст, ки дар як вақт гурӯҳи битҳоро коркард карданаш мумкин аст. Яке аз аввалин компутерхои шахсӣ Altair дорои протсессори ҳаштразряда буд, яъне дар як вақт 8 бит иттилоотро коркард менамуд. Ин нисбат ба ҳар як бит дар алоҳидаги кор кардан 8 маротиба тезтар аст. Аз ин сабаб дар информатика воҳиди нави ченкуни иттилоот –баӣт паӣдо шуд, ки он аз 8 бит иборат аст. Дар ҳар як бит рамзи 0 ё 1 нигоҳ дошта мешавад. ин воҳиди хурдтарини тасвири иттилоот аст.Дар назари аввал ҳаминтавр менамояд, ки модоме ки 1 баӣт = 8бит бошад, он гоҳ иттилоот 8 маротиба зиёдтар ниоҳ дошта шуданаш даркор аст. Аммо ин тавр нест, чунки дар бит мавқеи ҷоӣгиршавиибит муҳим аст. Масалан, баӣтҳои 10000000 ва 01000000 якхела нестанд, чунки онҳо гарчанде аз комбинатсияи сифр ва воҳиди ташкил ёфта бошанд ҳам, мавқеи ҷоӣгиршавиаш гуногунанд.
Дар вақти қодиронӣ алифбоеро кор мефармояд, ки танҳо аз ду рамз – сифр ва воҳид иборат аст. Бо ёрии 1 байт информатсия 28 = 256 рамзҳои гуногун аз 0 то 255-ро кодиронӣ кардан мумкин аст. Ба ҳар як рамз пай дар паии аз сифр ва иборат будаи худаш мувофиқ меояд.
Зарурати тартиб додани ҷадвали кодҳо ба миён меояд, ки дар он 256 сатр буда, мувофиқ омадани ҳар кадом байт ба рамз нишон дода шудааст.ҷадвали мазкурро ба ду тақсим карда, қисми аввалро стандартӣ номидаанд. қимси дуюмро стандарти миллӣ меноманд ва онро ҳар як мамлакат мувофиқи салоҳдиди худ кор мефармояд. Нисфи аввали ҷадвали кодҳоро ҷадвали байналхалқии ASCII (аски мехонанд) меноманд. Онро Донишгоҳи стандартизатсияи америкоии ASCII ҷорӣ кардааст. Дар ин ҷадвал ҳарфҳои калон ва хурди алифбои лотинӣ; рақамҳои арабӣ – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; аломатҳои китобатӣ; рамзҳои амалҳои арифметикӣ ва дигар кодҳои махсус мавҷуданд.