Формула для нахождения информационного объема в информатике. Расчёт иформационного объема текстового сообщения

3.2. Формулы

В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами. Расчёт по формулам ведётся в основных единицах измерения, формулы записываются следующим образом: сначала записывается формула в буквенном обозначении, после знака равенства вместо каждой буквы подставляется её численное значение в основной системе единиц измерения; затем ставится знак равенства и записывается конечный результат с единицей измерения . Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой . Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него. Например,

Плотность каждого образца r, кг/м 3 , вычисляют по формуле

(1)

где m - масса образца, кг;

V - объем образца, м 3 .

Формулы, следующие одна за другой и не разделенные текстом, разделяют запятой.

Переносить формулы на следующую строку допускается только на знаках выполняемых операций, причем знак в начале следующей строки повторяют. При переносе формулы на знаке умножения применяют знак «x».

Формула нумеруется, если далее по тексту она будет востребована. Формулы, за исключением формул, помещаемых в приложении, должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Допускается нумерация в пределах раздела. В этом случае номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой. Например, формула (3.1).

Формулы, помещаемые в приложениях, должны нумероваться отдельной нумерацией, арабской нумерацией в пределах каждого приложения с добавлением перед каждой цифрой обозначения приложения. Например, формула (А.1).

Расстояние между формулой и текстом, а также между формулами должно быть 10 мм.

Вписывание одной буквы в напечатанную формулу не допускается! В этом случае вся формула пишется от руки.

3.3. Иллюстрации и приложения

Иллюстрационный материал может быть представлен в виде схем, графиков и т. п. . Иллюстрации, помещённые в тексте и приложениях пояснительной записки, именуются рисунками.

Иллюстрации выполняются чёрными чернилами, пастой или тушью на отдельном листе как можно ближе к ссылке на неё в тексте .

Иллюстрации за исключением иллюстраций приложений следует нумеровать арабскими цифрами в пределах раздела, либо сквозной нумерацией . Например, «Рисунок 1», «Рисунок 1.1», «Рисунок 2.1».

Иллюстрация при необходимости могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово "Рисунок" и наименование помещают после пояснительного текста без точки в конце как на рисунке 3.4.1.


Все рисунки формата большего, чем А4 выносятся в приложения. Приложения оформляют как продолжение данного документа и помещают в конце пояснительной записки в порядке ссылок на них в тексте. В тексте документа на все приложения должны быть даны ссылки . Каждое приложение следует начинать с нового листа с указанием на верху посредине страницы слова «Приложение» и его обозначения (рисунок 3.4.2). Например, «Приложение А». Приложение должно иметь заголовок, который записывают посредине страницы, симметрично относительно текста с прописной буквы. Рисунки и таблицы расположенные в приложении нумеруются в пределах приложения, с добавлением перед цифрой обозначения приложения. Например, «Рисунок А.1».

Приложения обозначают заглавными буквами алфавита, начиная с А, кроме букв Е, З, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. Допускается обозначение приложения буквами латинского алфавита, за исключением букв I и O. Приложения выполняют на листах формата А4, А3, А4Х3, А4х4, А2, А1 по ГОСТ 2.301.

Приложения должны иметь общую с остальной частью документа сквозную нумерацию страниц.

3.4. Таблицы

Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения показателей .

Слово «Таблица», её номер и название помещают слева над таблицей. Название таблицы, при его наличии, должно отражать её содержание, быть точным, кратким. Название таблицы записывают через тире после слова «Таблица» с прописной буквы без точки в конце. Например:

Таблица 2.1 – Технические данные

Таблица может содержать головку и боковик. Головка и боковик таблицы должны быть отделены линией от остальной части таблицы. Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями. Минимальная высота строки 8 мм, максимальная не регламентируется.


Столбец «№ по порядку» не делается. При необходимости нумерации столбцов, номер пишется прямо в строке. Заголовки граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы, а подзаголовки граф со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе.

Для сокращения текста заголовков и подзаголовков граф отдельные понятия заменяют буквенными обозначениями, установленными ГОСТ 2.321, или другими обозначениями, если они пояснены в тексте, например, D – диаметр, h – высота.

Разделять заголовки и подзаголовки боковика и граф диагональными линиями не допускается. Расстояние между строками в заголовках таблицы можно уменьшать до одного интервала. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей.

Заголовки граф, как правило, записывают параллельно строкам таблицы. При необходимости допускается перпендикулярное расположение заголовков граф.

Таблицу в зависимости от её размера помещают под текстом, в котором впервые дана ссылка на неё, или на следующей странице, а при необходимости, в приложении к документу. Допускается помещать таблицу вдоль длинной стороны листа документа.

Если в конце страницы таблица прерывается, её продолжение помещают на следующей странице, В этом случае в первой части таблицы нижнюю горизонтальную линию не проводят. Слово «Таблица» и её номер и наименование указывают над первой частью таблицы, над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием номера таблицы. При переносе части таблицы на ту же или другие страницы название таблицы помещают только над первой частью таблицы.

Если строки или графы таблицы выходят за формат страницы, её делят на части, помещая одну часть под другой или рядом, при этом в каждой части таблицы повторяют головку и боковик. При делении таблицы на части допускается её головку или боковик заменять соответственно номером граф и строк. При этом нумеруются арабскими цифрами графы и (или) строки первой части таблицы.

Все таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенного точкой.

Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавления перед цифрой обозначения приложения, например, «Таблица А.1».

На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте, при ссылке слово «таблица» с указанием её номера пишут полностью.

Если в графе таблицы помещены значения одной и той же физической величины, т. е. значения имеют одну размерность, то обозначение единицы физической величины указывают в заголовке (подзаголовке) этой графы. Например,

Таблица 2.4 – Наименование таблицы

Если все значения величин в таблице имеют одинаковую размерность, то обозначение единицы физической величины указывают после заголовка таблицы. Например,

Таблица 1 - Затухание на участках связи, дБ

Участок А – В Участок В – С Участок С – D Участок D – E
18 36 24 15

Если повторяются наименования строк, то в следующей строке пишется "то же", а в 3-й и 4-й кавычки >> или -"-. Если повторяется лишь часть фразы, допускается её замена словами "то же" и последним добавлением. В столбцах такая замена не допускается. Заменять повторяющиеся в таблице цифры, математические знаки, знаки процента и номера, обозначение марок материалов и типоразмеров изделий, обозначения нормативных документов не допускается. Например,

Таблица 2.1 – Название таблицы

Пустое окно в таблице не оставляется, ставится прочерк. Десятичные числа, относящиеся к одному показателю, должны иметь одинаковое количество цифр после запятой. Числовые значения в графах таблицы должны проставляться так, чтобы разряды чисел во всей графе были расположены один под другим, если они относятся к одному показателю.


Назначение формулы ВычислениеВычисление по формулам является основной целью создания документа в среде табличного процессора. ФормулаФормула является основным инструментом обработки данных. ФормулаФормула связывает данные, содержащиеся в различных ячейках, и позволяет получить новое расчетное значение по этим данным.


Правила записи формул Формула – математическое выражение, записанное по правилам, установленным в среде табличного процессора. Формула может включать в себя: –константы (значения, не меняющиеся при расчете), –переменные, –знаки арифметических операций («+», «-», «*», «/»), –скобки, –функции.




Пример формулы с константой C2=A2+B2+5 ABCDEFG




МАТЕМАТИЧЕСКИЕ функции Вид записиНазначение КОРЕНЬ(…) Вычисление квадратного корня ABS(…) Вычисление абсолютного значения(модуля) числа ЦЕЛОЕ(…) Округление числа или результата выражения, указанного в скобках до ближайшего целого числа ПИ() Значение математической константы «ПИ» (3, …) НОД(…) Наибольший общий делитель нескольких чисел СЛЧИС() Вычисление случайного числа в промежутке между 0 и 1




Функции ДАТА И ВРЕМЯ Вид записиНазначение СЕГОДНЯ() Значение сегодняшней даты в виде даты в числовом формате МЕСЯЦ(дата) Вычисление порядкового номера месяца в году по указанной дате ДЕНЬ(дата) Вычисление порядкового номера дня в месяце по указанной дате ГОД(дата) Вычисление года по указанной дате


Логические функции И(условие1;условие2;…) – вычисляет значения (ИСТИНА, ЛОЖЬ) логической операции «И» ИЛИ(условие1;условие2;…) - вычисляет значения (ИСТИНА, ЛОЖЬ) логической операции «ИЛИ» ЕСЛИ(условие; знач_Истина; знач_Ложь) – вычисляет значения в зависимости от выполнения условия




Свойства ссылок НазваниеЗаписьПри копированииТехнология ввода ОтносительнаяC3 Меняется в соответствии с новым положение ячейки Щелкнуть в ячейке Абсолютная$C$3 Не изменяется Щелкнуть в ячейке, нажимать клавишу F4 до преобразования адреса к нужному виду Смешанная C$3 Не изменяется номер строки $C3 Не изменяется номер столбца


Правило копирования формул При копировании формул программа сама изменит относительные ссылки в соответствии с новым положением вычисляемой ячейки. Абсолютные ссылки программа оставит без изменения. У смешанной ссылки меняется только одна часть (не отмеченная знаком $).



Информатика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Термин информатика происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 1960-х годов, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин Computer Science для обозначения науки о преобразовании информации, - науки, базирующейся на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины стали синонимами.

Задачи информатики :

    исследование информационных процессов любой природы;

    разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

    решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

В составе основных задач информатики сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:

    pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;

    теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

    математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и прикладных исследований в различных областях знаний;

    методы разработки искусственного интеллекта, моделирующие методы логического мышления и обучения в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

    биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;

    социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;

    методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

    телекоммуникационные системы и сети, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество.

1.2. Понятие информации

В основе понятия Информатика лежит термин Информация , который имеет различные толкования:

    в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют;

    в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

    в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы.

Есть и другие определения.

Информация - сведения об объектах и о явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде.

Свойства информации

Оперативность - отражает актуальность информации для необходимых расчетов и принятия решений в изменившихся условиях.

Точность - определяет допустимый уровень искажения как исходной, так и результатной информации, при котором сохраняется эффективность функционирования системы.

Достоверность - определяется свойством информации отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.

Устойчивость - отражает способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Достаточность (полнота) - означает, что информация содержит минимально необходимый объем сведений для принятия правильного решения. Неполная информация (недостаточная для принятия правильного решения) снижает эффективность принимаемых пользователем решений; избыточность обычно снижает оперативность и затрудняет принятие решения, но делает информацию более устойчивой.

Адекватность - это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т.п.

Расчёт информационного объёма текстового сообщения (количества информации, содержащейся в информационном сообщении) основан на подсчёте количества символов в этом сообщении, включая пробелы, и на определении информационного веса одного символа, который зависит от кодировки, используемой при передаче и хранении данного сообщения.

В традиционной кодировке (Windows, ASCII) для кодирования одного символа используется 1 байт (8 бит). Эта величина и является информационным весом одного символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет закодировать 256 различных символов, т.к. 2 8 =256.

В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта (16 бит). С его помощью можно закодировать 2 16 = 65536 различных символов.

Итак, для расчёта информационного объёма текстового сообщения используется формула

V text = n симв *i / k сжатия, (2)

где V text – это информационный объём текстового сообщения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; n симв – количество символов в сообщении, i – информационный вес одного символа, который измеряется в битах на один символ; k сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Информация в кодировке Unicode передается со скоростью 128 знаков в секунду в течение 32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью 1,44Мб займёт переданная информация?

Дано : v = 128 символов/сек; t = 32 минуты=1920сек; i = 16 бит/символ

Решение:

n симв = v*t = 245760 символов V=n симв *i = 245760*16 = 3932160 бит = 491520 байт = 480 Кб = 0,469Мб, что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб = 33% объёма дискеты

Ответ: 33% объёма дискеты будет занято переданным сообщением

Расчёт иформационного объема растрового изображения

Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).

Итак, для расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется формула (3):

V pic = K * n симв * i / k сжатия, (3)

где V pic – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; K – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера); i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель; k сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой N=2 i , где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.

1) В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти, занимаемой изображением?

Дано : N 1 = 256 цветов; N 2 = 16 цветов;

Решение:

Используем формулы V 1 = K*i 1 ; N 1 = 2 i 1 ; V 2 = K*i 2 ; N 2 = 2 i 2 ;

N 1 = 256 = 2 8 ; i 1 = 8 бит/пиксель

N 2 = 16 = 2 4 ; i 2 = 4 бит/пиксель

V 1 = K*8; V 2 = K*4;

V 2 /V 1 = 4/8 = 1/2

Ответ : объём графического изображения уменьшится в два раза.

2) Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см). Разрешающая способность сканера 1200dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?

Дано : i = 24 бита на пиксель; S = 21см*29,7 см D = 1200 dpi (точек на один дюйм)

Решение:

Используем формулы V = K*i;

1дюйм = 2,54 см

S = (21/2,54)*(29,7/2,54) = 8,3дюймов*11,7дюймов

K = 1200*8,3*1200*11,7 = 139210118 пикселей

V = 139210118*24 = 3341042842бита = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб

Ответ : объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт