|
|
| (168 промежуточных версий не показаны.) |
| Строка 1: |
Строка 1: |
| - | = Информация и её измерения. =
| + | #redirect [[ПОД (3 поток), Ответы]] |
| - | | + | |
| - | Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:
| + | |
| - | в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше";
| + | |
| - | в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;
| + | |
| - | в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).
| + | |
| - | | + | |
| - | Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории информации — науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации, — рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.
| + | |
| - | | + | |
| - | Приведем еще несколько определений:
| + | |
| - | Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);
| + | |
| - | Информация — это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);
| + | |
| - | Информация — это мера сложности структур (Моль);
| + | |
| - | Информация — это отраженное разнообразие (Урсул);
| + | |
| - | Информация — это содержание процесса отражения (Тузов);
| + | |
| - | Информация — это вероятность выбора (Яглом).
| + | |
| - | | + | |
| - | Современное научное представление об информации очень точно сформулировал Норберт Винер, "отец" кибернетики. А именно:
| + | |
| - | Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств.
| + | |
| - | | + | |
| - | Подходы к определению количества информации. Формулы Хартли и Шеннона.
| + | |
| - | | + | |
| - | Американский инженер Р. Хартли в 1928 г. процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определял как двоичный логарифм N. Формула Хартли:
| + | |
| - | : <math>~I(N)= log_2 N.</math>
| + | |
| - | | + | |
| - | Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: <math>I = log_2 100 > 6,644</math>. Таким образом, сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единицы информации.
| + | |
| - | | + | |
| - | Для задач такого рода американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе. Формула Шеннона:
| + | |
| - | : <math>H =-\sum_{i=1}^np(i)\log_2 p(i).</math>
| + | |
| - | | + | |
| - | где <math>p_i</math> — вероятность того, что именно i-е сообщение выделено в наборе из N сообщений.
| + | |
| - | | + | |
| - | Легко заметить, что если вероятности <math>p_1, ..., p_N</math> равны, то каждая из них равна 1 / N, и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.
| + | |
| - | | + | |
| - | Помимо двух рассмотренных подходов к определению количества информации, существуют и другие. Важно помнить, что любые теоретические результаты применимы лишь к определённому кругу случаев, очерченному первоначальными допущениями.
| + | |
| - | | + | |
| - | В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра).
| + | |
| - | Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений (типа "орел"—"решка", "чет"—"нечет" и т.п.).
| + | |
| - | | + | |
| - | В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.
| + | |
| - | | + | |
| - | = Арифметические вычисления до эры ЭВМ. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Эволюционная классификация ЭВМ. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Принципы фон Неймановской архитектуры. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Виды запоминающих устройств. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Адресация ОЗУ. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Расслоение оперативной памяти. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Ассоциативная память. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Виртуальная память. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Алгоритмы управления страницами ОЗУ. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Использование в ЭВМ принципа локальности вычислений. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Полностью ассоциативная кэш-память. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Кэш-память с прямым отображением. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Частично-асссоциативная кэш-память. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Изменение данных в кэш памяти. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Учет параметров кэша при программировании задач. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Конвейерная обработка данных. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Внеочередное выполнение команд. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Производительность конвейеров. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Векторно-конвейерные вычислители. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Конвейерная обработка команд. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Конвейерные конфликты. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Спекулятивное выполнение команд. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Статическое предсказание условных переходов. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Механизмы динамического предсказания переходов. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Обработка условных операторов в EPIC. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Эволюция системы команд микропроцессоров. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Суперскалярные микропроцессоры. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Широкоформатные команды для параллельной обработки данных. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Проект EPIC. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Мультитредовые, многоядерные вычислители. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Классификация параллельных вычислителей по Флинну. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Статические коммутационные сети. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Динамические коммутаторы. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Метакомпъютинг. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Вычислительные кластеры. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Матричные параллельные мультипроцессоры. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Симметричные мультипроцессоры. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Архитектура памяти cc-NUMA. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Парадигмы программирования для параллельных вычислителей. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Нетрадиционные вычислители. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Организация вычислений на графе. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Реализация потоковых машин. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Нейронные сети как вычислители. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Измерения производительности ЭВМ. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Реальная и полная производительность вычислителей. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Пакеты для измерения производительности вычислительных систем. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Параметры рейтинга ТОР500. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Закон Амдала. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Параллельные алгоритмы. Метрики. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Параллельные алгоритмы редукции. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Распараллеливание алгоритмов рекурсии первого порядка. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Векторизация последовательных программ. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Синхронизация параллельных процессов. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Исполняемые комментарии в языках программирования. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Система Open MP. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Пакет MPI. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Язык Фортран-GNS. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Порождение параллельных процессов. Идентификация абонентов. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Протоколы передачи сообщений. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Учет топологии кластера в МР программировании. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Язык Фортран-DVM. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Система программирования НОРМА. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Особенности машинной арифметики. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Погрешности параллельных вычислений. Оценить ошибки суммирования. =
| + | |
| - | | + | |
| - | = Алгоритмы оптимизации программ, влияющие на точность вычислений. =
| + | |
