Для определения информационного объема сообщения, составленного из 3072 символов при использовании 128-символьного алфавита, необходимо рассчитать количество информации, которое несет каждый символ, и затем умножить это количество на общее число символов в сообщении.
Определение количества информации на один символ:
Количество информации, которое несет один символ из алфавита, можно рассчитать с использованием формулы для энтропии Шеннона для равновероятных символов:
[
I = \log_2 N
]
где ( N ) — мощность алфавита, то есть количество различных символов в нем. В данном случае ( N = 128 ).
[
I = \log_2 128
]
Поскольку ( 128 = 2^7 ), то
[
\log_2 128 = 7 \text{ бит}
]
То есть каждый символ в данном алфавите несет 7 бит информации.
Определение информационного объема всего сообщения:
Теперь, когда мы знаем, что каждый символ несет 7 бит информации, можно рассчитать общий информационный объем сообщения, умножив количество информации на один символ на общее количество символов в сообщении:
[
I_{total} = I \times \text{Количество символов}
]
Подставляем значения:
[
I_{total} = 7 \text{ бит/символ} \times 3072 \text{ символов}
]
[
I_{total} = 21504 \text{ бит}
]
Перевод в другие единицы измерения (при необходимости):
Иногда удобнее представлять информационный объем в байтах или килобайтах. Напомним, что 1 байт = 8 бит.
[
\text{Объем в байтах} = \frac{21504 \text{ бит}}{8 \text{ бит/байт}} = 2688 \text{ байт}
]
Для перевода в килобайты (1 килобайт = 1024 байта):
[
\text{Объем в килобайтах} = \frac{2688 \text{ байт}}{1024 \text{ байт/килобайт}} \approx 2.625 \text{ килобайта}
]
Таким образом, информационный объем сообщения, содержащего 3072 символа из 128-символьного алфавита, составляет 21504 бит, 2688 байт или примерно 2.625 килобайта.