⑴ 信息的信息與比特
有同學又有問題了:這么說我家2Mbit/s的上網速度,就是說每秒可傳2Mbit的信息量啦?
這里的比特嚴格來說不是指信息量,而是指信號。本來是不可以說是幾比特的信號的,但由於一個二進制波形(碼元)的信息量正好等於1比特,所以在工程應用中,往往就把一個二進制碼元稱作1比特,信息量單位變成信號單位了。這雖然不嚴謹,但也不矛盾。我們注意在概念上區分就行了。
有同學還有疑問:假設有一個消息「狼來了」,通過信源編碼轉成了一個100bit的數據包,那麼信息量就有100bit。然後把這100bit通過通信網路發送給了很多人,很多人都收到了100bit的信息量。可是有些人覺得「狼來了」這個消息很重要,信息量很大;但有些人又覺得無所謂,信息量很少。可是我們知道,這條消息的信息量都是100bit的呀,怎麼又不一樣了呢?
首先,我們剛剛說過,比特是信息量的單位,但工程上也習慣把它作為信號的單位。這里所說的100bit就是指信號的啦。其次,通信中的基本問題,就是在一點再生另一點的信息,指的是點對點的情況。但即使在點對多點的情況下,由於在實際的通信系統中,消息往往是指發送的某些符號。這些符號到底能攜帶多少信息量,與這些符號發生的概率有關,而對於任何接收端來說,這些符號發生的概率是一定的,不會說對這個接收機是這個概率,對那個接收機是那個概率。比如有一串符號221234,這串符號由1,2,3,4四個符號組成,假設四個符號出現的概率都是1/4,那麼在這串符號中,2出現了3次,所以2所攜帶的信息量是-3×log2(1/4)=6bit。我們需要明白,通信系統中傳送的符號,就相當於我們現在談論的消息?
⑵ 什麼是數據傳輸速率兩種傳輸速率的含義及其關系是什麼
傳輸速率是指列印伺服器可以支持的從網路上的其他節點向列印伺服器傳送數據的速率。
傳輸速率是衡量系統傳輸能力的主要指標。它有以下幾種不同的定義:
1.碼元傳輸速率
攜帶數據信息的信號的單元叫做碼元,每秒鍾通過信道傳輸的碼元數稱為碼元傳輸速率,記作rs,單位是波特(bd),簡稱波特率。碼元傳輸速率又稱調制速率。
2.比特傳輸速率
每秒鍾通過信道傳輸的信息量稱為比特傳輸速率,記作rb。單位是比特/秒(b/s),簡稱比特率。
3.消息傳輸速率
每秒鍾從信息源發出的數據比特數(或位元組數)稱為消息傳輸速率,單位是比特/秒(或位元組/秒),簡稱消息率,記作rm。
碼元傳輸速率與比特傳輸速率具有不同的定義,不應混淆,但是它們之間有確定的關系。對二進制來說,每個碼元的信息含量為一比特。因此,二進制的碼元傳輸速率與比特傳輸速率在數值上是相等的。對於m進制來說,每一碼元的信息含量為log2m比特,因此,如果碼元傳輸速率為rs波特,則相應的比特傳輸速率為:
rb=rslog2m(b/s)
式中m為大於等於2的整數。
消息傳輸速率與比特傳輸速率的關系是
rm=ηrb(b/s)
式中η是傳輸效率
通常在傳輸數據的過程,總要加入一些多餘度,這些多餘的比特攜帶的不是數據信息,而是為數據可靠傳輸服務的信息,因此,傳輸效率η總是小於1的。
需要傳輸的比特率有高有低,范圍非常寬。低的每秒幾比特,高的達到每秒幾百兆比特,甚至上千。通常把300b/s以下的比特率稱為低速,300-2400b/s的稱為中速。
2400b/s以上的稱為高速。
⑶ 信息的單位是比特,那常用對數是多少
常用對數是以10為底的,即若10x=y,則有log10y=x。但是在資訊理論中,信息量的大小則是用以2為底的對數來衡量的。
我國古代的烽火台是傳遞信息的工具。烽火台燃起煙火,表示敵人來犯。否則,表示敵軍未動。它傳遞的信息只有兩種情況:「有」或「沒有」。這是最簡單的通信情形,我們拿它作為信息量的單位,稱為「1比特」。用數學的語言來說,即只含有0(無煙)和1(有煙)兩種情況的通信,其信息量定義為log22=1。
假設烽火台上有兩支煙囪,甲煙囪表示敵人情形:進犯(1),或未進犯(0)。乙煙囪表示我方情形,需增援(1),或不需增援(0)。這樣我們就得到四種情況:
甲乙
(0,0)敵人未來,不需增援;
(0,1)敵人未來,需要增援;
(1,0)敵人進犯,不需增援;
(1,1)敵人進犯,需要增援。這樣,我們所知道的信息比以前多了,它所含的信息量應該是1og24=2(比特)。
容易想像,三支煙囪的烽火台可傳遞8種情況的信息,即:(0,0,0);(0,0,1);(0,1,0);(0,1,1);(1,0,0);(1,0,1);(1,1,0);(1,1,1)。這時的信息量自然就應該是1og28=3(比特)了。
更復雜的情形的信息量都是從這種最簡單的情形變化而來的。正由於最簡單的信息只具有兩種可能,因此計算信息量時採取以2為底的對數可以獲得最基礎的信息量值1;而當信息以y=2x發生變化的時候,用log2y=x計算信息量就能正確反映出信息量的真實情況。
這是詳細的理解
謝謝 僅供參考