Для определения количества информации, которое несет один символ алфавита, используется формула Хартли. Она устанавливает связь между количеством возможных состояний (мощностью алфавита) и информационным объемом одного сообщения. Формула Хартли Если мы предполагаем, что появление каждой буквы в тексте равновероятно, используется следующая формула: Где:
- — количество информации в одном символе (в битах).
- — мощность алфавита (количество символов).
Расчет для латинского алфавита Для латинского алфавита . Подставим это значение в формулу: Так как 26 не является целой степенью двойки ( и ), значение будет дробным. Для вычисления воспользуемся переходом к десятичным или натуральным логарифмам: Результат: Одна буква латинского алфавита несет примерно 4,7 бита информации. Контекст хранения данных (Целое число бит) В практической информатике, если речь идет о кодировании символов фиксированной длиной кода (например, в памяти компьютера), количество бит должно быть целым числом.
- 4 бит недостаточно ( , что меньше 26). 5 бит достаточно ( , что больше 26).
Таким образом, для технической реализации хранения одного символа латинского алфавита без сжатия обычно требуется 5 бит. Однако с точки зрения теории информации (формулы Хартли) точным ответом является значение ~4,7 бита. Я могу рассчитать избыточность данного алфавита при использовании 5-битного кодирования или решить аналогичную задачу для другого алфавита. Хотите продолжить?