Тема 11. Кодирование и декодирование – вычисление количества информации

11.01 Коды без дополнительной информации

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела кодирование и декодирование – вычисление количества информации
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#5836

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 34 символов и содержащий только символы X, Y, Z, W, F. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Определите, сколько байт необходимо для хранения 15 паролей.

Показать ответ и решение

Всего пять символов, они должны кодироваться целым минимальным количеством бит. Значит нужно столько бит, чтобы можно было закодировать пять символов. Это 3 бита (т.к. 23   превышает 5). Пароль состоит из 34 символов. Значит на пароль требуется 3 ⋅ 34 = 102  бит. Так как пароль записывается минимально возможным количеством байт, нужное нам количество — 13 байт (104 бита). Для хранения 15 паролей: 15 ⋅ 13 = 195  байт.

Ответ: 195

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#5837

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из n символов и содержащий только буквы X, Y, Z. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Количество байт, необходимое для хранения 30 паролей — 120. Найти максимальное n.

Показать ответ и решение

Количество байт для хранения одного пароля: 120-=  4
 30  байта (32 бита). Минимально количество бит для кодирования одного символа — 2. Следовательно, максимальное n =  32-= 16
     2  символов.

Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#5838

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из n символов и содержащий только буквы X, Y, Z. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Количество байт, необходимое для хранения 30 паролей — 120. Найти минимальное n.

Показать ответ и решение

Количество байт для хранения одного пароля: 120-=  4
 30  байта (32 бита). Минимально количество бит для кодирования одного символа — 2. Количество бит для хранения одного пароля должно быть от 25 до 32 чтобы количество байт было равно 4. Так как один символ кодируется 2 битами, нам нужно четное количество. Значит, количество бит для хранения одного пароля должно быть 26. Следовательно, минимальное     26
n = -2-=  13  символов.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#6253

Британские учёные проводят много различных исследований и наблюдений, о которых знают даже папуасы в Новой Гвинее. Для доступа на территорию их института учёные имеют специальные чипы в правой руке. На него записаны имя сотрудника, название его исследования и личный код для идентификации. Для записи имени и названия исследования используется латинский алфавит(26 букв) с заглавными буквами. При этом используют посимвольное кодирование, все символы кодируют одинаковым минимально возможным количеством бит. Какой максимальный вес имеет информация об одном Британском учёном, если в базе данных весом не более 300 КБайт хранится 5000 пользователей. Ответ выразить в целом количестве байт.

Показать ответ и решение

Информация об 1 Британском учёном весит 30050⋅100024-= 61, 44  байт. Так как спрашивают в целом количестве, то в ответ пойдёт 61 байт, потому что если будет 62 байт, то вес базы данных из 5000 пользователей превысит отметку в 300Кбайт, что противоречит условию.

Ответ: 61

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#6254

Британские учёные проводят много различных исследований и наблюдений, о которых знают даже папуасы в Новой Гвинее. Для доступа на территорию их института учёные имеют специальные чипы в правой руке. На него записаны имя сотрудника, название его исследования и личный код для идентификации. Для записи имени и названия исследования используется латинский алфавит(26 букв) с заглавными буквами. При этом используют посимвольное кодирование, все символы кодируют одинаковым минимально возможным количеством бит. Какой максимальный вес имеет информация об одном Британском учёном, если в базе данных весом не более 10 МБайт хранится 2048 пользователей. Ответ выразить в целом количестве байт.

Показать ответ и решение

Информация об 1 Британском учёном весит 10⋅1022044⋅81024 = 5120  байт. Так как спрашивают в целом количестве, то в ответ пойдёт 5120 байт.

Ответ: 5120

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#6272

Вступая в марафон Школково по информатике, вы становитесь клоном АР. Каждому клону присваивается уникальный номер и два счётчика: кол-во пробников, которые клон закрабил, и кол-во пробников, которые клон уничтожил. В системе произошёл сбой и АР потерял информацию о том, сколько максимум клонов он может держать в своей голове. АР помнит, что для подсчёта количества используются числа от 0 до 64 включительно. При этом используют посимвольное кодирование, все символы кодируют одинаковым минимально возможным количеством бит. Вся информация на чипе занимает минимальное целое число байт. Также у него остался доступ к базе прошлого года весом 250 Байт с 50 клонами. Помогите вспомнить АР потерянную информацию. В ответе запишите максимальное количество бит, которое выделено для хранения личного кода клона АР.

Показать ответ и решение

Чтобы закодировать два счётчика от 0 до 64, потребуется не менее 7 ⋅ 2 = 14  бит (умножаем на 2, потому что это два отдельных блока), так как 26 = 64 < 65 <  27 = 128  .

Вся информация на чипе занимает минимальное целое число байт. Тогда вся информация об одном клоне АР занимает 250
50 =  5  байт.

Пусть i – количество бит, которое выделено для хранения личного кода клона АР. Тогда 14+i
  8  ≤ 5  , i = 26  бит.

Ответ: 26

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#6273

Вступая в марафон Школково по информатике, вы становитесь клоном АР. Каждому клону присваивается уникальный номер и два счётчика: кол-во пробников, которые клон закрабил, и кол-во пробников, которые клон уничтожил. В системе произошёл сбой и АР потерял информацию о том, сколько максимум клонов он может держать в своей голове. АР помнит, что для подсчёта количества используются числа от 0 до 16000 включительно. При этом используют посимвольное кодирование, все символы кодируют одинаковым минимально возможным количеством бит. Вся информация на чипе занимает минимальное целое число байт. Также у него остался доступ к базе прошлого года весом 512 КБайт с 32768 клонами. Помогите вспомнить АР потерянную информацию. В ответе запишите максимальное количество бит, которое выделено для хранения личного кода клона АР.

Показать ответ и решение

Чтобы закодировать два счётчика от 0 до 16000, потребуется не менее 14 ⋅ 2 = 28  бит (умножаем на 2, потому что это два отдельных блока), так как 213 = 8192 < 16001  < 214 = 16384  .

Вся информация на чипе занимает минимальное целое число байт. Тогда вся информация об одном клоне АР занимает 512⋅1024-
 32768  = 16  байт.

Пусть i – количество бит, которое выделено для хранения личного кода клона АР. Тогда 28+i
  8  ≤ 16  , i = 100  бит.

Ответ: 100

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#6396

Вступая в марафон Школково по информатике, вы становитесь клоном АР. Каждому клону присваивается уникальный номер и два счётчика: кол-во пробников, которые клон закрабил, и кол-во пробников, которые клон уничтожил. Для номера используются числа от 0 до 708090 включительно. Для подсчёта количества используются числа от 0 до 75000 включительно. При этом используют посимвольное кодирование, все символы кодируют одинаковым минимально возможным количеством бит. Вся информация на чипе занимает минимальное целое число байт. В марафоне 3456 клона. Сколько Кбайт памяти необходимо выделить АР в своей голове, чтобы удержать всю информацию о своих клонах?

Ответ округлите в большую сторону.

Показать ответ и решение

Чтобы закодировать целое число от 0 до 708090 потребуется минимально 20 бит, так как 219 = 524288 <  708091 <  220 = 1048576  .

Чтобы закодировать два счётчика от 0 до 75000, потребуется не менее 17 ⋅ 2 = 34  бит (умножаем на 2, потому что это два отдельных блока), так как   16                      17
2   = 65536  < 75001 <  2  = 131072  .

Вся информация на чипе занимает минимальное целое число байт. Тогда вся информация об одном клоне АР занимает 20+834=  7  байт. Чтобы удержать в голове информацию о 6144 клонах, АР необходимо выделить 3456⋅7-= 23, 625
1024  Кбайт.

Ответ: 23,625

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#6511

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 5 символов и содержащий только символы X, Y, Z. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Определите, сколько байт необходимо для хранения 30 паролей.

Показать ответ и решение

Всего три символа, они должны кодироваться целым минимальным количеством бит. Значит, нужно столько бит, чтобы можно было закодировать три символа. Это 2 бита (т.к. 22   превышает 3). Пароль состоит из 5 символов. Значит на пароль требуется 2 ⋅ 5 = 10  бит. Так как пароль записывается минимально возможным количеством байт, нужное нам количество — 2 байта (16 бит). Для хранения 30 паролей: 30 ⋅ 2 = 60  байт.

Ответ: 60

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#22891

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 11 символов и содержащий только символы М, А, Г, И, Я. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти в байтах, отводимый этой программой для записи 20 паролей.

Показать ответ и решение

Всего используется 5 символов, найдём количество бит на символ: 5 ≤ 23,i = 3  . Найдём объём одного пароля в битах: 3 ∗11 = 33  . Переведём в байты: 33 : 8 = 5  . Общий объём памяти на все пароли: 20∗5 = 100  .

Ответ: 100

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#25096

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из n  символов и содержащий только буквы A, B, C. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Количество байт, необходимое для хранения   15  паролей — 60  . Найти минимальное n  .

Показать ответ и решение

Всего используется 3 символа, найдём количество бит на символ: 2i ≤ 3,i = 2  . Если на 15 пользователей выделяется 60 байт, значит, на одного пользователя 6015-= 4  байта. Можем составить уравнение:

2∗n = 4
 8

2∗ n = 32

n = (13,14,15,16)

так как чтобы получить 3 байта на пароль нужно n = 12,2∗ 12 = 24, 24 = 3
                 8  , значит, нам подойдут все значения 13 ≤ n ≤ 16  . Наименьшее значение = 13  .

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#25555

Разводчик собак должен всем щенкам присваивать номера длиной 10 символов. Номера составляют из заглавных букв (используются только 27 различных букв) и десятичных цифр в любом порядке. Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байтов (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством битов). Определите объём памяти, отводимый этой программой для записи 1000 номеров. (Ответ дайте в байтах.)

Показать ответ и решение

Так как возможных символов 27+10 (количество букв + количество цифр), то это не более, чем 6 бит на символ. Пароль из 10 символов, поэтому 6*10 = 60 бит занимает один пароль. Переводим в байты, получаем 60<=64, значит, 8 байт на пароль. Умножаем 8 байт на количество паролей, получаем 8000, что является ответом.

Ответ: 8000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#25609

При регистрации в одной из онлайн-игр каждому игроку выдаётся пароль, состоящий из 15  символов и содержащий только символы L,O,N, E,L,Y  . Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти, отводимый этой программой для записи 30  паролей. (Ответ дайте в байтах.)

Показать ответ и решение

У нас есть 6  символов, 6 ≤ 23  . Умножаем количество бит на символ на количество символов: 3⋅15 = 45  . Переводим в байты полученное 485= 6  — это количество байт на 1  пароль. Ответ: количество байт на пароль ⋅ количество паролей = 6⋅30 = 18  .

Ответ: 180

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#26063

При регистрации в компьютерной системе на лекцию по теме «Социальная психология» каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 15  символов и содержащий только символы П, Р, И, В, Е, Т. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Определите, сколько байт необходимо для хранения 20  паролей.

Показать ответ и решение

Так как мы можем использовать буквы только из алфавита П, Р, И, В, Е, Т, состоящего из 6  букв, тогда 6 <= 23  , то есть 3  бита - один символ, получаем 15∗ 3 = 45  бит на один пароль, переведем в байты: 45 <= 6 ∗8  , значит, 6  байт на пароль, тогда для 20  паролей понадобится 6∗20 = 120  байт.

Ответ: 120

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#26144

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 11  символов и содержащий только символы B, L,A,N, D  . Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти в байтах, отводимый этой программой для записи 20  паролей.

 

Показать ответ и решение

Всего используется 5  символов, найдем количество бит на символ: 2i ≤ 5,i = 3  . Количество бит на пароль = 3⋅11 = 33  бита. Переведем в байты: 33∕8 = 5  . Округляем вверх, так как 4 байт не хватит на хранение пароля. Количество байт на 20  паролей = 20 ⋅5 = 100  байт.

 

Ответ: 100

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#26946

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 8  символов и содержащий только символы А, Б, В, Г, Д. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит. Определите, сколько байт необходимо для хранения 111  паролей.

Показать ответ и решение

Найдем, сколько весит алфавит из 5  букв: 2i = 5 = > i = 3  бит.

Найдем, сколько весит пароль в битах: 3⋅8 = 24  бит. Переведем в байты: 284= 3  байта на пароль.

Найдем сколько необходимо байт на 333 паролей: 3 ⋅111 = 333  байт.

Ответ: 333

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#29358

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль длиной 10  символов, составленный из букв (только 21  различная буква) и десятичных цифр.

Каждый такой номер в базе данных записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит.

Определите объём памяти, отводимый этой программой для записи 81  пароля. Ответ дайте в байтах.

 

Показать ответ и решение

Алфавит, доступный для пароля, состоит из 31  символа, значит, чтобы закодировать один символ понадобится 5  бит (24 < 31 <= 25  ). Тогда для всего номера необходимо отвести 5⋅10 = 50  бит ≈ 7  байт.
Для хранения 81  пароля требуется 81⋅7 = 567  байт.

Ответ: 567

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#29446

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 34  символов и содержащий только символы X, Y,Z,W, F  . Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит.

Определите, сколько байт необходимо для хранения 15  паролей. В ответе запишите только число.

Показать ответ и решение

Всего используется 5  символов, найдём количество бит на символ: 5 ≤ 2i,i = 3  бит. Значит, на пароль выделяется 3⋅834 = 13  байт. Получаем ответ: 13⋅15 = 195  .

Ответ: 195

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#33599

При регистрации в компьютерной системе каждому объекту присваивается идентификатор, состоящий из 258  символов и содержащий только десятичные цифры и символы из 4500  -символьного специального алфавита. В базе данных для хранения каждого идентификатора отведено одинаковое и минимально возможное целое число байт. При этом используется посимвольное кодирование идентификаторов, все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит.

Определите объём памяти (в Кбайт), необходимый для хранения 32768  идентификаторов. В ответе запишите только целое число – количество Кбайт.

Показать ответ и решение

На каждый символ индетификатора занимает: log2(4500+ 10) = 13  бит

Каждый идентификатор занимает: (Р азм ер одного сим вола)⋅(К оличество символов в иден ти фик&#

Каждый идентификатор занимает: 13 ⋅258 = 3354  бит или же 3354∕8 = 420  байт.

Общий объем для памяти для всех идентификаторов в Кбайт: 420⋅32768= 13440
   210  Кбайт.

Ответ: 13440

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#49743

Известно, что пароль использует символы некоторого алфавита. Длина каждого пароля равна 18 символам. При этом используют посимвольное кодирование паролей, все символы кодируют одинаковым и минимально возможным количеством бит. Каждый пароль кодируется целым числом байт. Пользователь сгенерировал 20 таких паролей и поместил их в базу данных. Пароли заняли 380 байт. Каково максимальное количество символов в данном алфавите?

Показать ответ и решение

На один пароль необходимо 38200-= 19  байт = 152 бита.

Известно, что с помощью i бит можно закодировать 2i  различных вариантов. Тогда 18⋅N  ≤ 152

N ≤ 8,44  . Тогда N = 8 бит.

Значит в алфавите может быть  N   8
2 =  2 = 256  символов.

Ответ: 256
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!