Какое целое число n должно быть, чтобы сообщение «игрок сделал 4 хода и набрал ровно 9» содержало на 6 бит больше

  • 42
Какое целое число n должно быть, чтобы сообщение «игрок сделал 4 хода и набрал ровно 9» содержало на 6 бит больше информации, чем сообщение «игрок сделал 3 хода и набрал ровно 9», если для игры используется барабан с n секторами (n > 6), каждый из которых обозначен уникальным натуральным числом от 1 до n, и в результате одного хода стрелка останавливается напротив одного из секторов с равной вероятностью?
Romanovna
1
Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала определить, сколько информации содержится в каждом из сообщений и затем найти разницу между ними.

Предположим, что у нас есть сообщение "игрок сделал 3 хода и набрал ровно 9". В этом предложении содержится информация о количестве ходов и общем количестве очков. Чтобы найти количество информации в этом сообщении, мы можем использовать формулу Хартли:

\[ I = \log_2(N) \]

где \( I \) - количество информации, а \( N \) - количество возможных исходов. В данном случае количество исходов для каждого хода равно \( n \), а общее количество очков - 9. Таким образом, количество информации в сообщении "игрок сделал 3 хода и набрал ровно 9" составляет:

\[ I_1 = 3 \cdot \log_2(n) + \log_2(9) \]

Теперь рассмотрим второе сообщение: "игрок сделал 4 хода и набрал ровно 9". В этом случае количество исходов для каждого хода также равно \( n \), но количество ходов теперь равно 4. Соответственно, количество информации в данном сообщении составляет:

\[ I_2 = 4 \cdot \log_2(n) + \log_2(9) \]

Теперь мы можем найти разницу между \( I_2 \) и \( I_1 \), чтобы найти насколько больше информации содержится во втором сообщении:

\[ \Delta I = I_2 - I_1 \]

\[ \Delta I = (4 \cdot \log_2(n) + \log_2(9)) - (3 \cdot \log_2(n) + \log_2(9)) \]

\[ \Delta I = \log_2(n) \]

Мы знаем, что разница в информации составляет 6 бит, поэтому у нас есть уравнение:

\[ \log_2(n) = 6 \]

Чтобы найти \( n \), мы можем использовать обратную операцию логарифма:

\[ n = 2^6 \]

\[ n = 64 \]

Таким образом, чтобы сообщение "игрок сделал 4 хода и набрал ровно 9" содержало на 6 бит больше информации, чем сообщение "игрок сделал 3 хода и набрал ровно 9", необходимо, чтобы барабан имел 64 сектора.