11 задание ЕГЭ по информатике: как решать, формулы
Задание № 11 проверяет умение считать информационный объём сообщения: сколько бит нужно на один символ, сколько байтов занимает одна запись и сколько памяти нужно на все записи. Решается оно по короткому шаблону из двух формул и одного правила округления, а ответ — целое число. Ниже — теория, шаблон, все типы задач и способы проверить себя.
Что проверяет 11 номер ЕГЭ по информатике
В задании № 11 обычно описана система, где что-то кодируется одинаковым числом бит: пароли, номера автомобилей, идентификаторы, пропуска. Нужно определить объём памяти для одной записи или для нескольких десятков и сотен записей. Это тема «количество информации», и ошибаются здесь почти всегда не в формулах, а в округлении и единицах измерения.
Формулировки и набор вариантов меняются от года к году, поэтому ориентируйся на актуальные материалы на сайте ФИПИ (fipi.ru): кодификатор, спецификацию и демоверсию. Как с ними работать, мы описали в статье о демоверсиях.
11 задание ЕГЭ по информатике: теория и формулы
Вся теория умещается в несколько соотношений. Выучи их так, чтобы не думать.
Главная связка: если в алфавите N символов, то на один символ нужно i бит, где N ≤ 2^i, а i — минимальное целое. Для сообщения из K символов объём I = K · i.
- N = 2^i: мощность алфавита и число бит на символ. Если N не степень двойки, берут ближайшую степень двойки сверху: для 60 символов 2^5 = 32 мало, 2^6 = 64 подходит, значит i = 6.
- I = K · i: объём сообщения из K символов.
- 1 байт = 8 бит; 1 Кбайт = 1024 байт; 1 Мбайт = 1024 Кбайт.
- Степени двойки наизусть: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024.
- Если в условии сказано «целое число байтов», объём записи в битах делят на 8 и округляют вверх.
Пример задания из банка «Ранга»
В этом примере есть все три источника ошибок: нестепенное число символов, округление до целых байтов и добавка на каждого пользователя. Попробуй решить его сам по шагам из шаблона и только потом сверься с ответом.
Условие. При регистрации в информационной системе каждому пользователю выдаётся пароль длиной 15 символов. Пароль составляется из символов алфавита, содержащего 60 различных символов. Каждый символ пароля кодируется одинаковым и минимально возможным целым числом битов, а весь пароль — одинаковым и минимально возможным целым числом байтов.
Кроме пароля, для каждого пользователя система хранит 6 байтов дополнительных сведений. Определи объём памяти в байтах, необходимый для хранения сведений о 100 пользователях. В ответе запиши только целое число.
Показать ответ и решение
- Задача на минимальный объём памяти. Символ кодируется наименьшим целым числом битов, пароль целиком — наименьшим целым числом байтов, поэтому округление вверх делается дважды и именно в этом порядке.
- Найди число битов на символ: наименьшее k, при котором 2^k не меньше размера алфавита.
Ответ: 1800
Как решать 11 задание: шаблон по шагам
Один и тот же порядок действий подходит почти для всех задач этого номера. Держи его перед глазами и не перескакивай через шаги.
- Выпиши, что известно: длина записи K, число символов в алфавите N, дополнительные данные, число записей.
- Найди i: минимальное целое число, при котором 2^i ≥ N.
- Посчитай объём одной записи в битах: K · i.
- Переведи в байты и округли вверх, если в условии требуется целое число байтов на запись.
- Прибавь дополнительные байты, если они есть. Это делают после округления, а не до него.
- Умножь на число записей.
- Проверь, в каких единицах просят ответ: байты, Кбайты или биты. Если нужны Кбайты, дели на 1024.
Все типы задач: что может встретиться
Задачи различаются тем, что дано и что нужно найти. Полезно уметь распознавать тип по формулировке.
- Прямая: даны алфавит, длина и число записей, нужно найти общий объём. Решается шаблоном выше.
- Обратная по числу записей: известен общий объём, нужно найти, сколько записей поместится. Делишь объём на размер одной записи и берёшь целую часть.
- Обратная по алфавиту или длине: известен объём записи, нужно найти максимально возможное число символов в алфавите или длину пароля. Идёшь от байтов к битам и подбираешь i.
- Составной алфавит: например, в номере часть позиций — буквы, часть — цифры. Для каждой группы позиций i считают отдельно, если кодирование разное, и складывают биты. Читай условие: иногда символ берут из общего набора, тогда алфавит один.
- С дополнительными сведениями: к основной части записи добавляется фиксированное число байтов. Именно такой случай разобран в примере ниже.
- Со сравнением: нужно найти разницу объёмов или то, сколько памяти сэкономят при изменении алфавита.
11 задание ЕГЭ по информатике: код на Питоне и расчёт руками
Расчёт руками занимает пару минут, если знаешь степени двойки. Единственная частая ловушка — округление: 90 бит — это не 11 байт, а 12, потому что 11 байт вмещают только 88 бит.
Проверить решение удобно коротким кодом на Python. Число бит на символ без ошибок с плавающей точкой даёт выражение (N - 1).bit_length(). Затем биты на запись: K * i. Байты на запись: (биты + 7) // 8 — это округление вверх. Общий объём: (байты + доп) * число_записей. Через math.log2 и math.ceil тоже можно, но на точных степенях двойки лучше полагаться на целочисленный вариант.
На самом экзамене код нужен лишь как способ перепроверки. Оформлять ответ программой не требуется: в ответе записывают число, как сказано в условии. Рассчитывать руками полезно ещё и потому, что на этом номере легко потерять время на технике, а не на мысли.
Частые ошибки и как проверить себя
Большинство неверных ответов связаны с несколькими повторяющимися промахами.
- Округлили i вниз или взяли N вместо i: для 60 символов получили 5 бит, а нужно 6.
- Не округлили биты до байтов на одну запись, а округлили только итог по всем записям.
- Прибавили дополнительные байты до округления или забыли умножить их на число записей.
- Перепутали 1000 и 1024 при переводе в Кбайты.
- Ответили в битах, когда просили байты, или наоборот.
- Не заметили слова «минимально возможное»: оно значит, что запас по битам или байтам недопустим.
7 и 11 задание ЕГЭ по информатике: чем отличаются
Эти два задания связаны общей идеей: объём равен числу элементов, умноженному на число бит на элемент. В задании № 7 обычно речь о файлах — изображениях и звуке, где объём зависит от разрешения, глубины цвета, частоты дискретизации и длительности. В задании № 11 всё про текстовые коды и записи, а главная сложность — округление до целого числа бит и байтов.
Если освоил шаблон из этой статьи, к заданию № 7 переходить проще: единицы измерения и перевод бит в байты и Кбайты у них общие. Потренироваться на похожих задачах можно в тренажёре «Ранга»: ответ проверяется сразу, а свои ошибки видны по каждому типу. Остальную подготовку по предмету с нуля мы разложили в отдельной статье.
Частые вопросы
Где взять задания 11 номера от ФИПИ?
Открытый банк заданий и демоверсия размещены на сайте ФИПИ (fipi.ru). Бери демоверсию текущего года и сверяйся с кодификатором, чтобы видеть, какие темы входят в проверку. Дополнительно можно решать похожие задачи в тренажёре с проверкой ответа.
Можно ли решать 11 задание только руками, без кода?
Да, расчёт короткий и требует только степеней двойки и умения округлять вверх. Код на Python удобен как способ перепроверки при тренировке, а на экзамене ответ записывают числом.
Что делать, если число символов в алфавите не степень двойки?
Бери ближайшую степень двойки, не меньшую N. Например, для 60 символов подходит 2^6 = 64, значит на символ нужно 6 бит. Меньшее значение не подходит, потому что не хватит комбинаций бит на все символы.
Когда округлять до байтов: на запись или в конце?
Смотри в условие. Если сказано, что каждая запись занимает одинаковое минимально возможное целое число байтов, округляй объём одной записи, а потом умножай на число записей. Округление в конце даст заниженный ответ.
Сколько времени нужно, чтобы освоить это задание?
Теорию из пяти-шести соотношений можно выучить за один-два вечера, а вот навык без ошибок в округлении приходит с практикой на разных типах. Решай по несколько задач подряд и разбирай каждую неверную, чтобы понять, на каком шаге ошибка.
Полезно по теме
Читать дальше
Проверить себя в тренажёре
Открывается тренировочное задание в формате ЕГЭ: условие видно сразу, краткий ответ проверяется без регистрации.
Решить задание в тренажёреМатериал — разъяснение «Ранг». Официальные правила экзамена, расписание, шкалы баллов и перечни заданий публикуют ФИПИ (fipi.ru) и Рособрнадзор (obrnadzor.gov.ru). Мы не обещаем конкретных баллов: результат зависит от твоей работы.