Чтобы определить количество информации, которое несёт в себе одна буква алфавита, мы можем использовать концепцию информационной энтропии, введённую Клодом Шенноном. Она измеряет неопределённость или количество информации в сообщении.
Если алфавит состоит из ( N ) символов, то количество информации в одном символе выражается в битах и вычисляется по формуле:
[ I = \log_2 N ]
Где ( I ) — количество информации в битах, а ( \log_2 ) — логарифм по основанию 2.
В данном случае алфавит состоит из 25 букв, значит, ( N = 25 ). Подставим это значение в формулу:
[ I = \log_2 25 ]
Теперь вычислим логарифм:
[ I \approx \log_2 25 \approx 4.64 ]
Следовательно, одна буква такого алфавита несёт в себе приблизительно 4.64 бита информации.
Это означает, что чтобы закодировать одну букву из этого алфавита в двоичной системе, потребуется около 4.64 бита. Поскольку количество битов должно быть целым числом, на практике для кодирования каждой буквы может использоваться 5 битов, что позволяет закодировать до 32 различных символов. Однако теоретическое количество информации, как показано, составляет около 4.64 бита.