Реферат виконав к-т С-561 Гладишевського М.А.
Мурманський державний технічний університет
Кафедра судноводіння
Мурманськ
2001
Поняття інформації відноситься до основних понять науки про управління і тісно пов'язане з такими поняттями як "інформаційна система" і "інформаційний процес".
Інформаційним називають процес, що виникає в результаті встановлення зв'язку між двома об'єктами матеріального світу: джерелом. або генератором інформації та її приймачем, або одержувачем. При цьому інформацію пов'язують з існуванням здатності відображати зовнішній світ.
Інформацію передають у вигляді повідомлень. Повідомленням називають інформацію, виражену в певній формі та призначену для передачі від джерела до приймача. Повідомлення передають за допомогою сигналів - матеріальних носіїв інформації.
Будь-який сигнал нерозривно пов'язаний з певною матеріальною системою, назвемо її інформаційної ланцюгом.
Структурну схему інформаційної ланцюга можна представити у вигляді:
Джерело інформації виробляє інформацію у формі повідомлень. Передавач перетворює повідомлення в сигнал по строго встановленим правилом. Правила, за якими здійснюється це перетворення називаються по-різному (модуляція, маніпуляція, кодування) залежно від типів повідомлень і сигналів. Фізична середовище, по якій передаються сигнали називається каналом. У будь-якому каналі окрім сигналу діють і інші сигнали і споріднені за своєю фізичною природою випадкові процеси. Ці сторонні сигнали та процеси накладаються на корисний сигнал і спотворюють його. Тому прийнятий сигнал на виході каналу відрізняється від вхідного сигналу, що передається. Приймач здійснює відновлення переданого джерелом інформації повідомлення за прийнятим сигналом. Природно, що дана операція можлива, якщо відомо правило перетворення повідомлення в сигнал. На підставі цього виробляється правило зворотного перетворення сигналу в повідомлення (демодуляція, декодування). Споживач у такої інформаційної ланцюга - це або безпосередньо людина, або технічні засоби.
По виходу з каналу сигнал повинен бути перетворений і представлений у тій формі, в якій вимагає споживач. Споживач інформації зрозуміє передане повідомлення тоді, коли До × К-1 = 1, М × М-1 = 1
Як показник роботи каналу використовують відношення корисного сигналу до шумової компоненті:
Канал є самим динамічним ланкою в інформаційному ланцюзі. У практиці динамічні властивості каналу описуються, спираючись на:
-Адитивність: - вихідний сигнал розмивається за рахунок
накладення випадкового процесу.
-Мультипликативность: - вихідний сигнал помножується на
випадковий процес, породжуються нелінійні елементи.
-Суміш перших двох: - найбільш складний процес.
Для збереження вихідного повідомлення застосовується операція кодування. Таке кодування, що забезпечує задану вірогідність при передачі або зберіганні називають надлишковим чи завадостійким.
Для усунення надмірності інформації джерела застосовують ефективне кодування, яке знижує середнє число символів на одиницю повідомлення.
Доцільність усунення надмірності повідомлення методами ефективного кодування з наступним перекодуванням завадостійким кодом обумовлена тим, що надмірність джерела повідомлення у більшості випадків не узгоджена зі статичними закономірностями перешкоди в каналі зв'язку і тому не може бути повністю використана для підвищення достовірності прийнятого повідомлення. Крім того, надмірність джерела повідомлень іноді є наслідком низки причин.
Перешкодозахищеність і ефективність не рівноцінні, їх розділяє поняття надмірність: ПКÇЕК = Æ
Основою для розробки помехозащитность кодів і ефективних кодів є перша і друга теореми К. Шеннона:
1. У каналі без перешкод завжди можна створити систему ефективного кодування, коли спотворення повідомлення визначається лише ентропією самого джерела інформації.
2. У каналі з перешкодами завжди можна побудувати систему кодів, при якій повідомлення буде передаватися з як завгодно великим ступенем ймовірності, але тільки якщо продуктивність за інформацією її джерела менше, ніж пропускна здатність самого каналу.
Якщо через канал передається послідовність дискретних повідомлень тривалістю Т, то швидкість передачі інформації по каналу (біт.с),
Граничне значення швидкості передачі інформації називається пропускною здатністю каналу. Швидкість передачі інформації в загальному випадку залежить від статистичних властивостей повідомлень і параметрів каналу.
Для найбільш ефективного використання каналу необхідно, щоб швидкість передачі інформації була якомога ближче до пропускної здатності каналу. Якщо швидкість надходження інформації на вхід каналу перевищує пропускну здатність, то по каналу буде передана не вся інформація. Узгодження здійснюється шляхом відповідного кодування.
Якщо до входу каналу підключено джерело з ентропією, рівної пропускної здатності каналу, то вважається що джерело узгоджений з каналом. Якщо ентропія джерела менше пропускної здатності каналу, значить вони не узгоджені, тобто канал використовується не повністю.
Список літератури
1.Ігнатов В. А. Теорія інформації та передачі сигналів:-М.: Сов.радіо, 1979.
2.Савельев А.Я. Прикладна теорія цифрових автоматів: -.: Висш.шк., 1987
3.Куліковскій Л.Ф., Мотовило В.В. Теоретичні основи інформаційних процесів:-М.: Висш.шк., 1987