Что относится к биологическим информационным каналам
Текстовый тест «Передача информации», 10 вопросов с ответами
Просмотр содержимого документа
«Текстовый тест «Передача информации», 10 вопросов с ответами»
«Таня смотрит мультфильм по телевизору, а Денис слушает музыку через аудиоплеер». Сделайте сопоставление, подходящее к этой ситуации
Укажите соответствие для всех 4 вариантов ответа:
1) источник информации
2) приемник информации
Укажите из перечисленного то, что является информационным каналом
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
2) железнодорожная почта
3) передача писем при помощи гонцов
К биологическим информационным каналам относятся:
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
Правда ли, что к техническим информационным каналам относится
Укажите истинность или ложность вариантов ответа:
Выберите ситуации, в которых происходит взаимный обмен информацией
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) работа на компьютере
2) разговор с другом
3) просмотр кинофильма
4) прослушивание музыки
Тот, кто получает информацию, является
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) информационным каналом
2) приемником информации
3) источником информации
Что из перечисленного несет информацию животным, насекомым и растениям?
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
2) газеты и журналы
Является ли электронная почта информационным каналом связи?
Выберите один из 2 вариантов ответа:
К техническим информационным каналам относятся:
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
Что относится к биологическим информационным каналам
Используя ресурсы Интернет, найти ответы на вопросы:
1. Что представляет из себя процесс передачи информации?
Передача информации — физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Записали информацию на диск и перенесли в другую комнату. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов:
Схема передачи информации:
Источник информации – информационный канал – приемник информации.
Информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов. От источника к приёмнику сообщение передается через некоторую материальную среду. Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, ТВ. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов.
Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):
Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи.
2. Общая схема передачи информации
3. Перечислите известные вам каналы связи
Канал связи (англ. channel, data line ) — система технических средств и среда распространения сигналов для передачи сообщений (не только данных) от источника к получателю (и наоборот). Канал связи, понимаемый в узком смысле (тракт связи), представляет только физическую среду распространения сигналов, например, физическую линию связи.
По типу среды распространения каналы связи делятся на:
5. Что такое пропускная способность канала передачи информации?
Пропускная способность — метрическая характеристика, показывающая соотношение предельного количества проходящих единиц (информации, предметов, объёма) в единицу времени через канал, систему, узел.
В информатике определение пропускной способности обычно применяется к каналу связи и определяется максимальным количеством переданной/полученной информации за единицу времени.
Пропускная способность — один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которые сеть в пределе может передать за единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.
Скорость передачи информации зависит в значительной степени от скорости её создания (производительности источника), способов кодирования и декодирования. Наибольшая возможная в данном канале скорость передачи информации называется его пропускной способностью. Пропускная способность канала, по определению, есть скорость передачи информации при использовании «наилучших» (оптимальных) для данного канала источника, кодера и декодера, поэтому она характеризует только канал.
5. В каких единицах измеряется пропускная способность каналов передачи информации?
Может измеряться в различных, иногда сугубо специализированных, единицах — штуки, бит/сек, тонны, кубические метры и т. д.
ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В СОЦИАЛЬНЫХ, БИОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Информация может существовать в виде:
текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
световых или звуковых сигналов;
электрических и нервных импульсов;
запахов и вкусовых ощущений;
хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.
Как известно, передача информации осуществляется в социальных, биологических и технических системах. Но какой из этих трёх способов передачи информации удобнее для нас? Для начала попробуем разобраться, что же такое передача информации. Передача информации — физический процесс, результатом которого становится воспроизведение информации, имеющейся в одном месте, условно называемом «источником информации», в другом месте, условно называемом «приёмником информации».
Итак, в системе передачи информации различают 3 направления: это передача от человека к человеку, от человека к компьютеру и от компьютера к компьютеру. Первоначально сведения получают при помощи органов чувств – зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Для передачи информации на ближнем расстоянии существует язык, который позволяет сообщить полученные сведения другому человеку. Кроме того, передать что-либо другому человеку можно, написав письмо, или во время телефонного разговора. Передача от компьютера к компьютеру происходит посредством дополнительных устройств (флеш-карты, интернета и т. д.)
Передача информации в социальных системах. К социальной информации относится любая информация, циркулирующая в обществе, которая обеспечивает выполнение им функций социальной системы. Это, в первую очередь, взаимодействие с другими людьми и обмен информации посредством органов чувств.
Передача информации в биологических системах. Все живые организмы имеют одно общее свойство: они размножаются, передавая информацию от предков к потомкам через данные, хранящиеся в цепочках ДНК. Например, у человека один сперматозоид содержит в ДНК 37.5 мегабайт информации. Нормальное семяизвержение представляет собой передачу 1587 GB данных примерно за 3 секунды. Чем сложнее организм, тем больше в нём хранится генов, и, соответственно, тем больше содержится информации. Кстати, человеческая клетка содержит 75 мегабайт генетической информации. Выходит, что один компакт-диск смог бы вместить лишь 10 клеток информации. Не раз предпринимались попытки «прочитать» геном живого существа (а в частности, человека) при помощи компьютерных технологий, которые, в большинстве своем, прекратились в 2000г. Сама информация хранится в ДНК, которые состоят из отдельных участков- генов. Каждый ген отвечает за строение и функционирования какого-либо участка организма или всего организма в целом, определяет наследственность, наличие или отсутствие болезней, группу крови, внешность и прочее. Однако кроме передачи информации в следствии размножения, есть еще множество способов. Например, такие простейшие одноклеточные организмы, как инфузория туфелька, постоянно воспринимают и используют информацию о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования при помощи своих чувствительных отростков. Более сложные организмы обмениваются информацией путем общения друг с другом. Млекопитающие передают ее, издавая различные звуки (вой, мычание, рык и прочее). Отдельные существа, такие как летучие мыши и дельфины, используют эхолокацию. Некоторые биологи говорят, что живое «питается информацией», создавая, накапливая и активно используя ее. Накапливая информацию, существа приобретают некий опыт, который поможет им выжить в будущем, чтобы передать эту информацию потомкам.
Передача информации в технических системах. Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и общества, но и для техники. За время своего существования человек изобрел множество способов передать информацию. Сначала ее передавали из уст в уста( вспомним фольклор), потом научились передавать с помощью рисунков, при помощи письменности, но после того как человек научился использовать в своих целях магнитные и электрические импульсы, а также радиоволны, многое изменилось. Появилось первое радио, затем телефоны, а потом и вовсе интернет и компьютеры. Благодаря им стала возможна автоматическая обработка информации. Интернет же дал шанс каждому желающему в любое время найти любую информацию, накопленную человечеством за долгие годы. Теперь не нужно ждать, пока письмо дойдет до адресата. Да и система передачи стала гораздо проще. Ну а теперь немного о том, что из себя представляет техническая система передачи информации. Любая такая система состоит из источника, приемника, устройств кодирования и декодирования и канала связи. Под кодированием понимается преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи. Декодирование – это обратное преобразование. Передача информации происходит по следующей схеме: 1)Информация 2)Канал связи 3)Помехи 4)Информация
Учёные выяснили, что человек- существо биосоциальное, а значит он взаимодействует со всеми системами передачи информации. Таким образом, передача информации в социальной, биологической, технической системах является неотъемлемой частью существования нашего мира, так как всё живое на Земле представляет собой средство передачи информации.
kpet-ks.ru
Компьютерные сети. г.Котово
Лекция №1
Теория информации – дочерняя наука кибернетики
Информация, канал связи, шум, кодирование
Кибернетика – это наука об общих законах получения, хранения, передачи и переработки информации. Ее основной предмет исследования – это так называемые кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем: автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, мозг человека или животных, биологическая популяция, социум. Часто кибернетику связывают с методами искусственного интеллекта, т.к. она разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основными разделами (они фактически абсолютно самостоятельны и независимы) современной кибернетики считаются: теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления и теория распознавания образов.
Родоначальниками кибернетики (датой ее рождения считается 1948 год, год соответствующей публикации) считаются американские ученые Норберт Винер (Wiener, он – прежде всего) и Клод Шеннон (Shannon, он же основоположник теории информации).
Винер ввел основную категорию кибернетики – управление (основная категория кибернетики), показал существенные отличия этой категории от других, например, энергии, описал несколько задач, типичных для кибернетики, и привлек всеобщее внимание к особой роли вычислительных машин, считая их индикатором наступления новой НТР. Выделение категории управления позволило Винеру воспользоваться понятием информации, положив в основу кибернетики изучение законов передачи и преобразования информации.
Сущность принципа управления заключается в том, что движение и действие больших масс или передача и преобразование больших количеств энергии направляется и контролируется при помощи небольших количеств энергии, несущих информацию. Этот принцип управления лежит в основе организации и действия любых управляемых систем: автоматических устройств, живых организмов и т.п. Подобно тому, как введение понятия энергии позволило рассматривать все явления природы с единой точки зрения и отбросило целый ряд ложных теорий, так и введение понятия информации позволяет подойти с единой точки зрения к изучению самых различных процессов взаимодействия в природе.
В СССР значительный вклад в развитие кибернетики внесли академики Берг А.И. и Глушков В.М.
В нашей стране в 50-е годы кибернетика была объявлена лженаукой и была практически запрещена, что не мешало, однако, развиваться всем ее важным разделам (в том числе и теории информации) вне связи с обобщающим словом “кибернетика”. Это было связано с тем, что сама по себе кибернетика представляет собой род философии, в кое-чем конфликтной с официальной доктриной того времени (марксистско-ленинской диалектикой).
Теория информации тесно связана с такими разделами математики как теория вероятностей и математическая статистика, а также прикладная алгебра, которые предоставляют для нее математический фундамент. С другой стороны теория информации исторически и практически представляет собой математический фундамент теории связи. Часто теорию информации вообще рассматривают как одну из ветвей теории вероятностей или как часть теории связи. Таким образом, предмет “Теория информации” весьма узок, т.к. зажат между “чистой” математикой и прикладными (техническими) аспектами теории связи.
Теория информации представляет собой математическую теорию, посвященную измерению информации, ее потока, “размеров” канала связи и т.п., особенно применительно к радио, телеграфии, телевидению и к другим средствам связи. Первоначально теория была посвящена каналу связи, определяемому длиной волны и частотой, реализация которого была связана с колебаниями воздуха или электромагнитным излучением. Обычно соответствующий процесс был непрерывным, но мог быть и дискретным, когда информация кодировалась, а затем декодировалась. Кроме того, теория информации изучает методы построения кодов, обладающих полезными свойствами.
В теории управления
В теории управления (кибернетике), предметом исследования которой являются основные законы управления, то есть развития систем управления, информацией называются сообщения, получаемые системой из внешнего мира при адаптивном управлении (приспособлении, самосохранении системы управления).
Основоположник кибернетики Норберт Винер говорил об информации так:
“Информация — это не материя и не энергия, информация — это информация”. Но основное определение информации, которое он дал в нескольких своих книгах, следующее: информация — это обозначение содержания, полученное нами из внешнего мира в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств.
— Н. Винер Кибернетика, или управление и связь в животном и машине; или Кибернетика и общество
Эта мысль Винера дает прямое указание на объективность информации, то есть её существование в природе независимо от сознания (восприятия) человека.
Объективную информацию современная кибернетика определяет как объективное свойство материальных объектов и явлений порождать многообразие состояний, которые посредством фундаментальных взаимодействий материи передаются от одного объекта (процесса) другому, и запечатлеваются в его структуре.
Материальная система в кибернетике рассматривается как множество объектов, которые сами по себе могут находиться в различных состояниях, но состояние каждого из них определяется состояниями других объектов системы. В природе множество состояний системы представляет собой информацию, сами состояния представляют собой первичный код, или код источника. Таким образом, каждая материальная система является источником информации.
Субъективную (семантическую) информацию кибернетика определяет как смысл или содержание сообщения. (см. там же) Информация — это характеристика объекта.
В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, людьми и машинами, живой и не живой природой. Данное определение не претендует на полноту и законченность так как информация относится к наиболее фундаментальным понятиям таким как материя, поле, энергия, которые лишь описываются и трактуются.
Информация, как любой объект или явления, имеет три составляющие: сущность, определение и термин.
Рассмотрим гипотезу, основанную на разделении понятия «информация» на два: «данные» и «смысл», т.к. смысл в этой паре является главным, то смысл, назовем «информацией».
С точки зрения философии информация – наиболее общее понятие наряду с материей. Можно сказать, что она отражает организацию материи. При этом информация не только пассивно характеризует структуру материи, но и способна активно создавать и воспроизводить эту структуру. Например, любой созданный человеком объект первоначально существует в виде идеи (образа) в голове его творца, а свойства самого человека в значительной степени запрограммированы информацией, хранящейся в его геноме.
“Антиподом” информации, характеризующей стуктурированность материи является энтропия, которая отражает ее неупорядоченность (“хаоc”).
Упорядоченность и хаос (и, соответственно, энтропия и информация) в видимой вселенной непрерывно перетекают друг в друга: например, строить – означает упорядочивать, а разрушать – вносить беспорядок. Но “есть время собирать камни и время разбрасывать камни”. Исходя из этого существует предположение о “законе сохранения” количества информации во Вселенной. Однако, есть и прямо противоположная точка зрения: след всего, что происходит, неуничтожим на “тонких уровнях” организации материи, так что информация постоянно накапливается.
Информация в адаптивной системе
Упомянутый выше подход к информации можно считать наиболее общим, однако, он мало что дает в практическом плане. Понятия количества, значения и ценности информации приобретают смысл, если в рассмотрении появляется субъект – система, которая эту информацию использует. Такой системой может быть, например, живой организм, сообщество людей или компьютер, управляющий некоторым агрегатом.
Система всегда существует в определенной среде. Чтобы решать свои задачи она должна иметь собственную модель среды и постоянно корректировать ее на основе получаемых сведений (адаптировать). В рамках такого подхода информация есть «представление субъекта об окружающей среде». Напротив, энтропия – неопределенность в таком представлении. Появление новых сведений снимает часть неопределенности и энтропия (“незнание”) заменяется информацией (“знанием”).
Обратите внимание, что информация (как “представления субъекта”) сама по себе не материальна, однако, она всегда имеет материальные носители: сигналы, которые ее переносят или параметры элементов, с помощью которых она хранится. Сигналы служат носителями информации при восприятии ее из среды и при передаче от одного субъекта другому (при этом “другой субъект” представляется во “внутренней модели”, как элемент среды). Обратите внимание, что из многообразных физических воздействий среды на субъекта сигналами будут лишь те, из которых субъект получает информацию.
Виды и формы представления информации. Свойства информации.
Формы представления информации
Для человека, как существа общественного, принципиально необходимо обмениваться информацией с себе подобными. Именно способность накапливать, передавать и воспринимать опыт других и сделала его Человеком. При этом по мере развития культуры люди изобретали все более изощренные и разнообразные средства хранения, передачи, а затем и обработки информации.
Классификация основных форм представления информации, используемых человеком для ее передачи и хранения.
Символьная информация. Понятие о знаках и знаковых системах
Знаки представляют материальное замещение понятий, которыми человек пользуется, чтобы упорядочить и упростить свои представления о внешнем мире (так, понятие “человек” обобщает множество индивидуальностей разного возраста, пола, расы и т.д., а этому понятию может соответствовать определенный знак, например, пиктограмма).
Обычно знаки образуют систему. Примером знаковой системы являются различные языки – от живого языка человеческого общения до алгоритмического языка для записи программ или языка химических формул. Другие примеры – набор цветов светофора, знаков дорожного движения и т.д. Существуют и внесистемные знаки, которые обычно тоже являются «обломками» знаковых систем (например жесты или междометия).
По своей природе знаковые системы дискретны, то-есть, используют ограниченный набор элементов.
Другой аспект – связь формы знака и его смысла. Знаки, форма (вид), которых непосредственно связана с их смыслом называют символами. Таковы, например, гербы и пиктограммы. Если подобная связь отсутствует (как в случае слов естественного языка или знаков математических операций), знаки называют диакритиками. Обычно знаковые системы состоят из диакритических знаков, хотя в ряде случаев можно проследить их символические корни (например, некоторых букв и иероглифов).
Законы построения знаковых систем изучает семиотика, которая включает ряд направлений.
Синтактика занимается правилами соединения знаков (например, построения фраз).
Семантика изучает смысл – соответствие знака (слова) и понятия. Фраза «Глокая куздра штеко будланула бокра и кудлачит бокренка» построена синтаксически верно, однако она бессмысленна, поскольку словам не соответствуют понятия.
Прагматика занимается полезностью и истинностью. Фраза «Сегодня хорошая погода» синтаксически правильна и семантически корректна. Однако истинность и ценность информации, которую она передает, зависит от конкретных условий.
Сигматика изучает вопросы обозначений.
В нашем курсе использование знаков рассматривается с точки зрения передачи информации. С этих позиций они представляют собой условное изображение элементов сообщения. Типичный случай сообщения, ссотоящего из знаков – текст.
Графическая информация. Понятие о спектре непрерывных сообщений
Если учесть, что любой цветовой сигнал может быть представлен как наложение трех цветов (в частности, красного, зеленого и голубого), то изменение цвета точки изображения также можно представить тремя аналогичными зависимостями. Таким образом, подобный подход достаточно универсален.
Зачастую меняющаяся во времени величина сохраняет некоторые стабильные характеристики, в частности, мощность различных частотных составляющих (которым соответствуют участки кривой с разной скоростью изменения амплитуды). Такой “частотный портрет” непрерывной зависимости называется спектром.
В дальнейшем мы вернемся к детальному изучению спектров различных сигналов, используемых при передаче информации по линиям связи. Здесь же уместно отметить следующее: для реальных сигналов, скорость изменения которых конечна, всегда существует некоторая граничная частота спектра fm, соответствующая его самой высокочастотной составляющей.
Параметрическая (числовая) информация. Дискретизация непрерывных сообщений
Для представления количественной информации чаще всего используются числа. По сравнению с представлением величин непрерывными зависимостями они дают значительные преимущества в возможностях обработки и хранения информации. Именно поэтому непрерывные сообщения часто “оцифровывают”, то есть представляют как последовательность чисел.
Числовая информация, как и символьная, по своей природе дискретна, так как она может быть представлена ограниченным набором символов (в частности, цифр).
На Рис.1 показана дискретизация непрерывной зависимости U(t). Она включает две составляющих:
Благодаря этим двум этапам всю зависимость U(t) можно представить как последовательность дискретных значений, которым соответствуют числа.
Очевидно, что точность дискретизации по уровню может быть выбрана как угодно большой
Важно, что непрерывную информацию с помощью оцифровки (дискретизации) принципиально в любом случае можно представить, как дискретную с любой необходимой точностью. В то-же время, обратное преобразование иногда невозможно (например, для символов). Таким образом, дискретная форма представления информации является наиболее общей.
В соответствие с формами представления информации выделяют и типы дискретных и непрерывных сообщений. Первые состоят из знаков, принадлежащих к определенному алфавиту. Вторые включают непрерывно меняющиеся во времени величины.
Принципиально важно, что непрерывная информация в любом случае могут быть преобразована к дискретной, тогда как обратное преобразование возможно не всегда.
Действительно, непрерывную зависимость некоторых величин можно дискретизировать, если задавать их соответствие в ограниченном наборе точек. При этом точность такого преобразования принципиально может быть задана достаточно высокой, чтобы не потерять информацию. А вот однозначно восстановить неизвестную кривую по ограниченному набору точек возможно не всегда. Мы будем рассматривать дискретную форму представления информации, как основную.
Информация – нематериальная сущность, при помощи которой с любой точностью можно описывать реальные (материальные), виртуальные (возможные) и понятийные сущности. Информация – противоположность неопределенности.
Канал связи – это среда передачи информации, которая характеризуется в первую очередь максимально возможной для нее скоростью передачи данных ( емкостью канала связи).
Шум – это помехи в канале связи при передаче информации.
Кодирование – преобразование дискретной информации одним из следующих способов: шифрование, сжатие, защита от шума.
Емкость канала связи без шума можно приблизительно вычислить, зная максимальную частоту волновых процессов, допустимую в этом канале. Можно считать, что скорость передачи данных может быть не меньше, чем эта частота. Например, при предельной частоте, равной 1000Гц, можно обеспечить скорость передачи данных не меньше 1Кбод.
Примеры каналов связи и связанных с ними предельных частот: телеграф – 140Гц, телефон – до 3.1КГц, короткие волны (10-100м) – 3-30МГц, УКВ (1-10м) – 30-300МГц, спутник (сантиметровые волны) – до 30ГГц, оптический (инфракрасный диапазон) – 0.15-400ТГц, оптический (видимый свет) – 400-700ТГц, оптический (ультрафиолетовый диапазон) – 0.7-1.75ПГц.
Схематично процесс передачи информации показан на рисунке. При этом предполагается, что имеется источник и получатель информации. Сообщение от источника к получателю передается посредством канала связи (информационного канала).
В таком процессе информация представляется и передается в форме некоторой последовательности сигналов, символов, знаков. Например, при непосредственном разговоре между людьми происходит передача звуковых сигналов – речи, при чтении текста человек воспринимает буквы — графические символы. Передаваемая последовательность называется сообщением. От источника к приемнику сообщение передается через некоторую материальную среду (звук – акустические волны в атмосфере, изображение — световые электромагнитные волны). Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, телевидение.
Можно говорить о том, что органы чувств человека выполняют роль биологических информационных каналов. С их помощью информационное воздействие на человека доносится до памяти.
Американским ученым Клодом Шенноном, одним из основателей теории информации, была предложена схема процесса передачи информации по техническим каналам связи, представленная на рисунке.
Работу такой схемы можно пояснить на процессе разговора по телефону. Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством — микрофон телефонной трубки, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Каналом связи является телефонная сеть (провода, коммутаторы телефонных узлов через которые проходит сигнал)). Декодирующим устройством является телефонная трубка (наушник) слушающего человека — приемник информации. Здесь пришедший электрический сигнал превращается в звук.
Связь, при которой передача производится в форме непрерывного электрического сигнала, называется аналоговой связью.
Под кодированием понимается любое преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи.
В настоящее время широко используется цифровая связь, когда передаваемая информация кодируется в двоичную форму (0 и 1 – двоичные цифры), а затем декодируется в текст, изображение, звук. Цифровая связь является дискретной.
В первую очередь применяются технические способы защиты каналов связи от воздействия шумов. Например, использование экранного кабеля вместо “голого” провода; применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума и пр.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важным идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована.
Однако, нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведет к задержкам и подорожанию связи. Теория кодирования К. Шеннона как раз и позволяет получить такой код, который будет оптимальным. При этом избыточность передаваемой информации будет минимально-возможной, а достоверность принятой информации – максимальной.
В современных системах цифровой связи часто применяется следующий прием борьбы с потерей информации при передаче. Все сообщение разбивается на порции – блоки. Для каждого блока вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с данным блоком. В месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого блока, и если она не совпадает с первоначальной, то передача данного блока повторяется. Так будет происходить до тех пор, пока исходная и конечная контрольные суммы не совпадут.
Скорость передачи информации — это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.
Технические линии информационной связи (телефонные линии, радиосвязь, оптико-волоконный кабель) имеют предел скорости передачи данных, называемый пропускной способностью информационного канала. Ограничения на скорость передачи носят физический характер.
Контрольные вопросы: