Структура информационного обеспечения

1 – немашинное обеспечение; 2 – машинное обеспечение; 3 – нормативно-справочная информация (планово-экономические показатели, конструкторские, технологические и др. виды документов); 4 – оперативная информация (совокупность первичных документов, содержащих данные о ходе производственных процессов); 5 – система классификаций и кодирование информации; 6 – методические и инструктивные материалы; 7 – система программ организации, накопления, выделения и доступа к данным; 8 – информационные массивы на машинных носителях; 9 – входная информация (содержит сведения о состоянии процесса в некоторые моменты времени); 10 – промежуточная информация (получается в процессе решения задач путем расчета); 11– выходная информация.

Расчет защитного кода (на примере).

1. Кодирование битовых последовательностей по паритету ("четности")

Информация, передаваемая по каналам связи, передается последовательно (бит за битом). При этом она как правило "упаковывается" в серии бит фиксированной длины. Например, код, применяемый в телеграфии, является 5-битным. Каналы связи являются наиболее подверженным искажениям звеном в системах обработки информации. На канал передачи данных воздействуют возмущения в виде электрического шума, электромагнитных помех, которые искажают полезную информацию. С целью повышения защищенности передаваемой информации в полезные битовые последовательности вводят дополнительные биты или последовательности бит информации. Идея защиты по паритету следующая. Например, передается битовая последовательность вида 00110. Устройство, кодирующее полезную информацию, называемое кодер, дополняет эту последовательность служебным битом (0 или 1). В зависимости оттого, какое количество единиц содержится в передаваемом блоке: четное или нечетное, информационная последовательность дополняется либо единицей "1", либо нулем "0". Пример. Последовательность 1000001 (символ А в семибитном коде для обмена информацией) будет дополнена единичным битом - 1000001[1], символ С соответственно нулевым битом - 1000011 [0]. По линии связи, следовательно, будет передана 8-битная последовательность. Устройство, "принимающее" эти биты информации, (декодер) также подсчитывает количество единиц (четное или нечетное) и затем анализирует защитный бит (бит паритета). В случае, если бит паритета "не соответствует" переданной последовательности, считается, что информация была искажена. Достоинства данного метода защищенного кодирования - простота реализации и анализа, невысокая избыточность в результирующей последовательности. Недостатки: данная система не позволяет обнаружить кратные искажения, т.е. искажения двух и более информационных бит информации, что может привести к искажениям в совокупной передаваемой информации, которые не будут обнаружены.

Циклические коды.

К числу эффективных кодов, обнаруживающих одиночные, кратные ошибки и пачки ошибок, относятся циклические коды (СRС –CyclicRedundancyCode). Они высоконадежны не могут применяться при блочной синхронизации, при которой выделение, например, бита нечетности было бы затруднительно.

Один из вариантов циклического кодирования заключается в умножении исходного кода на образующий полином, а декодирование - в делении на него. Если остаток от деления не равен нулю, то произошла ошибка. Сигнал об ошибке поступает впередатчик, что вызывает повторную передачу.

Образующий полином есть двоичное представление одного из простых множителей, на которые раскладывается число Xⁿ-1, где Xⁿ обозначает единицу в n-м разряде, n равно числу разрядов кодовой группы

Основной вариант циклического кода, широко применяемый на практике, отличается от предыдущего тем, что операция деления на образующий полином заменяется следующим алгоритмом: 1) к исходному кодируемому числу А справа приписывается К нулей, где К - число битов в образующем полиноме, уменьшенное на единицу; 2) над полученным числом выполняется операция О, отличающаяся от деления тем, что на каждом шаге операции вместо вычитания выполняется поразрядная операция "исключающее ИЛИ"; 3) полученный остаток В и есть СRС - избыточный К-разрядный код, который заменяет в закодированном числе приписанные справа К нулей.

На приемном конце над кодом снова выполняется операция О. Если остаток не равен нулю, то при передаче произошла ошибка н нужна повторная передача кода.

Исходный код 00101000, бит четности равен [1].

 

Xⁿ-1 = 2⁸ – 1 = 255 = 15*17.

Образующий полином равен 17₁₀ = 10001₂

 

Далее вычисляется CRC: Проверка: