Схема процесса передачи информации показана на рисунке. При передаче информации всегда имеется источник информации и её получатель (приёмник информации). Сама передача осуществляется посредством какой‐либо среды, которая является информационным каналом или каналом связи. Например, в качестве информационного канала может выступать воз дух, в котором сообщения предаются звуковыми волнами. Если передаются письменные сообщения, то информационным каналом следует считать лист бумаги, на котором написано или напечатано сообщение. Обычно под информационными каналами понимают технические линии связи, например, телефонные линии, радиолинии, оптико‐ волоконные линии. Для человека его органы чувств выполняют роль биологических информационных каналов, по которым информация доносится до мозга.
В процессе передачи информация представляется и передается в форме некоторой последовательности знаков, сигналов, символов. Например, в процессе непосредственного разговора между людьми происходит передача звуковых сигналов – речи, а при чтении текста посредством световых сигналов воспринимаются буквы – графические символы. Передаваемая при этом последователь ность сигналов называется сообщением.
Кодированием информации называется любое пре‐образование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для её передачи по каналу связи. Примером является кодирование радиосигналов с помощью кода аз‐ буки Морзе. Передача информации по радио и телеграфу с помощью азбуки Морзе является примером дискретной связи. Другим примером кодирования является цифровая связь,которая широко применяется в настоящее время.При этом передаваемая информация кодируется в двоичную форму, а затем декодируется в исходную форму. Цифровая связь – это также дискретная связь.
В процессе передачи по каналу связи всегда имеют место разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Это так называемый шум, который мы часто слышим при разговоре по телефону в виде треска и помех, мешающих разговору. Обычной причиной этого является плохое качество линий связи. Для борьбы с воздействием шумов применяют раз‐ личные технические средства, иногда довольно сложные. Например, используют экранированные кабели вместо обычных проводов, применяют различные фильтры, отделяющие полезный сигнал от шума и т.п.
Американский математик Клод Шеннон создал специальную теорию кодирования информации, которая дает методы борьбы с шумами. Например, для борьбы с шума‐ ми передаваемый по линии связи код должен быть избы‐ точным. За счёт этой избыточности потеря при передаче какой либо части информации может быть компенсирована. Например, когда плохо слышно при разговоре по теле‐ фону, то применяют такой приём – каждое слово повторяют дважды, и также отдельные слова передают по буквам, используя заглавные буквы некоторых имен людей. На‐ пример, телефонисты название города Аткарск по буквам передают так: А нна, Т атьяна, К онстантин, А нна, Р оман, С танислав, К онстантин.
Говоря учащимся о скорости передачи информации, необходимо привлекать аналогию – перекачка воды по трубам. В этом примере каналом передачи воды являются трубы. Скорость подачи воды или расход воды измеряется количеством литров или кубометров протекающей воды в единицу времени (л/с или куб. м/с). Скоростью передачи информации называют информационный объём сообщения, передаваемый в единицу времени, поэтому единицами измерения скорости передачи информации будут: бит/с, байт/с и другие кратные единицы. Например, типовые модемы, применяемые для передачи компьютерной информации по телефонным линиям, обладают максимальной скоростью 56 кбит/с (в реальных условиях эта скорость оказывается вдвое меньше).
Рассматривая передачу информации по линиям связи необходимо остановиться на понятии пропускной способности информационного канала, которая определяется физическими характеристиками материала из которого он изготовлен. Наибольшую пропускную способность имеют оптико‐волоконные линии связи, а наименьшую – проводные телефонные линии.
Вопросы и задания
1. Какие информационные процессы изучаются в базовом курсе информатики?
2. Приведите примеры, иллюстрирующие понятия: носитель информации, хранилище информации, передача информации, шум и защита от шума.
3. Расположите в порядке возрастания информационной ёмкости следующие носители информации: ОЗУ, ПЗУ, регистры процессора, магнитная лента, магнитный диск, лазерный диск, флеш‐память, симкарта.
4. Приведите особенности биологической памяти человека, как хранилища информации.
5. Можно ли говорить, что компьютер может работать с любой информацией, с которой имеет дело человек?
6. Приведите примеры поиска какой‐либо информации в школе и в домашних условиях, а также алгоритмы такого поиска.
7. Какой методический приём следует использовать при изучении процесса передачи информации?
8. Какую аналогию можно привести при изучении дискретной связи?
9. Приведите примеры способов борьбы с шумами при разговоре по телефону.
Лекция 15.
