Канал связи — совокупность технических устройств, обеспечивающих пере­дачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство — устройство, предназначенное для преобразования ис­ходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи.

Декодирующее устройство — устройство для преобразования кодированного со­общения в исходное.

Деятельность людей всегда связана с передачей информации, но информацию могут передавать друг другу не только люди. но и животные и растения.

В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передаче в телеграфе. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабаты­вающая способы защиты информации. — криптология.

Задания для повторения

1. Приведите примеры передачи информации в обществе и в природе.

2. Приведите примеры из истории и литературы, когда при передаче информация преднамеренно искажалась. К чему это привело?

3. В приведенном ниже примере определите источник информации, кодирование и декодирование, канал связи, приемник информации, помехи и причину их возникновения.

На уроке информатики.

Вовочка (думает: «Очень хочется пить!») говорит: «Вера Ивановна, можно выйти?» Вера Ивановна (думает: «Наверное, он не знает урока и надеется, что за оставшиеся 5 минут до конца урока я не успею его спросить») говорит: «Вовочка, к доске!».

Глава для любознательных

Каналы передачи сообщений характеризуются пропускной способностью и помехозащищенностью. Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей информации только в одну сторону (телевидение) и дуплексные, по которым возможно передавать информацию в оба направления (телефон, телеграф). По каналу могут одно­временно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтра­ция по частоте передаваемых сообщений, как это делается в радиоканалах.

Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых по нему в отсутствие помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала. Для повышения помехозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов. Например, вводят лишние (избыточные) символы. Эти символы не несут действительного содержания, но исполь­зуются для контроля правильности сообщения при получении. С точки зрения теории информации все то, что делает литературный язык красочным, гибким, богатым оттенка­ми, многоплановым, многозначным, — избыточность.

Как избыточно с таких позиций письмо Татьяны к Онегину! Сколько в нем информа­ционных излишеств для краткого и всем понятного сообщения «Я вас люблю!».

Вопросы-проблемы

Проанализируйте, что мы потеряли бы или приобрели, если бы пользовались «эко­номными» кодами, без избыточности в сообщениях в общении, в художественной лите­ратуре, в точных науках? Обоснуйте свой ответ.

Интересный факт

В истории кибернетики имя Клода Шеннона занимает одно из самых значительных мест. Он создал теорию передачи и кодирования информации в каналах связи и заложил основы теории информации. Ему удалось доказать замечательный факт: он установил точную связь между способом кодирования передаваемых сообщений, скоростью их передачи по каналам связи и вероятностью искажения передаваемой информации. Но, пожалуй, самым замечательным результатом теории информации является доказатель­ство, что при любых помехах и шумах можно обеспечить передачу информации без потерь.

Первая теорема Шеннона говорит о том, что для передачи любого сообщения с помощью канала без помех, существует код минимальной длины, такой, что сообщение кодируется с минимальной избыточностью.

Вторая теорема Шеннона о кодировании при наличии шумов гласит, что всегда существует способ кодирования, при котором сообщения будут передаваться с какой угодно высокой достоверностью (со сколь угодно малой вероятностью ошибок), если только скорость передачи (Н) не превышает пропускной способности канала связи (С), т. е. при Н<С. Это было неожиданным открытием.

Большой вклад в разработку математических основ теории связи внесли советские ученые: А. Н. Колмогоров, А. Я. Хинчин, А. А. Харкевич, В. А. Котельников. Теория связи позволяет правильно спроектировать канал связи и выбрать оптимальный способ коди­рования сигнала.

Обработка информации

 

· На уроке информатики.