![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Предмет и задачи теории информации
Само понятие информации носит фундаментальный характер и её полное определение не может быть построено как следствие существующих понятий. Для практических целей под информацией будем понимать сведения, которыми интересуется получатель. Когда говорят об информации, то имеют в виду как объективные сведения о событиях в материальном мире, так и получателя этих сведений, то есть субъекта. Поэтому информация включает в себя объективные и субъективные стороны. Наличие субъективной стороны приводит к тому, что наряду с информацией, объективно отражающей явления в материальном мире, существует дезинформация, дающая получателю ложные сведения. Информация включает в себя как количественную, так и качественную стороны. Определить количество информации и передать его с наименьшими потерями по каналам связи, не интересуясь смыслом информации, – это предмет теории информации, которую иногда называют математической теорией связи. Качественная сторона информации, например её ценность, полезность, важность, исследуется в семантической теории информации. В дальнейшем в настоящих лекциях будем интересоваться только той частью теории информации, которая рассматривает количественную сторону информации. Будем пользоваться, как и раньше, такими понятиями, как сообщение и сигнал. Сообщение – это информация, выраженная в определённой форме и предназначенная для передачи от источника к получателю информации. Сообщения бывают дискретными и непрерывными. Дискретное сообщение фиксирует информацию с помощью набора дискретных символов, например букв или последовательности импульсов. Под понятие дискретного сообщения подходит газетный текст, телеграмма с набитыми символами азбуки Морзе, перфокарта для программы при работе на ЭВМ. Непрерывное сообщение фиксирует информацию с помощью непрерывного изменения какой-либо физической величины, например тока или напряжения. Под понятие непрерывного сообщения подходит изменение тока микрофона под влиянием слов говорящего, непрерывные управляющие колебания, с помощью которых осуществляется модуляция какого-либо процесса. Сигналом в радиотехнике называют электрический (электромагнитный) процесс, который распространяется в пространстве и у которого изменяются один или несколько параметров по закону сообщения. Сигнал является переносчиком информации. Отличие сигнала от сообщения весьма условно. Сигнал это видоизменённое сообщение, пригодное для передачи на расстояние. В радиотехнике обычно сообщение это низкочастотное, а сигнал это высокочастотное колебание. Если же идет обработка информации без необходимости её передачи по радиоканалу, например в управляющих системах или ЭВМ, то понятия сообщения и сигнала совпадают. Такое совпадение нами уже использовалось, например при рассмотрении фильтра Калмана. Канал с в я з и – это совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений от источника к получателю. Кодирующее устройство переводит сообщение в последовательность символов канала. В передающем устройстве эти символы преобразуются в сигналы канала. Линия связи представляет собой среду, в которой распространяются сигналы от передатчика к приёмнику. Линия связи подвержена воздействию помех. Шумы приёмника пересчитываются на его вход, так что можно считать, что шумы действуют вместе с помехой в линии связи. Приёмник выделяет сигналы, которые затем декодирующим устройством переводятся в сообщения, удобные для извлечения информации получателем. Модулятор и демодулятор являются частными примерами кодирующего и декодирующего устройств. Основными задачами теории информации являются: 1. Определение количества информации, заключённого в сообщениях; 2. Разработка таких методов кодирования, при которых получаются сигналы, наиболее помехоустойчивые к действию помех в линии связи; 3. Определение предельных границ уплотнения канала связи с целью обеспечения передачи наибольшего количества информации в единицу времени; 4. Оценка информационных потерь в канале связи путем сравнения количества информации у получателя с количеством информации на выходе источника сообщений. Возникновение теории информации связывают с именем американского учёного К. Шеннона, опубликовавшего статью «Математическая теория связи» в 1949 году. Существенный вклад в развитие вопроса передачи информации в каналах связи с использованием непрерывных сообщений сделал русский учёный академик Колмогоров в 1956 году.
|