Информация всегда представляется в виде сообщения (совокупности сведений об источнике), интересующегося потребителя. Сообщение всегда передается в материально-энергетической форме – в виде сигнала (электрического, светового, электромагнитного, звукового и др.)
Преобразование сообщения в сигнал обычно осуществляется в виде двух операций – кодирования и модуляции. Кодирование представляет собой преобразование сообщения в последовательность кодовых символов (например, кодирование телеграммы при отправлении), а модуляция – преобразование этих символов в сигналы, пригодные для передачи по каналу связи (например, передаваемый радиостанцией радиосигнал). На выходе из канала связи производятся обратные операции: демодуляция (извлечение полезной составляющей из радиосигнала с помощью детектора радиоприемника) и декодирование (расшифровка телеграммы в приемном устройстве).
Теория информации – это наука о получении, преобразовании, накоплении, отображении и передаче информации. Теория информации рассматривает также математические модели детерминированных и случайных сигналов, вопросы, связанные с оценкой количества передаваемой информации, эффективности, помехоустойчивости и пропускной способности каналов связи.
Ниже излагаются основные сведения по теории информации.
1.1. Получение информации
Получение (восприятие) информации – процесс целенаправленного извлечения и анализа информации в какой-либо физической системе.
Подобно живым организмам, воспринимающим информацию из внешней среды с помощью специальных органов (обоняния, осязания, слуха, зрения), технические системы воспринимают информацию с помощью специальных устройств – датчиков, чувствительных элементов, анализаторов (восприятие зрительной, акустической и другой информации).
Система восприятия информации может представлять собой довольно сложный комплекс программных и технических средств, обеспечивающих несколько этапов первичной переработки поступающей информации.
Простейший тип восприятия – различение двух противоположных (альтернативных) ситуаций: «ДА» и «НЕТ»; «+» и «-»; «замкнуто» и «разомкнуто», «1» и «0».
Более сложный вид восприятия – измерение, т.е. получение внешней информации и сравнение ее с некоторыми эталонами. В результате происходит определение измеряемых величин в статистике или в динамике (в их изменении во времени и пространстве). В последнем случае особо выделяют системы восприятия, функционирующие в реальном времени, т.е. в том же темпе, в котором происходят изменения физической системы.
Последующие этапы восприятия (в случае необходимости): анализ, распознавание, прогнозирование ситуаций. При этом применяются различные практические и теоретические приемы: аналитические, статистические, логические, эвристические и др.
Критерием качества (эффективности) восприятия может быть количество полученной информации при обеспечении высокой достоверности (малой вероятности ошибки) восприятия.
Устройства, воспринимающие информацию от физической системы (датчики, анализаторы и др.), обычно выражают входную информацию в виде эквивалентных физических сигналов (механических, электрических и др.)
В связи с этим перейдем к рассмотрению понятия «сигнал». «Сигнал» - это материальный носитель информации, средство перенесения информации в пространстве и времени. Носителем сигнала могут быть звук, свет, электрический ток, магнитное поле и т.п.
Все многообразие сигналов в природе можно разделить на две основные группы – детерминированные и случайные. Все сигналы в свою очередь делятся на непрерывные и дискретные. Рассмотрим эти понятия более подробно.
1.2. Сигналы детерминированные и случайные.
Детерминированным называется сигнал, значения которого в любые моменты времени являются известными величинами. В противном случае сигнал называют случайным или стохастическим (от греческого слова stochastic – догадка). Каждый конкретный вид случайного сигнала Х(t), представляющего собой функцию времени, называют реализацией. Каждую реализацию можно представить бесконечной совокупностью зависимых или независимых случайных величин.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.