( Вопрос 3. Информация, ее виды и свойства. Методы и модели оценки количества информации (меры информации).

Все процессы в природе сопровождаются сигналами. Зарегистрированные сигналы образуют данные. Данные преобразуются, транспортируются и потребляются с помощью методов. Информация – это динамический объект, образующийся в ходе информационного процесса.

Сигнал (в широком смысле слова)- это материальный носитель информации. Сигналы служат для передачи сообщений в информационных системах. Материальную основу сигнала представляет какой-либо физический объект или процесс, который называется носитель информации.

Все процессы в природе сопровождаются сигналами. Зарегистрированные сигналы образуют данные. Данные преобразуются, транспортируются и потребляются с помощью методов. Информация – это динамический объект, образующийся в ходе информационного процесса.

Сигнал (в широком смысле слова)- это материальный носитель информации. Сигналы служат для передачи сообщений в информационных системах. Материальную основу сигнала представляет какой-либо физический объект или процесс, который называется носитель информации.

Носитель становится сигналом в процессе модуляции. У носителей может быть множество параметров. Параметры носителя, которые изменяются во времени, называются информативными. В качестве носителей информации используют колебания различной природы (электрический ток, напряжение и другое).

Колебания бывают:

1. детерминированные - это те, которые точно определены в любой момент времени.

2. недетерминированные (случайные) - это те, значение параметров которых предсказать невозможно (шумы, помехи).

По своей структуре сигналы бывают:

1. дискретными - в них число значений каких-либо параметров конечно.

2. непрерывные - у них существует множество значений параметров.

3. дискретно-непрерывные - они дискретные по одному параметру и непрерывные по другому.

Информация поступает в систему как совокупность первичных сигналов называемых сообщениями.

Сообщение – это информация, воплощенная в материальную форму (речь, текст, изображение, цифровые данные, графики, таблицы…).

Множество различных сигналов называются алфавитомисточника сообщений. Число сигналов называют объемом алфавита.

Сообщения (соответственно сигналам) делятся на:

а) непрерывные - которые имеют множество значений и неразделимы на определенные элементы.

б) дискретные - которые имеют фиксированный набор символов алфавита и формируются в результате последовательной выдачи отдельных элементов алфавита.

Существует три режима передачи сообщений:

1. симплексный режим – передача данных только в одном направлении.

2. полудуплексный режим – попеременная передача данных, когда источник и приемник последовательно меняются местами. (Пример: разведчик передает в центр информацию, а затем принимает инструкции из центра).

3. Дуплексный режим – одновременная передача и прием сообщений. Пример: телефон.

           Преобразование дискретного сообщения в сигнал удобный для передачи называется кодированием.

Устройство, которое осуществляет это преобразование, называется кодером (К). Каждому знаку исходного алфавита соответствует последовательность символов, которые называются кодовой комбинацией. Количество символов в кодовой комбинации называется значностью кода. А количество не нулевых символов называют весом кода. Обратный процесс восстановления сообщения по принятому сигналу называется декодированием. Устройство, которое осуществляет это преобразование, называется декодером (ДК).

           Если же сообщение непрерывное, оно тоже преобразуется в сигнал, при этом, могут преобразоваться один или несколько параметров носителей сигнала. Такой процесс называется модуляцией.

И осуществляется устройством, называемым  модулятор (М). Обратный процесс преобразования сигнала в сообщение называют демодуляцией. Осуществляет это преобразование  демодулятор (ДМ).

Различают амплитудную, фазовую и частотную модуляцию.

Для радиосигнала в диапазоне средних волн сообщение воспроизводится амплитудной модуляцией, в диапазоне ультракоротких волн – частотной модуляцией.

Принцип амплитудной модуляции: «0» - сигнала нет (т.е. отсутствует сигнал несущей частоты), «1» - сигнал есть (т.е. есть колебания несущей частоты).

Частотная модуляция предусматривает передачу сигналов 0 и 1 на разной частоте. При переходе от 0 к 1 и от 1 к 0 происходит изменение сигнала несущей частоты.

Суть фазовой модуляции состоит в том, что при переходе от 1 к 0 и от 0 к 1 меняется фаза колебаний, т.е. их направление.

Преобразованный сигнал от передающего устройства поступает к приемному устройству по линии связи. Линией связи может быть любая физическая среда (металл, воздух, телефонная сеть).

При получении сигналов на приемном устройстве они могут отличаться от переданных вследствие помех. Помехи могут быть внешние и внутренние. На приемном устройстве осуществляется отделение помех от сигнала. Это осуществляется декодером. Соответствие переданного сигнала принятому, называется верностью передачи. Совокупность всех перечисленных средств называется каналом связи. Существуют одноканальные и многоканальные системы передачи информации.