Μεταφορά πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας. Περίληψη μαθήματος με θέμα «Μεταφορά πληροφοριών. Αναπαράσταση ακέραιου αριθμού

| 8 τάξεις | Προγραμματισμός μαθημάτων για τη σχολική χρονιά | Εργαστείτε στο τοπικό δίκτυο μιας τάξης υπολογιστή στη λειτουργία κοινής χρήσης αρχείων

Μάθημα 2
Εργαστείτε στο τοπικό δίκτυο μιας τάξης υπολογιστή στη λειτουργία κοινής χρήσης αρχείων

Μεταφορά πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας

Μεταφορά πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας

Το σχέδιο του Shannon

Ένας Αμερικανός επιστήμονας, ένας από τους ιδρυτές της θεωρίας της πληροφορίας, ο Claude Shannon πρότεινε ένα διάγραμμα της διαδικασίας μετάδοσης πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας (Εικ. 1.3).

Ρύζι. 1.3. Σχέδιο συστήματος μετάδοσης τεχνικών πληροφοριών

Η λειτουργία ενός τέτοιου σχήματος μπορεί να εξηγηθεί από τη γνωστή διαδικασία της συνομιλίας στο τηλέφωνο. Πηγή πληροφοριών- άτομο που μιλάει. κωδικοποιητήςΈνα μικρόφωνο ακουστικού που μετατρέπει τα ηχητικά κύματα (ομιλία) σε ηλεκτρικά σήματα. Σύνδεσμος - τηλεφωνικό δίκτυο(καλώδια, διακόπτες τηλεφωνικών κόμβων από τους οποίους περνά το σήμα). Αποκρυπτογράφος- ένα ακουστικό (ακουστικό) ενός ατόμου που ακούει - ένας δέκτης πληροφοριών. Εδώ το εισερχόμενο ηλεκτρικό σήμα μετατρέπεται σε ήχο.

Εδώ, οι πληροφορίες μεταδίδονται με τη μορφή ενός συνεχούς ηλεκτρικού σήματος. το αναλογική επικοινωνία.

Κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση πληροφοριών

Κάτω από κωδικοποίηση Κάθε μετατροπή της πληροφορίας που προέρχεται από μια πηγή σε μια μορφή κατάλληλη για τη μετάδοσή της μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας είναι κατανοητή.

Στην αυγή της εποχής της ραδιοεπικοινωνίας χρησιμοποιήθηκε ο αλφαβητικός κώδικας μορς. Το κείμενο μετατράπηκε σε μια ακολουθία κουκκίδων και παύλων (σύντομα και μεγάλα σήματα) και μεταδόθηκε. Ένα άτομο που έλαβε μια τέτοια μετάδοση μέσω του αυτιού θα έπρεπε να ήταν σε θέση να αποκωδικοποιήσει τον κωδικό ξανά σε κείμενο. Ακόμη νωρίτερα, ο κώδικας Μορς χρησιμοποιήθηκε στις τηλεγραφικές επικοινωνίες. Η μετάδοση πληροφοριών με χρήση κώδικα Μορς είναι ένα παράδειγμα διακριτής επικοινωνίας.

Επί του παρόντος, η ψηφιακή επικοινωνία χρησιμοποιείται ευρέως, όταν οι μεταδιδόμενες πληροφορίες κωδικοποιούνται σε δυαδική μορφή (0 και 1 είναι δυαδικά ψηφία) και στη συνέχεια αποκωδικοποιούνται σε κείμενο, εικόνα, ήχο. Η ψηφιακή επικοινωνία, προφανώς, είναι επίσης διακριτική.

Προστασία από θόρυβο και θόρυβο. Θεωρία κωδικοποίησης Shannon

Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω καναλιών επικοινωνίας μέσω σημάτων ποικίλης φυσικής φύσης: ηλεκτρική, ηλεκτρομαγνητική, ελαφριά, ακουστική. Το περιεχόμενο πληροφοριών ενός σήματος συνίσταται στην τιμή ή στην αλλαγή της τιμής της φυσικής του ποσότητας (ισχύς ρεύματος, φωτεινότητα φωτός κ.λπ.). Ο όρος «θόρυβος»ονομάζονται διάφορα είδη παρεμβολών που παραμορφώνουν το μεταδιδόμενο σήμα και οδηγούν σε απώλεια πληροφοριών. Τέτοιες παρεμβολές οφείλονται κυρίως σε τεχνικούς λόγους: κακή ποιότητα των γραμμών επικοινωνίας, ανασφάλεια μεταξύ των διαφόρων ροών πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω των ίδιων καναλιών. Συχνά, όταν μιλάμε στο τηλέφωνο, ακούμε θόρυβο, τριξίματα, που δυσκολεύουν την κατανόηση του συνομιλητή ή η συνομιλία άλλων ανθρώπων υπερτίθεται στη συνομιλία μας. Σε τέτοιες περιπτώσεις είναι απαραίτητη η προστασία από τον θόρυβο.

Πρώτα από όλα εφαρμόστε τεχνικούς τρόπουςπροστασία των καναλιών επικοινωνίαςαπό την έκθεση στο θόρυβο. Τέτοιες μέθοδοι είναι πολύ διαφορετικές, άλλοτε απλές, άλλοτε πολύ περίπλοκες. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας θωρακισμένο καλώδιο αντί για γυμνό σύρμα. η χρήση διαφόρων ειδών φίλτρων που διαχωρίζουν το χρήσιμο σήμα από τον θόρυβο κ.λπ.

Ο K. Shannon ανέπτυξε μια ειδική θεωρία κωδικοποίησης, που δίνει μεθόδους για την αντιμετώπιση του θορύβου. Μία από τις σημαντικές ιδέες αυτής της θεωρίας είναι ότι ο κώδικας που μεταδίδεται μέσω της γραμμής επικοινωνίας πρέπει να είναι περιττός. Λόγω αυτού, η απώλεια κάποιου μέρους των πληροφοριών κατά τη μετάδοση μπορεί να αντισταθμιστεί. Για παράδειγμα, αν δεν ακούτε όταν μιλάτε στο τηλέφωνο, τότε επαναλαμβάνοντας κάθε λέξη δύο φορές, έχετε περισσότερες πιθανότητες ο συνομιλητής να σας καταλάβει σωστά.

Ωστόσο, δεν μπορείτε να κάνετε πλεονασμόςπολύ μεγάλο. Αυτό θα οδηγήσει σε καθυστερήσεις και υψηλότερο κόστος επικοινωνίας. Η θεωρία κωδικοποίησης του Shannon σας επιτρέπει απλώς να λάβετε έναν τέτοιο κώδικα που θα είναι ο βέλτιστος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πλεονασμός των μεταδιδόμενων πληροφοριών θα είναι ο ελάχιστος δυνατός και η αξιοπιστία των πληροφοριών που λαμβάνονται θα είναι η μέγιστη.

Στα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα επικοινωνίας, η ακόλουθη τεχνική χρησιμοποιείται συχνά για την καταπολέμηση της απώλειας πληροφοριών κατά τη μετάδοση. Όλο το μήνυμα χωρίζεται σε μερίδες – πακέτα. Για κάθε πακέτο, υπολογίζεται ένα άθροισμα ελέγχου (το άθροισμα των δυαδικών ψηφίων), το οποίο μεταδίδεται μαζί με αυτό το πακέτο. Στον τόπο λήψης, το άθροισμα ελέγχου του ληφθέντος πακέτου υπολογίζεται εκ νέου και εάν δεν ταιριάζει με το αρχικό, τότε η μετάδοση αυτού του πακέτου επαναλαμβάνεται. Αυτό συμβαίνει μέχρι το αρχικό και το τελικό άθροισμα ελέγχου να ταιριάζουν.

Εν συντομία για το κύριο

Οποιοδήποτε σύστημα μετάδοσης τεχνικών πληροφοριών αποτελείται από μια πηγή, έναν δέκτη, συσκευές κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης και ένα κανάλι επικοινωνίας.

Κάτω από κωδικοποίησηαναφέρεται στη μετατροπή της πληροφορίας που προέρχεται από μια πηγή σε μια μορφή κατάλληλη για τη μετάδοσή της μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας. Αποκρυπτογράφησηείναι ο αντίστροφος μετασχηματισμός.

Θόρυβοςείναι παρεμβολές που οδηγούν σε απώλεια πληροφοριών.

Στην κωδικοποίηση αναπτύχθηκε η θεωρία μεθόδουςαναπαράσταση των μεταδιδόμενων πληροφοριών προκειμένου να μειωθεί η απώλειά τους υπό την επίδραση του θορύβου.

Ερωτήσεις και εργασίες

1. Ποια είναι τα κύρια στοιχεία του συστήματος μεταφοράς πληροφοριών που προτείνει ο K. Shannon.

2. Τι είναι η κωδικοποίηση και η αποκωδικοποίηση στη μετάδοση πληροφοριών;

3. Τι είναι ο θόρυβος; Ποιες είναι οι επιπτώσεις του στη μετάδοση πληροφοριών;

4. Ποιοι είναι οι τρόποι αντιμετώπισης του θορύβου;

EC CER: Μέρος 2, συμπέρασμα, προσθήκη στο κεφάλαιο 1, § 1.1. COR Νο. 1.

Σχέδιο μεταφοράς πληροφοριών. Κανάλι μεταφοράς πληροφοριών. Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών.

Υπάρχουν τρεις τύποι διαδικασιών πληροφοριών: αποθήκευση, μετάδοση, επεξεργασία.

Αποθήκευση δεδομένων:

· Φορείς πληροφοριών.

τύπους μνήμης.

· Αποθήκευση πληροφοριών.

· Βασικές ιδιότητες αποθήκευσης πληροφοριών.

Συνδέεται με την αποθήκευση πληροφοριών τις ακόλουθες έννοιες: μέσο αποθήκευσης (μνήμη), εσωτερική μνήμη, εξωτερική μνήμη, αποθήκευση πληροφοριών.

Ένα μέσο αποθήκευσης είναι ένα φυσικό μέσο που αποθηκεύει απευθείας πληροφορίες. Η ανθρώπινη μνήμη μπορεί να ονομαστεί ΕΜΒΟΛΟ. Η αποκτηθείσα γνώση αναπαράγεται από ένα άτομο αμέσως. Μπορούμε επίσης να ονομάσουμε τη δική μας μνήμη εσωτερική μνήμηγιατί ο φορέας του - ο εγκέφαλος - είναι μέσα μας.

Όλοι οι άλλοι τύποι φορέων πληροφοριών μπορούν να ονομαστούν εξωτερικοί (σε σχέση με ένα άτομο): ξύλο, πάπυρος, χαρτί κ.λπ. Η αποθήκευση πληροφοριών είναι πληροφορίες οργανωμένες με συγκεκριμένο τρόπο σε εξωτερικά μέσα, που προορίζονται για μακροχρόνια αποθήκευση και μόνιμη χρήση (για παράδειγμα, αρχεία εγγράφων, βιβλιοθήκες, ντουλάπια αρχείων). Η κύρια μονάδα πληροφοριών του αποθετηρίου είναι ένα συγκεκριμένο φυσικό έγγραφο: ένα ερωτηματολόγιο, ένα βιβλίο κ.λπ. Η οργάνωση του αποθετηρίου σημαίνει την παρουσία μιας συγκεκριμένης δομής, δηλ. τακτοποίηση, ταξινόμηση των αποθηκευμένων εγγράφων για την ευκολία της εργασίας μαζί τους. Οι κύριες ιδιότητες της αποθήκευσης πληροφοριών: ο όγκος των αποθηκευμένων πληροφοριών, η αξιοπιστία αποθήκευσης, ο χρόνος πρόσβασης (δηλ. χρόνος αναζήτησης απαραίτητες πληροφορίες), διαθεσιμότητα προστασίας πληροφοριών.

Οι πληροφορίες που αποθηκεύονται σε συσκευές μνήμης υπολογιστή ονομάζονται δεδομένα. Οργανωμένες αποθήκες δεδομένων σε συσκευές εξωτερική μνήμηΟι υπολογιστές ονομάζονται βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων.

Επεξεργασία δεδομένων:

· Το γενικό σχήμα της διαδικασίας επεξεργασίας πληροφοριών.

· Δήλωση του έργου της επεξεργασίας.

· Εκτελεστής επεξεργασίας.

· Αλγόριθμος επεξεργασίας.

· Τυπικές εργασίες επεξεργασίας πληροφοριών.

Σχέδιο επεξεργασίας πληροφοριών:

Αρχικές πληροφορίες - εκτελεστής επεξεργασίας - τελικές πληροφορίες.

Κατά τη διαδικασία επεξεργασίας πληροφοριών, επιλύεται κάποιο πρόβλημα πληροφοριών, το οποίο μπορεί να οριστεί προκαταρκτικά με την παραδοσιακή μορφή: δίνεται ένα συγκεκριμένο σύνολο αρχικών δεδομένων, απαιτείται να ληφθούν ορισμένα αποτελέσματα. Η ίδια η διαδικασία μετάβασης από τα δεδομένα πηγής στο αποτέλεσμα είναι η διαδικασία της επεξεργασίας. Το αντικείμενο ή το υποκείμενο που εκτελεί την επεξεργασία ονομάζεται εκτελεστής επεξεργασίας.

Για την επιτυχή εκτέλεση της επεξεργασίας πληροφοριών, ο εκτελεστής (άτομο ή συσκευή) πρέπει να γνωρίζει τον αλγόριθμο επεξεργασίας, δηλ. σειρά βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Υπάρχουν δύο τύποι επεξεργασίας πληροφοριών. Ο πρώτος τύπος επεξεργασίας: επεξεργασία που σχετίζεται με την απόκτηση νέων πληροφοριών, νέο περιεχόμενο γνώσης (επίλυση μαθηματικών προβλημάτων, ανάλυση της κατάστασης κ.λπ.). Ο δεύτερος τύπος επεξεργασίας: επεξεργασία που σχετίζεται με αλλαγή μορφής, αλλά όχι αλλαγή του περιεχομένου (για παράδειγμα, μετάφραση κειμένου από μια γλώσσα σε άλλη).

Ένας σημαντικός τύπος επεξεργασίας πληροφοριών είναι η κωδικοποίηση - η μετατροπή των πληροφοριών σε μια συμβολική μορφή που είναι βολική για την αποθήκευση, τη μετάδοση, την επεξεργασία τους. Η κωδικοποίηση χρησιμοποιείται ενεργά σε τεχνικά μέσα εργασίας με πληροφορίες (τηλέγραφος, ραδιόφωνο, υπολογιστές). Ένας άλλος τύπος επεξεργασίας πληροφοριών είναι η δόμηση δεδομένων (εισαγωγή μιας συγκεκριμένης σειράς στην αποθήκευση πληροφοριών, ταξινόμηση, καταλογογράφηση δεδομένων).

Ένας άλλος τύπος επεξεργασίας πληροφοριών είναι η αναζήτηση σε κάποιο χώρο αποθήκευσης πληροφοριών για τα απαραίτητα δεδομένα που ικανοποιούν ορισμένες προϋποθέσεις αναζήτησης (αίτημα). Ο αλγόριθμος αναζήτησης εξαρτάται από τον τρόπο οργάνωσης των πληροφοριών.

Μεταφορά πληροφοριών:

· Πηγή και δέκτης πληροφοριών.

· Κανάλια ενημέρωσης.

Ο ρόλος των αισθητηρίων οργάνων στη διαδικασία της ανθρώπινης αντίληψης πληροφοριών.

· Δομή τεχνικών συστημάτων επικοινωνίας.

· Τι είναι η κωδικοποίηση και η αποκωδικοποίηση.

Η έννοια του θορύβου τεχνικές προστασίας από τον θόρυβο.

· Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών και χωρητικότητα καναλιού.

Πρόγραμμα μεταφοράς πληροφοριών:

Πηγή πληροφοριών - κανάλι πληροφοριών - δέκτης πληροφοριών.

Οι πληροφορίες παρουσιάζονται και μεταδίδονται με τη μορφή μιας ακολουθίας σημάτων, συμβόλων. Από την πηγή στον δέκτη, το μήνυμα μεταδίδεται μέσω κάποιου υλικού μέσου. Εάν χρησιμοποιούνται τεχνικά μέσα επικοινωνίας στη διαδικασία μετάδοσης, τότε ονομάζονται κανάλια μετάδοσης πληροφοριών (κανάλια πληροφοριών). Αυτά περιλαμβάνουν τηλέφωνο, ραδιόφωνο, τηλεόραση. Τα ανθρώπινα αισθητήρια όργανα παίζουν το ρόλο των καναλιών βιολογικών πληροφοριών.

Η διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας προχωρά σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα (σύμφωνα με τον Shannon):

Ο όρος «θόρυβος» αναφέρεται σε διάφορα είδη παρεμβολών που παραμορφώνουν το μεταδιδόμενο σήμα και οδηγούν σε απώλεια πληροφοριών. Τέτοιες παρεμβολές, πρώτα απ 'όλα, προκύπτουν για τεχνικούς λόγους: κακή ποιότητα των γραμμών επικοινωνίας, ανασφάλεια μεταξύ των διαφόρων ροών πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω των ίδιων καναλιών. Χρησιμοποιείται για προστασία από το θόρυβο διαφορετικοί τρόποι, για παράδειγμα, η χρήση διαφόρων ειδών φίλτρων που διαχωρίζουν το χρήσιμο σήμα από το θόρυβο.

Ο Claude Shannon ανέπτυξε μια ειδική θεωρία κωδικοποίησης που παρέχει μεθόδους για την αντιμετώπιση του θορύβου. Μία από τις σημαντικές ιδέες αυτής της θεωρίας είναι ότι ο κώδικας που μεταδίδεται μέσω της γραμμής επικοινωνίας πρέπει να είναι περιττός. Λόγω αυτού, η απώλεια κάποιου μέρους των πληροφοριών κατά τη μετάδοση μπορεί να αντισταθμιστεί. Ωστόσο, δεν μπορείτε να κάνετε τον πλεονασμό πολύ μεγάλο. Αυτό θα οδηγήσει σε καθυστερήσεις και υψηλότερο κόστος επικοινωνίας.

Κατά τη συζήτηση του θέματος της μέτρησης της ταχύτητας μεταφοράς πληροφοριών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια αναλογία. Ένα ανάλογο είναι η διαδικασία άντλησης νερού μέσω σωλήνων νερού. Εδώ, οι σωλήνες είναι το κανάλι για τη μεταφορά του νερού. Η ένταση (ταχύτητα) αυτής της διαδικασίας χαρακτηρίζεται από κατανάλωση νερού, δηλ. ο αριθμός των λίτρων που αντλούνται ανά μονάδα χρόνου. Κατά τη διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών, τα κανάλια είναι γραμμές τεχνικής επικοινωνίας. Κατ' αναλογία με έναν σωλήνα νερού, μπορούμε να μιλήσουμε για τη ροή πληροφοριών που μεταδίδεται μέσω καναλιών. Ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών είναι ο όγκος πληροφοριών ενός μηνύματος που μεταδίδεται ανά μονάδα χρόνου. Επομένως, οι μονάδες μέτρησης της ταχύτητας της ροής πληροφοριών: bit / s, bytes / s, κ.λπ. κανάλι μετάδοσης της διαδικασίας πληροφοριών

Μια άλλη έννοια - το εύρος ζώνης των καναλιών πληροφοριών - μπορεί επίσης να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας την αναλογία "υδραυλικά". Μπορείτε να αυξήσετε τη ροή του νερού μέσω των σωλήνων αυξάνοντας την πίεση. Αλλά αυτός ο δρόμος δεν είναι ατελείωτος. Εάν ασκηθεί υπερβολική πίεση, ο σωλήνας μπορεί να σκάσει. Επομένως, ο μέγιστος ρυθμός ροής του νερού, ο οποίος μπορεί να ονομαστεί χωρητικότητα της παροχής νερού. Οι γραμμές επικοινωνίας τεχνικών δεδομένων έχουν επίσης παρόμοιο όριο ταχύτητας δεδομένων. Οι λόγοι για αυτό είναι επίσης σωματικοί.

1. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά του καναλιού επικοινωνίας
Σύνδεσμος είναι ένα σύνολο μέσων που προορίζονται για τη μετάδοση σημάτων (μηνυμάτων).
Για να αναλύσετε τις διαδικασίες πληροφοριών σε ένα κανάλι επικοινωνίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το γενικευμένο σχήμα του που φαίνεται στο σχ. 1.

Όλα συμπεριλαμβάνονται

πι

Στο σχ. 1 υιοθέτησε τους ακόλουθους χαρακτηρισμούς: Χ, Υ, Ω, Δ- σήματα, μηνύματα ; φά- εμπόδιο LS- Γραμμή επικοινωνίας AI, PI– πηγή και δέκτης πληροφοριών· Π– μετατροπείς (κωδικοποίηση, διαμόρφωση, αποκωδικοποίηση, αποδιαμόρφωση).
Υπάρχουν διάφοροι τύποι καναλιών που μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:
1. Ανά τύπο γραμμών επικοινωνίας: ενσύρματο? καλώδιο; οπτικών ινών;
ηλεκτρικά καλώδια; ραδιοφωνικά κανάλια κ.λπ.
2. Από τη φύση των σημάτων: συνεχής; διακεκριμένος; διακριτό-συνεχές (τα σήματα στην είσοδο του συστήματος είναι διακριτά και στην έξοδο είναι συνεχή και αντίστροφα).
3. Για προστασία από τον θόρυβο: κανάλια χωρίς παρεμβολές. με παρεμβολές.
Τα κανάλια επικοινωνίας χαρακτηρίζονται από:
1. Χωρητικότητα καναλιού ορίζεται ως το γινόμενο του χρόνου χρήσης του καναλιού Τ σε,το πλάτος του φάσματος των συχνοτήτων που εκπέμπει το κανάλι ΣΤ σεκαι δυναμικό εύρος Δ σε. , που χαρακτηρίζει την ικανότητα του καναλιού να μεταδίδει διαφορετικά επίπεδα σημάτων

V έως = T έως F έως D έως.(1)
Η προϋπόθεση για την αντιστοίχιση του σήματος με το κανάλι:
V c £ V k ; Τ γ £ Τ κ ; F c £ F k ; V c £ V k ; Δ γ £ Δ κ .
2.Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών - η μέση ποσότητα πληροφοριών που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου.
3.
4. Απόλυση - διασφαλίζει την αξιοπιστία των μεταδιδόμενων πληροφοριών ( R= 0¸1).
Ένα από τα καθήκοντα της θεωρίας πληροφοριών είναι να προσδιορίσει την εξάρτηση του ρυθμού μεταφοράς πληροφοριών και της χωρητικότητας του καναλιού επικοινωνίας από τις παραμέτρους του καναλιού και τα χαρακτηριστικά των σημάτων και των παρεμβολών.
Ένα κανάλι επικοινωνίας μπορεί μεταφορικά να συγκριθεί με δρόμους. Στενοί δρόμοι - χαμηλή χωρητικότητα, αλλά φθηνή. Φαρδιοί δρόμοι - καλή χωρητικότητα κυκλοφορίας, αλλά ακριβό. Η απόδοση καθορίζεται από το σημείο συμφόρησης.
Ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το μέσο μετάδοσης στα κανάλια επικοινωνίας, τα οποία είναι διάφοροι τύποι γραμμών επικοινωνίας.
Ενσύρματη:
1. Ενσύρματο– συνεστραμμένο ζεύγος (το οποίο καταστέλλει εν μέρει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από άλλες πηγές). Ταχύτητα μετάδοσης έως 1 Mbps. Χρησιμοποιείται σε τηλεφωνικά δίκτυα και για μετάδοση δεδομένων.
2. Ομοαξονικό καλώδιο.Ρυθμός μεταφοράς 10-100 Mbps - χρησιμοποιείται σε τοπικά δίκτυα, καλωδιακή τηλεόρασηκαι τα λοιπά.
3. Οπτική ίνα.Ρυθμός μεταφοράς 1 Gbps.
Στα περιβάλλοντα 1-3, η εξασθένηση σε dB είναι γραμμική με την απόσταση, δηλ. η ισχύς πέφτει εκθετικά. Επομένως, μετά από μια ορισμένη απόσταση, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε αναγεννητές (ενισχυτές).
Ραδιοφωνικοί σύνδεσμοι:
1. Ραδιοφωνικό κανάλι.Ρυθμός μεταφοράς 100–400 Kbps. Χρησιμοποιεί ραδιοσυχνότητες έως 1000 MHz. Έως 30 MHz λόγω ανάκλασης από την ιονόσφαιρα, είναι δυνατή η διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων πέρα από τη γραμμή όρασης. Αλλά αυτό το εύρος είναι πολύ θορυβώδες (για παράδειγμα, από το ραδιόφωνο ερασιτεχνών). Από 30 έως 1000 MHz - η ιονόσφαιρα είναι διαφανής και απαιτείται οπτική επαφή. Οι κεραίες τοποθετούνται σε ύψος (μερικές φορές τοποθετούνται αναγεννητές). Χρησιμοποιείται στο ραδιόφωνο και την τηλεόραση.
2. γραμμές μικροκυμάτων.Ρυθμοί μεταφοράς έως 1 Gbps. Χρησιμοποιήστε ραδιοσυχνότητες άνω των 1000 MHz. Αυτό απαιτεί οπτική επαφή και παραβολικές κεραίες υψηλής κατεύθυνσης. Η απόσταση μεταξύ των αναγεννητών είναι 10–200 km. Χρησιμοποιείται για τηλέφωνο, τηλεόραση και μετάδοση δεδομένων.
3. Δορυφορική σύνδεση. Χρησιμοποιούνται συχνότητες μικροκυμάτων και ο δορυφόρος χρησιμεύει ως αναγεννητής (και για πολλούς σταθμούς). Τα χαρακτηριστικά είναι τα ίδια όπως για τις γραμμές μικροκυμάτων.
2. Εύρος ζώνης διακριτού καναλιού επικοινωνίας
Ένα διακριτό κανάλι είναι ένα σύνολο μέσων σχεδιασμένων για τη μετάδοση διακριτών σημάτων.
Εύρος ζώνης καναλιού επικοινωνίας - ο υψηλότερος θεωρητικά δυνατός ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών, υπό την προϋπόθεση ότι το σφάλμα δεν υπερβαίνει μια δεδομένη τιμή. Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών - η μέση ποσότητα πληροφοριών που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου. Ας ορίσουμε εκφράσεις για τον υπολογισμό του ρυθμού μεταφοράς πληροφοριών και της απόδοσης ενός διακριτού καναλιού επικοινωνίας.
Κατά τη μετάδοση κάθε συμβόλου, κατά μέσο όρο, η ποσότητα των πληροφοριών διέρχεται από το κανάλι επικοινωνίας, το οποίο καθορίζεται από τον τύπο
I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X), (2)
όπου: I (Y, X) -αμοιβαία πληροφόρηση, δηλαδή ο όγκος των πληροφοριών που περιέχονται σε Υσχετικά Χ;H(X)είναι η εντροπία της πηγής του μηνύματος. H (X/Y)– υπό όρους εντροπία, η οποία καθορίζει την απώλεια πληροφοριών ανά σύμβολο που σχετίζεται με την παρουσία θορύβου και παραμόρφωσης.
Κατά την αποστολή μηνύματος Χ Τδιάρκεια Τ,που αποτελείται από nστοιχειώδη σύμβολα, η μέση ποσότητα πληροφοριών που μεταδίδονται, λαμβάνοντας υπόψη τη συμμετρία της αμοιβαίας ποσότητας πληροφοριών, είναι:
Ι(Υ Τ, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών εξαρτάται από τις στατιστικές ιδιότητες της πηγής, τη μέθοδο κωδικοποίησης και τις ιδιότητες του καναλιού.
Εύρος ζώνης ενός διακριτού καναλιού επικοινωνίας
. (5)
Η μέγιστη δυνατή τιμή, δηλ. το μέγιστο της συνάρτησης αναζητείται σε ολόκληρο το σύνολο των συναρτήσεων κατανομής πιθανότητας p (Χ).
η διεκπεραίωση εξαρτάται από Προδιαγραφέςκανάλι (ταχύτητα εξοπλισμού, τύπος διαμόρφωσης, επίπεδο παρεμβολής και παραμόρφωσης, κ.λπ.). Οι μονάδες χωρητικότητας καναλιού είναι: , , , .
2.1 Διακριτό κανάλι επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές
Εάν δεν υπάρχουν παρεμβολές στο κανάλι επικοινωνίας, τότε τα σήματα εισόδου και εξόδου του καναλιού συνδέονται με μια ξεκάθαρη, λειτουργική εξάρτηση.
Σε αυτή την περίπτωση, η υπό όρους εντροπία είναι ίση με μηδέν και οι άνευ όρων εντροπίες της πηγής και του δέκτη είναι ίσες, δηλ. η μέση ποσότητα πληροφοριών στο λαμβανόμενο σύμβολο σε σχέση με το μεταδιδόμενο είναι
Ι (Χ, Υ) = Η(Χ) = Η(Υ); H(X/Y) = 0.
Αν Χ Τ- αριθμός χαρακτήρων ανά φορά Τ, τότε ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών για ένα διακριτό κανάλι επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές είναι ίσος με
(6)
όπου V = 1/είναι ο μέσος ρυθμός μετάδοσης ενός συμβόλου.
Εύρος ζώνης για ένα διακριτό κανάλι επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές
(7)
Επειδή η μέγιστη εντροπία αντιστοιχεί σε ισοπιθανά σύμβολα, τότε το εύρος ζώνης για ομοιόμορφη κατανομή και στατιστική ανεξαρτησία των μεταδιδόμενων συμβόλων είναι ίσο με:
. (8)
Το πρώτο θεώρημα του Shannon για ένα κανάλι: Εάν η ροή πληροφοριών που δημιουργείται από την πηγή είναι αρκετά κοντά στο εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας, π.χ.
, όπου είναι μια αυθαίρετα μικρή τιμή,
τότε είναι πάντα δυνατό να βρεθεί μια μέθοδος κωδικοποίησης που θα διασφαλίζει τη μετάδοση όλων των μηνυμάτων πηγής και ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών θα είναι πολύ κοντά στη χωρητικότητα του καναλιού.
Το θεώρημα δεν απαντά στο ερώτημα του τρόπου κωδικοποίησης.
Παράδειγμα 1Η πηγή δημιουργεί 3 μηνύματα με πιθανότητες:
p 1 = 0,1; p 2 = 0,2 και p 3 = 0,7.
Τα μηνύματα είναι ανεξάρτητα και μεταδίδονται σε ενιαίο δυαδικό κώδικα ( m = 2) με διάρκεια συμβόλου 1 ms. Προσδιορίστε τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές.
Απόφαση:Η εντροπία της πηγής είναι

[bps].
Για τη μετάδοση 3 μηνυμάτων με ενιαίο κωδικό απαιτούνται δύο bit, ενώ η διάρκεια του συνδυασμού κωδικών είναι 2t.
Μέσος ρυθμός σήματος
V=1/2 t = 500 .
Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών
C = vH = 500×1,16 = 580 [bps].
2.2 Διακριτό κανάλι επικοινωνίας με θόρυβο
Θα εξετάσουμε διακριτά κανάλια επικοινωνίας χωρίς μνήμη.
Κανάλι χωρίς μνήμη Κανάλι ονομάζεται κανάλι στο οποίο κάθε σύμβολο σήματος που μεταδίδεται επηρεάζεται από παρεμβολές, ανεξάρτητα από το ποια σήματα είχαν μεταδοθεί προηγουμένως. Δηλαδή, η παρεμβολή δεν δημιουργεί πρόσθετους συσχετιστικούς δεσμούς μεταξύ των συμβόλων. Το όνομα "χωρίς μνήμη" σημαίνει ότι κατά την επόμενη μετάδοση, το κανάλι δεν φαίνεται να θυμάται τα αποτελέσματα των προηγούμενων εκπομπών.
Παρουσία παρεμβολής, η μέση ποσότητα πληροφοριών στο σύμβολο του ληφθέντος μηνύματος – Υ, σε σχέση με το μεταδιδόμενο - Χισούται με:
.
Για χαρακτήρα μηνύματος Χ Τδιάρκεια Τ,που αποτελείται από nστοιχειώδη σύμβολα μέση ποσότητα πληροφοριών στο λαμβανόμενο σύμβολο του μηνύματος - Υ Τσχετικά με τα μεταφερόμενα Χ Τισούται με:
I(Y T , X T) = H(X T) - H(X T /Y T) = H(Y T) - H(Y T /X T) = n = 2320 bps
Η χωρητικότητα ενός συνεχούς καναλιού με θόρυβο καθορίζεται από τον τύπο

=2322 bps.
Ας αποδείξουμε ότι η χωρητικότητα πληροφοριών ενός συνεχούς καναλιού χωρίς μνήμη με πρόσθετο Gaussian θόρυβο με όριο στην ισχύ αιχμής δεν είναι μεγαλύτερη από πληροφόρησητο ίδιο κανάλι με τον ίδιο περιορισμό μέσης ισχύος.
Μαθηματική προσδοκία για συμμετρική ομοιόμορφη κατανομή

Μέσο τετράγωνο για συμμετρική ομοιόμορφη κατανομή

Διακύμανση για συμμετρική ομοιόμορφη κατανομή

Ταυτόχρονα, για μια ομοιόμορφα κατανεμημένη διαδικασία.
Διαφορική εντροπία σήματος με ομοιόμορφη κατανομή
.
Η διαφορά μεταξύ των διαφορικών εντροπιών μιας κανονικής και μιας ομοιόμορφα κατανεμημένης διαδικασίας δεν εξαρτάται από την τιμή της διασποράς
= 0,3 bit/μέτρηση
Έτσι, η απόδοση και η χωρητικότητα του καναλιού επικοινωνίας για μια διαδικασία με κανονική κατανομή είναι υψηλότερη από ό,τι για μια ομοιόμορφη.
Προσδιορίστε τη χωρητικότητα (ένταση) του καναλιού επικοινωνίας
V k = T k C k = 10×60×2322 = 1,3932 Mbit.
Προσδιορίστε την ποσότητα των πληροφοριών που μπορούν να μεταδοθούν σε 10 λεπτά του καναλιού
10× 60× 2322=1,3932 Mbit.
Καθήκοντα

Χρησιμοποιώντας πόρους του Διαδικτύου, βρείτε απαντήσεις σε ερωτήσεις:

Ασκηση 1

1. Ποια είναι η διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών;

Μεταφορά πληροφοριών- η φυσική διαδικασία με την οποία μεταφέρονται οι πληροφορίες στο διάστημα. Κατέγραψαν τις πληροφορίες σε ένα δίσκο και τις μετέφεραν σε άλλο δωμάτιο. Αυτή η διαδικασίαχαρακτηρίζεται από την παρουσία των ακόλουθων συστατικών:

2. Γενικό σχέδιο μεταφοράς πληροφοριών

3. Καταγράψτε τα κανάλια επικοινωνίας που γνωρίζετε

Σύνδεσμος(Αγγλικά) κανάλι, γραμμή δεδομένων) - ένα σύστημα τεχνικών μέσων και ένα περιβάλλον διάδοσης σήματος για τη μετάδοση μηνυμάτων (όχι μόνο δεδομένων) από μια πηγή σε έναν παραλήπτη (και αντίστροφα). Ένα κανάλι επικοινωνίας κατανοητό με στενή έννοια ( διαδρομή επικοινωνίας) αντιπροσωπεύει μόνο το φυσικό μέσο διάδοσης, όπως μια φυσική γραμμή επικοινωνίας.

Ανάλογα με τον τύπο του μέσου διανομής, τα κανάλια επικοινωνίας χωρίζονται σε:

4. Τι είναι οι τηλεπικοινωνίες και οι τηλεπικοινωνίες υπολογιστών;

Τηλεπικοινωνίες(ελληνικά τηλε - μακριά, και λατ. επικοινωνία - επικοινωνία) είναι η μετάδοση και λήψη οποιασδήποτε πληροφορίας (ήχος, εικόνα, δεδομένα, κείμενο) σε απόσταση μέσω διαφόρων ηλεκτρομαγνητικών συστημάτων (κανάλια καλωδιακών και οπτικών ινών, ραδιοφωνικά κανάλια και άλλα ενσύρματα και ασύρματα κανάλιασυνδέσεις).

τηλεπικοινωνιακό δίκτυο- σύστημα τεχνικών μέσων μέσω των οποίων πραγματοποιούνται οι τηλεπικοινωνίες.

Τα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα περιλαμβάνουν:
1. Δίκτυα υπολογιστών (για μετάδοση δεδομένων)
2. Τηλεφωνικά δίκτυα (μετάδοση φωνητικών πληροφοριών)
3. Ραδιοφωνικά δίκτυα (μετάδοση φωνητικών πληροφοριών - υπηρεσίες εκπομπής)
4. Τηλεοπτικά δίκτυα (μετάδοση φωνής και εικόνας - υπηρεσίες εκπομπής)

Τηλεπικοινωνίες υπολογιστών - τηλεπικοινωνίες, οι τερματικές συσκευές των οποίων είναι οι υπολογιστές.

Η μεταφορά πληροφοριών από υπολογιστή σε υπολογιστή ονομάζεται σύγχρονη επικοινωνία και μέσω ενός ενδιάμεσου υπολογιστή, ο οποίος σας επιτρέπει να συγκεντρώνετε μηνύματα και να τα μεταφέρετε σε προσωπικούς υπολογιστέςόπως ζητά ο χρήστης, - ασύγχρονο.

Οι τηλεπικοινωνίες υπολογιστών αρχίζουν να ριζώνουν στην εκπαίδευση. Στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, χρησιμοποιούνται για το συντονισμό της επιστημονικής έρευνας, την ταχεία ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των συμμετεχόντων στο έργο, την εξ αποστάσεως εκπαίδευση και τις διαβουλεύσεις. Στο σύστημα σχολικής εκπαίδευσης - να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα των ανεξάρτητων δραστηριοτήτων των μαθητών που σχετίζονται με διάφορους τύπους δημιουργικής εργασίας, συμπεριλαμβανομένων των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, με βάση την ευρεία χρήση ερευνητικών μεθόδων, την ελεύθερη πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων και την ανταλλαγή πληροφοριών με τους εταίρους. στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.

5. Ποιο είναι το εύρος ζώνης του καναλιού μετάδοσης πληροφοριών;
εύρος ζώνης- μετρικό χαρακτηριστικό, που δείχνει την αναλογία του μέγιστου αριθμού μονάδων που διέρχονται (πληροφορίες, αντικείμενα, όγκος) ανά μονάδα χρόνου από ένα κανάλι, σύστημα, κόμβο.
Στην επιστήμη των υπολογιστών, ο ορισμός του εύρους ζώνης εφαρμόζεται συνήθως σε ένα κανάλι επικοινωνίας και ορίζεται ο μέγιστος αριθμόςμεταδιδόμενες/λαμβανόμενες πληροφορίες ανά μονάδα χρόνου.
Το εύρος ζώνης είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες από την πλευρά του χρήστη. Υπολογίζεται από την ποσότητα δεδομένων που το δίκτυο, στο όριο, μπορεί να μεταφέρει ανά μονάδα χρόνου από μια συσκευή που είναι συνδεδεμένη σε αυτό σε μια άλλη.

Η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ταχύτητα δημιουργίας της (απόδοση πηγής), τις μεθόδους κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης. Ο υψηλότερος δυνατός ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών σε ένα δεδομένο κανάλι ονομάζεται εύρος ζώνης του. Η χωρητικότητα καναλιού, εξ ορισμού, είναι ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών όταν χρησιμοποιείται η «καλύτερη» (βέλτιστη) πηγή, κωδικοποιητής και αποκωδικοποιητής για ένα δεδομένο κανάλι, επομένως χαρακτηρίζει μόνο το κανάλι.

>>Πληροφορική: Πληροφορική 9η τάξη. Προσθήκη στο Κεφάλαιο 1

Προσθήκη στο Κεφάλαιο 1

1.1. Μεταφορά πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας

Τα κύρια θέματα της παραγράφου:

♦ σχήμα του K. Shannon;
♦ κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση πληροφοριών.
♦ προστασία από θόρυβο και θόρυβο. Θεωρία κωδικοποίησης από τον K. Shannon.

Το σχήμα του K. Shannon

Ο Αμερικανός επιστήμονας, ένας από τους ιδρυτές της θεωρίας της πληροφορίας, Claude Shannon πρότεινε ένα σχήμα της διαδικασίας μετάδοση πληροφοριώνμέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας, που φαίνονται στο Σχ. 1.3.

Η λειτουργία ενός τέτοιου σχήματος μπορεί να εξηγηθεί από τη γνωστή διαδικασία της συνομιλίας στο τηλέφωνο. Η πηγή πληροφοριών είναι ο ομιλητής. Ο κωδικοποιητής είναι ένα μικρόφωνο ακουστικού που μετατρέπει τα ηχητικά κύματα (ομιλία) σε ηλεκτρικά σήματα. Το κανάλι επικοινωνίας είναι το τηλεφωνικό δίκτυο (καλώδια, διακόπτες τηλεφωνικών κόμβων από τους οποίους διέρχεται το σήμα). Η συσκευή αποκωδικοποίησης είναι ένα ακουστικό (ακουστικό) του ατόμου που ακούει - ο δέκτης των πληροφοριών. Εδώ το εισερχόμενο ηλεκτρικό σήμα μετατρέπεται σε ήχο.

Η επικοινωνία στην οποία η μετάδοση γίνεται με τη μορφή συνεχούς ηλεκτρικού σήματος ονομάζεται αναλογική επικοινωνία.

Κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση πληροφοριών

Κωδικοποίηση νοείται ως οποιαδήποτε μετατροπή πληροφοριών που προέρχονται από μια πηγή σε μια μορφή κατάλληλη για τη μετάδοσή της μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας.

Στην αυγή της ραδιοφωνικής εποχής χρησιμοποιήθηκε ο κώδικας Μορς. Το κείμενο μετατράπηκε σε μια ακολουθία κουκκίδων και παύλων (σύντομα και μεγάλα σήματα) και μεταδόθηκε. Ένα άτομο που έλαβε μια τέτοια μετάδοση μέσω του αυτιού θα έπρεπε να ήταν σε θέση να αποκωδικοποιήσει τον κωδικό ξανά σε κείμενο. Ακόμη νωρίτερα, ο κώδικας Μορς χρησιμοποιήθηκε στις τηλεγραφικές επικοινωνίες. Η μετάδοση πληροφοριών με χρήση κώδικα Μορς είναι ένα παράδειγμα διακριτής επικοινωνίας.

Επί του παρόντος, η ψηφιακή επικοινωνία χρησιμοποιείται ευρέως, όταν μεταδίδεται πληροφορίεςκωδικοποιούνται σε δυαδική μορφή (0 και 1 είναι δυαδικά ψηφία) και στη συνέχεια αποκωδικοποιούνται σε κείμενο, εικόνα, ήχο. Η ψηφιακή επικοινωνία, προφανώς, είναι επίσης διακριτική.

Προστασία από θόρυβο και θόρυβο. Θεωρία κωδικοποίησης από τον K. Shannon

Ο όρος «θόρυβος» αναφέρεται σε διάφορα είδη παρεμβολών που παραμορφώνουν το μεταδιδόμενο σήμα και οδηγούν σε απώλεια πληροφοριών. Τέτοιες παρεμβολές οφείλονται κυρίως σε τεχνικούς λόγους: κακή ποιότητα των γραμμών επικοινωνίας, ανασφάλεια μεταξύ των διαφόρων ροών πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω των ίδιων καναλιών. Συχνά, όταν μιλάμε στο τηλέφωνο, ακούμε θόρυβο, τριξίματα, που δυσκολεύουν την κατανόηση του συνομιλητή ή η συνομιλία άλλων ανθρώπων υπερτίθεται στη συνομιλία μας. Σε τέτοιες περιπτώσεις είναι απαραίτητη η προστασία από τον θόρυβο.

Πρώτα απ 'όλα, χρησιμοποιούνται τεχνικές μέθοδοι για την προστασία των καναλιών επικοινωνίας από τις επιπτώσεις του θορύβου. Τέτοιες μέθοδοι είναι πολύ διαφορετικές, άλλοτε απλές, άλλοτε πολύ περίπλοκες. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας θωρακισμένο καλώδιο αντί για γυμνό σύρμα. η χρήση διαφόρων ειδών φίλτρων που διαχωρίζουν το χρήσιμο σήμα από τον θόρυβο κ.λπ.

Ο Claude Shannon ανέπτυξε μια ειδική θεωρία κωδικοποίησης που παρέχει μεθόδους για την αντιμετώπιση του θορύβου. Μία από τις σημαντικές ιδέες αυτής της θεωρίας είναι ότι ο κώδικας που μεταδίδεται μέσω της γραμμής επικοινωνίας πρέπει να είναι περιττός. Λόγω αυτού, η απώλεια κάποιου μέρους των πληροφοριών κατά τη μετάδοση μπορεί να αντισταθμιστεί. Για παράδειγμα, αν δεν ακούτε όταν μιλάτε στο τηλέφωνο, τότε επαναλαμβάνοντας κάθε λέξη δύο φορές, έχετε περισσότερες πιθανότητες ο συνομιλητής να σας καταλάβει σωστά.

Ωστόσο, δεν μπορείτε να κάνετε τον πλεονασμό πολύ μεγάλο. Αυτό θα οδηγήσει σε καθυστερήσεις και υψηλότερο κόστος επικοινωνίας. Η θεωρία κωδικοποίησης του K. Shannon σας επιτρέπει απλώς να πάρετε έναν τέτοιο κώδικα που θα είναι ο βέλτιστος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πλεονασμός των μεταδιδόμενων πληροφοριών θα είναι ο ελάχιστος δυνατός και η αξιοπιστία των πληροφοριών που λαμβάνονται θα είναι η μέγιστη.

Στα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα επικοινωνίας, η ακόλουθη τεχνική χρησιμοποιείται συχνά για την καταπολέμηση της απώλειας πληροφοριών κατά τη μετάδοση. Όλο το μήνυμα χωρίζεται σε μερίδες – πακέτα. Για κάθε πακέτο υπολογίζεται επιταγή άθροισμα(άθροισμα δυαδικών ψηφίων) που μεταδίδεται με αυτό το πακέτο. Στον τόπο λήψης, το άθροισμα ελέγχου του ληφθέντος πακέτου υπολογίζεται εκ νέου και εάν δεν ταιριάζει με το αρχικό, τότε η μετάδοση αυτού του πακέτου επαναλαμβάνεται. Αυτό συμβαίνει μέχρι το αρχικό και το τελικό άθροισμα ελέγχου να ταιριάζουν.

Εν συντομία για το κύριο

Η κωδικοποίηση νοείται ως ο μετασχηματισμός της πληροφορίας που προέρχεται από μια πηγή σε μια μορφή κατάλληλη για τη μετάδοσή της μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας. Η αποκωδικοποίηση είναι ο αντίστροφος μετασχηματισμός.

Ο θόρυβος είναι παρεμβολή που οδηγεί στην απώλεια πληροφοριών.

Στη θεωρία κωδικοποίησης, έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για την αναπαράσταση μεταδιδόμενων πληροφοριών προκειμένου να μειωθεί η απώλειά τους υπό την επίδραση του θορύβου.

Ερωτήσεις και εργασίες

1. Ονομάστε τα κύρια στοιχεία του συστήματος μεταφοράς πληροφοριών που πρότεινε ο K. Shannon.
2. Τι είναι η κωδικοποίηση και η αποκωδικοποίηση κατά τη μετάδοση πληροφοριών;
3. Τι είναι ο θόρυβος; Ποιες είναι οι επιπτώσεις του στη μετάδοση πληροφοριών;
4. Ποιοι είναι οι τρόποι αντιμετώπισης του θορύβου;

1.2. Συμπίεση και αποσυμπίεση αρχείων

Τα κύρια θέματα της παραγράφου:

♦ πρόβλημα συμπίεσης δεδομένων.
♦ αλγόριθμος συμπίεσης με χρήση κωδικού μεταβλητού μήκους.
♦ αλγόριθμος συμπίεσης με χρήση συντελεστή επανάληψης.
♦ αρχειοθέτηση προγραμμάτων.

Πρόβλημα συμπίεσης δεδομένων

Γνωρίζετε ήδη ότι με τη βοήθεια του παγκόσμιου Διαδικτύου, ο χρήστης αποκτά πρόσβαση σε τεράστιους πόρους πληροφοριών. Στο διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε ένα σπάνιο βιβλίο, ένα δοκίμιο για σχεδόν οποιοδήποτε θέμα, φωτογραφίες και μουσική, ένα παιχνίδι στον υπολογιστή και πολλά άλλα. Κατά τη μεταφορά αυτών των δεδομένων μέσω του δικτύου, ενδέχεται να προκύψουν προβλήματα λόγω του μεγάλου όγκου τους. Η χωρητικότητα των καναλιών επικοινωνίας είναι ακόμη αρκετά περιορισμένη. Επομένως, ο χρόνος μετάδοσης μπορεί να είναι πολύ μεγάλος και αυτό συνδέεται με πρόσθετο οικονομικό κόστος. Επιπλέον, για μεγάλα αρχεία, ενδέχεται να μην υπάρχει αρκετός ελεύθερος χώρος στο δίσκο.

Η λύση στο πρόβλημα είναι η συμπίεση δεδομένων, η οποία μειώνει τον όγκο των δεδομένων ενώ διατηρεί το περιεχόμενο που είναι κωδικοποιημένο σε αυτό. Τα προγράμματα που εκτελούν τέτοια συμπίεση ονομάζονται αρχειοθέτες. Οι πρώτοι αρχειοθέτες εμφανίστηκαν στα μέσα της δεκαετίας του 1980 του ΧΧ αιώνα. Ο κύριος σκοπός της χρήσης τους ήταν η εξοικονόμηση χώρου σε δίσκους, ο όγκος πληροφοριών των οποίων εκείνη την εποχή ήταν πολύ μικρότερος από τον όγκο των σύγχρονων δίσκων.

Η συμπίεση δεδομένων (αρχειοθέτηση αρχείων) γίνεται σύμφωνα με ειδικούς αλγόριθμους. Αυτοί οι αλγόριθμοι χρησιμοποιούν συνήθως δύο βασικά διαφορετικές ιδέες.

Αλγόριθμος συμπίεσης με χρήση κωδικού μεταβλητού μήκους

Πρώτη ιδέα: χρήση κωδικού μεταβλητού μήκους. Τα δεδομένα που συμπιέζονται χωρίζονται σε μέρη με ειδικό τρόπο (συμβολοσειρές χαρακτήρων, «λέξεις»). Σημειώστε ότι ένας μεμονωμένος χαρακτήρας (κωδικός ASCII) μπορεί επίσης να είναι "λέξη". Για κάθε «λέξη», βρίσκεται η συχνότητα εμφάνισης: ο λόγος του αριθμού των επαναλήψεων αυτής της «λέξης» προς τον συνολικό αριθμό των «λέξεων» στον πίνακα δεδομένων. Η ιδέα του αλγορίθμου συμπίεσης πληροφοριών είναι να κωδικοποιήσει τις πιο συχνά εμφανιζόμενες «λέξεις» με κωδικούς μικρότερου μήκους από τις σπάνια «λέξεις». Αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά το μέγεθος του αρχείου.

Αυτή η προσέγγιση είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό. Χρησιμοποιείται στον κώδικα Μορς, όπου οι χαρακτήρες κωδικοποιούνται από διάφορες ακολουθίες κουκκίδων και παύλων, με τους πιο συχνά εμφανιζόμενους χαρακτήρες να έχουν μικρότερους κώδικες. Για παράδειγμα, το γράμμα "Α" που χρησιμοποιείται συνήθως κωδικοποιείται ως: -. Ένα σπάνιο γράμμα "Ж" κωδικοποιείται: -. Σε αντίθεση με κωδικούς ίδιου μήκους, σε αυτή την περίπτωση υπάρχει πρόβλημα διαχωρισμού των κωδικών γραμμάτων μεταξύ τους. Στον κώδικα Μορς, αυτό το πρόβλημα λύνεται με τη βοήθεια μιας «παύσης» (κενό), που, στην πραγματικότητα, είναι ο τρίτος χαρακτήρας του αλφαβήτου Μορς, δηλαδή το αλφάβητο Μορς δεν είναι δύο, αλλά τρεις χαρακτήρες.

Οι πληροφορίες στη μνήμη του υπολογιστή αποθηκεύονται χρησιμοποιώντας ένα αλφάβητο δύο χαρακτήρων. Δεν υπάρχει ειδικός διαχωριστικός χαρακτήρας. Και όμως, καταφέραμε να βρούμε έναν τρόπο συμπίεσης δεδομένων με μεταβλητό μήκος του κώδικα «λέξης» που δεν απαιτεί διαχωριστικό χαρακτήρα. Ένας τέτοιος αλγόριθμος ονομάζεται αλγόριθμος D. Huffman (για πρώτη φορά δημοσιεύτηκε το 1952). Όλοι οι καθολικοί αρχειοθέτες λειτουργούν σε αλγόριθμους παρόμοιους με τον αλγόριθμο Huffman.

Αλγόριθμος συμπίεσης με χρήση συντελεστή επανάληψης

Δεύτερη ιδέα: χρήση συντελεστή επανάληψης. Η έννοια του αλγορίθμου που βασίζεται σε αυτήν την ιδέα είναι η εξής: εάν μια αλυσίδα επαναλαμβανόμενων ομάδων χαρακτήρων εμφανίζεται σε έναν συμπιεσμένο πίνακα δεδομένων, τότε αντικαθίσταται από ένα ζεύγος: ο αριθμός (συντελεστής) επαναλήψεων - μια ομάδα χαρακτήρων. Σε αυτή την περίπτωση, για μεγάλες επαναλαμβανόμενες αλυσίδες, το κέρδος μνήμης κατά τη συμπίεση μπορεί να είναι πολύ μεγάλο. Αυτή η μέθοδος είναι πιο αποτελεσματική κατά τη συσκευασία γραφικών πληροφοριών.

Αρχειοθέτηση προγραμμάτων

Τα προγράμματα αρχειοθέτησης δημιουργούν αρχεία αρχειοθέτησης (αρχεία). Ένα αρχείο είναι ένα αρχείο που αποθηκεύει ένα ή περισσότερα αρχεία σε συμπιεσμένη μορφή. Για να χρησιμοποιήσετε αρχειοθετημένα αρχεία, είναι απαραίτητο να τα εξαγάγετε από το αρχείο - να τα αποσυμπιέσετε. Ολοι προγράμματαΟι αρχειοθέτες συνήθως παρέχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Προσθήκη αρχείων στο αρχείο.
εξαγωγή αρχείων από το αρχείο.
διαγραφή αρχείων από το αρχείο.
δείτε τα περιεχόμενα του αρχείου.

Επί του παρόντος, τα πιο δημοφιλή αρχεία αρχειοθέτησης είναι τα WinRar και WinZip. Το WinRar έχει περισσότερες δυνατότητες από το WinZip. Συγκεκριμένα, καθιστά δυνατή τη δημιουργία ενός αρχείου πολλών τόμων (αυτό είναι βολικό εάν το αρχείο πρέπει να αντιγραφεί σε δισκέτα και το μέγεθός του υπερβαίνει τα 1,44 MB), καθώς και τη δυνατότητα δημιουργίας αρχείου αυτοεξαγωγής (σε αυτήν την περίπτωση, ο ίδιος ο αρχειοθέτης δεν χρειάζεται για την εξαγωγή δεδομένων από το αρχείο) .

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα των πλεονεκτημάτων της χρήσης αρχειοθέτησης κατά τη μεταφορά δεδομένων μέσω δικτύου. Το μέγεθος του εγγράφου κειμένου που περιέχει την παράγραφο που διαβάζετε είναι 31 KB. Εάν αυτό το έγγραφο αρχειοθετηθεί χρησιμοποιώντας WinRar, τότε το μέγεθος του αρχείου αρχειοθέτησης θα είναι μόνο 6 KB. Όπως λένε, το όφελος είναι προφανές.

Η χρήση προγραμμάτων αρχειοθέτησης είναι πολύ απλή. Για να δημιουργήσετε ένα αρχείο, πρέπει πρώτα να επιλέξετε τα αρχεία που θέλετε να συμπεριλάβετε σε αυτό, στη συνέχεια να ορίσετε τις απαραίτητες παραμέτρους (μέθοδος αρχειοθέτησης, μορφή αρχειοθέτησης, μέγεθος τόμου εάν το αρχείο είναι πολλαπλό τόμο) και τέλος να εκδώσετε την εντολή CREATE ARCHIVE. Ομοίως, συμβαίνει η αντίστροφη ενέργεια - εξαγωγή αρχείων από το αρχείο (αποσυσκευασία του αρχείου). Πρώτον, πρέπει να επιλέξετε τα αρχεία που θα εξαχθούν από το αρχείο, δεύτερον, να καθορίσετε πού θα τοποθετηθούν αυτά τα αρχεία και, τέλος, να εκδώσετε την εντολή EXTRACT FILES FROM THE ARCHIVE. Θα μάθετε περισσότερα για το έργο της αρχειοθέτησης προγραμμάτων σε πρακτικά μαθήματα.

Εν συντομία για το κύριο

Οι πληροφορίες συμπιέζονται με τη βοήθεια ειδικών προγραμμάτων αρχειοθέτησης.

Οι δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι στους αλγόριθμους συμπίεσης είναι η χρήση ενός κωδικού μεταβλητού μήκους και η χρήση ενός παράγοντα επανάληψης ομάδας χαρακτήρων.

Ερωτήσεις και εργασίες

1. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κωδικών σταθερού και μεταβλητού μήκους;
2. Ποιες είναι οι δυνατότητες αρχειοθέτησης προγραμμάτων;
3. Ποιος είναι ο λόγος ευρεία εφαρμογήλογισμικό αρχειοθέτησης;
4. Γνωρίζετε άλλους αρχειοθέτες εκτός από αυτούς που αναφέρονται σε αυτήν την παράγραφο;

I. Semakin, L. Zalogova, S. Rusakov, L. Shestakova, Πληροφορική, 9η τάξη
Υποβλήθηκε από αναγνώστες από ιστότοπους του Διαδικτύου

Ανοιχτό μάθημα πληροφορικής, σχολικό σχέδιο, περιλήψεις πληροφορικής, τα πάντα για να κάνει ο μαθητής την εργασία, κατεβάστε πληροφορική τάξη 9

Περιεχόμενο μαθήματος περίληψη μαθήματοςυποστήριξη πλαισίων παρουσίασης μαθήματος επιταχυντικές μέθοδοι διαδραστικές τεχνολογίες Πρακτική εργασίες και ασκήσεις εργαστήρια αυτοεξέτασης, προπονήσεις, περιπτώσεις, αναζητήσεις ερωτήσεις συζήτησης εργασιών για το σπίτι ρητορικές ερωτήσεις από μαθητές εικονογραφήσεις ήχου, βίντεο κλιπ και πολυμέσαφωτογραφίες, εικόνες γραφικά, πίνακες, σχήματα χιούμορ, ανέκδοτα, ανέκδοτα, παραβολές κόμικς, ρήσεις, σταυρόλεξα, αποσπάσματα Πρόσθετα περιλήψειςάρθρα τσιπ για περιπετειώδη cheat sheets σχολικά βιβλία βασικά και πρόσθετο γλωσσάρι όρων άλλα Βελτίωση σχολικών βιβλίων και μαθημάτωνδιόρθωση λαθών στο σχολικό βιβλίοενημέρωση ενός τεμαχίου στο σχολικό βιβλίο στοιχεία καινοτομίας στο μάθημα αντικαθιστώντας τις απαρχαιωμένες γνώσεις με νέες Μόνο για δασκάλους τέλεια μαθήματα ημερολογιακό σχέδιομεθοδολογικές συστάσεις του προγράμματος συζήτησης Ολοκληρωμένα Μαθήματα

Εάν έχετε διορθώσεις ή προτάσεις για αυτό το μάθημα,

Η μεταφορά των πληροφοριών γίνεται από την πηγή στον παραλήπτη (λήπτη) της πληροφορίας. πηγήΗ πληροφορία μπορεί να είναι οτιδήποτε: οποιοδήποτε αντικείμενο ή φαινόμενο ζωντανής ή άψυχης φύσης. Η διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών λαμβάνει χώρα σε κάποιο υλικό περιβάλλον που διαχωρίζει την πηγή και τον αποδέκτη της πληροφορίας, το οποίο ονομάζεται Κανάλι μεταφορά πληροφοριών. Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ενός καναλιού με τη μορφή μιας ορισμένης ακολουθίας σημάτων, συμβόλων, σημάτων, τα οποία ονομάζονται μήνυμα. ΠαραλήπτηςΗ πληροφορία είναι ένα αντικείμενο που λαμβάνει ένα μήνυμα, ως αποτέλεσμα του οποίου συμβαίνουν ορισμένες αλλαγές στην κατάστασή του. Όλα τα παραπάνω φαίνονται σχηματικά στο σχήμα.

Μεταφορά πληροφοριών

Ο άνθρωπος λαμβάνει πληροφορίες από οτιδήποτε τον περιβάλλει, μέσω των αισθήσεων: ακοή, όραση, όσφρηση, αφή, γεύση. Ένα άτομο λαμβάνει τη μεγαλύτερη ποσότητα πληροφοριών μέσω της ακοής και της όρασης. Τα ηχητικά μηνύματα γίνονται αντιληπτά από ακουστικά σήματα σε συνεχές μέσο (συχνότερα στον αέρα). Η όραση αντιλαμβάνεται φωτεινά σήματα που μεταφέρουν την εικόνα των αντικειμένων.

Δεν είναι κάθε μήνυμα ενημερωτικό για ένα άτομο. Για παράδειγμα, ένα μήνυμα σε μια ακατανόητη γλώσσα, αν και μεταδίδεται σε ένα άτομο, δεν περιέχει πληροφορίες για αυτόν και δεν μπορεί να προκαλέσει επαρκείς αλλαγές στην κατάστασή του.

Ένα κανάλι πληροφοριών μπορεί είτε να είναι φυσικής φύσης (ατμοσφαιρικός αέρας μέσω του οποίου μεταδίδονται τα ηχητικά κύματα, το ηλιακό φως που ανακλάται από τα παρατηρούμενα αντικείμενα), είτε να δημιουργηθεί τεχνητά. Στην τελευταία περίπτωση, μιλάμε για τεχνικά μέσα επικοινωνίας.

Συστήματα μετάδοσης τεχνικών πληροφοριών

Το πρώτο τεχνικό μέσο μετάδοσης πληροφοριών από απόσταση ήταν ο τηλέγραφος, που εφευρέθηκε το 1837 από τον Αμερικανό Samuel Morse. Το 1876, ο Αμερικανός A. Bell εφευρίσκει το τηλέφωνο. Με βάση την ανακάλυψη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από τον Γερμανό φυσικό Heinrich Hertz (1886), ο A.S. Ποπόφ στη Ρωσία το 1895 και σχεδόν ταυτόχρονα μαζί του το 1896 ο Γ. Μαρκόνι στην Ιταλία, εφευρέθηκε το ραδιόφωνο. Η τηλεόραση και το Διαδίκτυο εμφανίστηκαν τον εικοστό αιώνα.

Όλες οι αναφερόμενες τεχνικές μέθοδοι επικοινωνίας πληροφοριών βασίζονται στη μετάδοση ενός φυσικού (ηλεκτρικού ή ηλεκτρομαγνητικού) σήματος σε απόσταση και υπόκεινται σε ορισμένους γενικούς νόμους. Η μελέτη αυτών των νόμων είναι θεωρία της επικοινωνίαςπου προέκυψε τη δεκαετία του 1920. Μαθηματική συσκευή της θεωρίας επικοινωνίας - μαθηματική θεωρία της επικοινωνίας, που αναπτύχθηκε από τον Αμερικανό επιστήμονα Claude Shannon.

Claude Elwood Shannon (1916–2001), ΗΠΑ

Ο Claude Shannon πρότεινε ένα μοντέλο για τη διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών μέσω τεχνικών καναλιών επικοινωνίας, που αντιπροσωπεύεται από ένα διάγραμμα.

Σύστημα μετάδοσης τεχνικών πληροφοριών

Η κωδικοποίηση εδώ σημαίνει οποιαδήποτε μετατροπή πληροφοριών που προέρχονται από μια πηγή σε μια μορφή κατάλληλη για τη μετάδοσή της μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας. Αποκρυπτογράφηση - αντίστροφος μετασχηματισμός της ακολουθίας σήματος.

Μοντέρνο συστήματα υπολογιστώνμετάδοση πληροφοριών - τα δίκτυα υπολογιστών λειτουργούν με την ίδια αρχή. Υπάρχει μια διαδικασία κωδικοποίησης που μετατρέπει τον δυαδικό κώδικα υπολογιστή σε φυσικό σήματου τύπου που μεταδίδεται μέσω του καναλιού επικοινωνίας. Η αποκωδικοποίηση είναι η αντίστροφη μετατροπή του μεταδιδόμενου σήματος σε κώδικα υπολογιστή. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε τηλεφωνικές γραμμές σε δίκτυα υπολογιστώνΟι λειτουργίες της κωδικοποίησης και της αποκωδικοποίησης εκτελούνται από μια συσκευή που ονομάζεται μόντεμ.

Χωρητικότητα καναλιού και ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών

Οι προγραμματιστές συστημάτων μετάδοσης τεχνικών πληροφοριών πρέπει να επιλύσουν δύο αλληλένδετα καθήκοντα: πώς να εξασφαλίσουν μέγιστη ταχύτηταμετάδοση πληροφοριών και πώς να μειωθεί η απώλεια πληροφοριών κατά τη μετάδοση. Ο Claude Shannon ήταν ο πρώτος επιστήμονας που ανέλαβε τη λύση αυτών των προβλημάτων και δημιούργησε μια νέα επιστήμη για εκείνη την εποχή - θεωρία πληροφοριών.

Ο K.Shannon καθόρισε τη μέθοδο μέτρησης της ποσότητας των πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω των καναλιών επικοινωνίας. Εισήγαγαν την έννοια Εύρος Καναλιού,ως ο μέγιστος δυνατός ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών.Αυτή η ταχύτητα μετριέται σε bit ανά δευτερόλεπτο (καθώς και kilobits ανά δευτερόλεπτο, megabits ανά δευτερόλεπτο).

Η απόδοση ενός καναλιού επικοινωνίας εξαρτάται από αυτό τεχνική υλοποίηση. Για παράδειγμα, τα δίκτυα υπολογιστών χρησιμοποιούν τα ακόλουθα μέσα επικοινωνίας:

τηλεφωνικές γραμμές,

Σύνδεση ηλεκτρικού καλωδίου,

καλωδίωση οπτικών ινών,

Ραδιοεπικοινωνία.

Απόδοση τηλεφωνικών γραμμών - δεκάδες, εκατοντάδες Kbps. η απόδοση των γραμμών οπτικών ινών και των γραμμών ραδιοεπικοινωνίας μετράται σε δεκάδες και εκατοντάδες Mbps.

Θόρυβος, προστασία από θόρυβο

Ο όρος «θόρυβος» αναφέρεται σε διάφορα είδη παρεμβολών που παραμορφώνουν το μεταδιδόμενο σήμα και οδηγούν σε απώλεια πληροφοριών. Τέτοιες παρεμβολές οφείλονται κυρίως σε τεχνικούς λόγους: κακή ποιότητα των γραμμών επικοινωνίας, ανασφάλεια μεταξύ των διαφόρων ροών πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω των ίδιων καναλιών. Μερικές φορές, ενώ μιλάμε στο τηλέφωνο, ακούμε θόρυβο, τριξίματα, που δυσκολεύουν την κατανόηση του συνομιλητή ή η συζήτηση τελείως διαφορετικών ανθρώπων επιτίθεται στη συνομιλία μας.

Η παρουσία θορύβου οδηγεί στην απώλεια των μεταδιδόμενων πληροφοριών. Σε τέτοιες περιπτώσεις είναι απαραίτητη η προστασία από τον θόρυβο.

Πρώτα απ 'όλα, χρησιμοποιούνται τεχνικές μέθοδοι για την προστασία των καναλιών επικοινωνίας από τις επιπτώσεις του θορύβου. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας θωρακισμένο καλώδιο αντί για γυμνό σύρμα. η χρήση διαφόρων ειδών φίλτρων που διαχωρίζουν το χρήσιμο σήμα από τον θόρυβο κ.λπ.

Ο Claude Shannon ανέπτυξε θεωρία κωδικοποίησης, που δίνει μεθόδους για την αντιμετώπιση του θορύβου. Μία από τις σημαντικές ιδέες αυτής της θεωρίας είναι ότι ο κώδικας που μεταδίδεται μέσω της γραμμής επικοινωνίας πρέπει να είναι περιττός. Λόγω αυτού, η απώλεια κάποιου μέρους των πληροφοριών κατά τη μετάδοση μπορεί να αντισταθμιστεί. Για παράδειγμα, αν δεν ακούτε όταν μιλάτε στο τηλέφωνο, τότε επαναλαμβάνοντας κάθε λέξη δύο φορές, έχετε περισσότερες πιθανότητες ο συνομιλητής να σας καταλάβει σωστά.

Ωστόσο, δεν μπορείτε να κάνετε τον πλεονασμό πολύ μεγάλο. Αυτό θα οδηγήσει σε καθυστερήσεις και υψηλότερο κόστος επικοινωνίας. Η θεωρία κωδικοποίησης σάς επιτρέπει να λάβετε έναν κώδικα που θα είναι ο βέλτιστος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πλεονασμός των μεταδιδόμενων πληροφοριών θα είναι ο ελάχιστος δυνατός και η αξιοπιστία των πληροφοριών που λαμβάνονται θα είναι η μέγιστη.

Στα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα επικοινωνίας, η ακόλουθη τεχνική χρησιμοποιείται συχνά για την καταπολέμηση της απώλειας πληροφοριών κατά τη μετάδοση. Ολόκληρο το μήνυμα χωρίζεται σε μέρη - πακέτα. Για κάθε πακέτο υπολογίζεται άθροισμα ελέγχου(άθροισμα δυαδικών ψηφίων) που μεταδίδεται με αυτό το πακέτο. Στον τόπο λήψης, το άθροισμα ελέγχου του ληφθέντος πακέτου υπολογίζεται εκ νέου και, εάν δεν ταιριάζει με το αρχικό άθροισμα, η μετάδοση αυτού του πακέτου επαναλαμβάνεται. Αυτό θα συνεχιστεί μέχρι το αρχικό και το τελικό άθροισμα ελέγχου να ταιριάζουν.

Λαμβάνοντας υπόψη τη μεταφορά πληροφοριών σε προπαιδευτικά και βασικά μαθήματα πληροφορικής, πρώτα απ 'όλα, αυτό το θέμα θα πρέπει να συζητηθεί από τη θέση ενός ατόμου ως αποδέκτη πληροφοριών. Η ικανότητα λήψης πληροφοριών από τον περιβάλλοντα κόσμο είναι η πιο σημαντική προϋπόθεση για την ύπαρξη του ανθρώπου. Τα ανθρώπινα αισθητήρια όργανα είναι τα κανάλια πληροφοριών του ανθρώπινου σώματος, που πραγματοποιούν τη σύνδεση ενός ατόμου με το εξωτερικό περιβάλλον. Σε αυτή τη βάση, οι πληροφορίες χωρίζονται σε οπτικές, ακουστικές, οσφρητικές, απτικές και γευστικές. Το σκεπτικό για το γεγονός ότι η γεύση, η όσφρηση και η αφή μεταφέρουν πληροφορίες σε ένα άτομο είναι η εξής: θυμόμαστε τις μυρωδιές οικείων αντικειμένων, τη γεύση του οικείου φαγητού, αναγνωρίζουμε οικεία αντικείμενα με την αφή. Και το περιεχόμενο της μνήμης μας είναι αποθηκευμένες πληροφορίες.

Πρέπει να ειπωθεί στους μαθητές ότι στον κόσμο των ζώων ο πληροφοριακός ρόλος των αισθήσεων είναι διαφορετικός από τον ανθρώπινο. Η όσφρηση εκτελεί μια σημαντική πληροφοριακή λειτουργία για τα ζώα. Η αυξημένη όσφρηση των σκύλων υπηρεσίας χρησιμοποιείται από τις υπηρεσίες επιβολής του νόμου για την αναζήτηση εγκληματιών, τον εντοπισμό ναρκωτικών κ.λπ. Η οπτική και ηχητική αντίληψη των ζώων διαφέρει από αυτή των ανθρώπων. Για παράδειγμα, οι νυχτερίδες είναι γνωστό ότι ακούν υπερήχους και οι γάτες είναι γνωστό ότι βλέπουν στο σκοτάδι (από ανθρώπινη οπτική γωνία).

Στο πλαίσιο αυτού του θέματος, οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να ηγούνται συγκεκριμένα παραδείγματαη διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών, για να προσδιοριστεί για αυτά τα παραδείγματα η πηγή, ο δέκτης των πληροφοριών, τα χρησιμοποιούμενα κανάλια μετάδοσης πληροφοριών.

Όταν σπουδάζουν πληροφορική στο γυμνάσιο, οι μαθητές πρέπει να εξοικειωθούν με τις βασικές διατάξεις της τεχνικής θεωρίας της επικοινωνίας: τις έννοιες της κωδικοποίησης, της αποκωδικοποίησης, του ρυθμού μεταφοράς πληροφοριών, της χωρητικότητας του καναλιού, του θορύβου, της προστασίας από θόρυβο. Αυτά τα θέματα μπορούν να εξεταστούν στο θέμα " Τεχνικά μέσαδίκτυα υπολογιστών".

Συμβουλές υπολογιστή για αρχάριους χρήστες

Μάθημα 2 Εργαστείτε στο τοπικό δίκτυο μιας τάξης υπολογιστή στη λειτουργία κοινής χρήσης αρχείων