| 8 klasa | Planowanie zajęć na rok szkolny | Praca w sieci lokalnej klasy komputerowej w trybie udostępniania plików

Lekcja 2
Praca w sieci lokalnej klasy komputerowej w trybie udostępniania plików

Przekazywanie informacji technicznymi kanałami komunikacji

Przekazywanie informacji technicznymi kanałami komunikacji

Schemat Shannona

Amerykański naukowiec, jeden z twórców teorii informacji, Claude Shannon, zaproponował schemat procesu przekazywania informacji technicznymi kanałami komunikacji (ryc. 1.3).

Ryż. 1.3. Schemat systemu transmisji informacji technicznej

Działanie takiego schematu można wyjaśnić za pomocą znanego procesu rozmowy przez telefon. Źródło informacji- osoba mówiąca. Koder- mikrofon słuchawki telefonicznej, za pomocą którego fale dźwiękowe (mowa) przekształcane są na sygnały elektryczne. Link - sieć telefoniczna(przewody, przełączniki węzłów telefonicznych, przez które przechodzi sygnał). Dekoder- słuchawka telefoniczna (słuchawka) osoby słuchającej - odbiornik informacji. Tutaj przychodzący sygnał elektryczny jest przekształcany na dźwięk.

Tutaj informacja jest przesyłana w postaci ciągłego sygnału elektrycznego. Ten komunikacja analogowa.

Kodowanie i dekodowanie informacji

Pod kodowanie odnosi się do dowolnego przekształcenia informacji pochodzącej ze źródła do postaci odpowiedniej do jej przesłania kanałem komunikacyjnym.

U zarania ery radia używano kodu alfabetycznego Morse'a. Tekst został zamieniony na ciąg kropek i kresek (krótkie i długie sygnały) i nadawany. Osoba, która otrzymała taką transmisję ze słuchu, musiała być w stanie zdekodować kod z powrotem na tekst. Jeszcze wcześniej w komunikacji telegraficznej używano alfabetu Morse'a. Przykładem komunikacji dyskretnej jest przesyłanie informacji za pomocą alfabetu Morse’a.

Obecnie powszechnie stosuje się komunikację cyfrową, gdy przesyłana informacja jest kodowana w postaci binarnej (0 i 1 to cyfry binarne), a następnie dekodowana na tekst, obraz, dźwięk. Komunikacja cyfrowa jest oczywiście również dyskretna.

Hałas i ochrona przed hałasem. Teoria kodowania Shannona

Informacje kanałami komunikacyjnymi przekazywane są za pomocą sygnałów o różnej naturze fizycznej: elektryczne, elektromagnetyczne, świetlne, akustyczne. Treść informacyjna sygnału polega na wartości lub zmianie wartości jego wielkości fizycznej (natężenie prądu, jasność światła itp.). Termin „hałas” odnosi się do różnego rodzaju zakłóceń, które zniekształcają przesyłany sygnał i prowadzą do utraty informacji. Zakłócenia takie wynikają przede wszystkim z przyczyn technicznych: złej jakości łączy komunikacyjnych, braku bezpieczeństwa różnych strumieni informacji przesyłanych od siebie tymi samymi kanałami. Często rozmawiając przez telefon słyszymy szumy, trzaski, które utrudniają zrozumienie rozmówcy, bądź też nasza rozmowa nakłada się na rozmowę innych osób. W takich przypadkach konieczna jest ochrona przed hałasem.

Przede wszystkim stosują metody techniczne ochrona kanałów komunikacyjnych z narażenia na hałas. Metody takie mogą być bardzo różne, czasem proste, czasem bardzo złożone. Na przykład użycie kabla ekranowanego zamiast gołego drutu; stosowanie różnego rodzaju filtrów oddzielających sygnał użyteczny od szumu itp.

K. Shannon opracował specjalną teorię kodowania, podając metody zwalczania hałasu. Jedną z ważnych idei tej teorii jest to, że kod przesyłany linią komunikacyjną musi być redundantny. Dzięki temu można zrekompensować utratę części informacji podczas transmisji. Na przykład, jeśli słabo słyszysz podczas rozmowy przez telefon, to powtarzając każde słowo dwa razy, masz większą szansę, że druga osoba zrozumie Cię poprawnie.

Jednak nie możesz tego zrobić nadmierność za duży. Doprowadzi to do opóźnień i wyższych kosztów komunikacji. Teoria kodowania Shannona pozwala nam uzyskać kod, który będzie optymalny. W takim przypadku redundancja przesyłanych informacji będzie możliwie minimalna, a wiarygodność otrzymanych informacji będzie maksymalna.

W nowoczesnych systemach komunikacji cyfrowej często stosuje się następującą technikę, aby zapobiec utracie informacji podczas transmisji. Cała wiadomość jest podzielona na porcje – pakiety. Dla każdego pakietu obliczana jest suma kontrolna (suma cyfr binarnych), która jest przesyłana wraz z pakietem. W miejscu odbiorczym suma kontrolna odebranego pakietu jest przeliczana i jeśli nie pokrywa się z pierwotną, transmisja tego pakietu jest powtarzana. Dzieje się tak, dopóki sumy kontrolne źródła i miejsca docelowego nie będą zgodne.

Krótko o najważniejszej sprawie

Dowolny system transmisji informacji technicznych składa się ze źródła, odbiornika, urządzeń kodujących i dekodujących oraz kanału komunikacyjnego.

Pod kodowanie odnosi się do przekształcenia informacji pochodzącej ze źródła w formę odpowiednią do jej przesłania kanałem komunikacyjnym. Rozszyfrowanie jest transformacją odwrotną.

Hałas- Jest to ingerencja prowadząca do utraty informacji.

Opracowano teorię kodowania metody prezentacja przesyłanej informacji w celu ograniczenia jej strat pod wpływem hałasu.

Pytania i zadania

1. Wymień główne elementy schematu przekazywania informacji zaproponowanego przez K. Shannona.

2. Co to jest kodowanie i dekodowanie podczas przesyłania informacji?

3. Co to jest hałas? Jakie są jego konsekwencje w przekazywaniu informacji?

4. Jakie są sposoby na radzenie sobie z hałasem?

EC TsOR: Część 2, zakończenie, dodatek do rozdziału 1, § 1.1. TsOR nr 1.

Schemat przekazywania informacji. Kanał transmisji informacji. Szybkość przesyłania informacji.

Wyróżnia się trzy rodzaje procesów informacyjnych: przechowywanie, przesyłanie, przetwarzanie.

Przechowywanie danych:

· Nośniki informacji.

· Rodzaje pamięci.

· Przechowywanie informacji.

· Podstawowe właściwości nośników informacji.

Związane z przechowywaniem informacji następujące koncepcje: nośnik danych (pamięć), pamięć wewnętrzna, pamięć zewnętrzna, przechowywanie informacji.

Nośnik pamięci to nośnik fizyczny, na którym bezpośrednio przechowywane są informacje. Można nazwać ludzką pamięć Baran. Zapamiętana wiedza jest natychmiast odtwarzana przez osobę. Możemy też nazwać naszą własną pamięć pamięć wewnętrzna, gdyż jego nośnik – mózg – znajduje się w nas.

Wszystkie inne rodzaje nośników informacji można nazwać zewnętrznymi (w stosunku do osoby): drewnem, papirusem, papierem itp. Repozytorium informacji to informacja zorganizowana w określony sposób na nośnikach zewnętrznych, przeznaczona do długotrwałego przechowywania i stałego użytkowania (np. archiwa dokumentów, biblioteki, kartoteki). Główną jednostką informacyjną repozytorium jest konkretny dokument fizyczny: kwestionariusz, książka itp. Organizacja repozytorium oznacza obecność określonej struktury, tj. porządek, klasyfikacja przechowywanych dokumentów w celu ułatwienia pracy z nimi. Podstawowe właściwości przechowywania informacji: objętość przechowywanych informacji, niezawodność przechowywania, czas dostępu (tj. czas wyszukiwania). niezbędne informacje), dostępność bezpieczeństwa informacji.

Informacje przechowywane w urządzeniach pamięci komputera są powszechnie nazywane danymi. Zorganizowane przechowywanie danych na urządzeniach pamięć zewnętrzna Komputery nazywane są zwykle bazami danych i bankami danych.

Przetwarzanie danych:

· Ogólny schemat procesu przetwarzania informacji.

· Zestawienie zadania przetwarzania.

· Wykonawca przetwarzania.

· Algorytm przetwarzania.

· Typowe zadania związane z przetwarzaniem informacji.

Schemat przetwarzania informacji:

Informacje wstępne – wykonawca przetwarzania – informacje końcowe.

W procesie przetwarzania informacji rozwiązuje się pewien problem informacyjny, który można najpierw postawić w tradycyjnej formie: podaje się pewien zestaw danych wyjściowych, a to jest wymagane do uzyskania pewnych wyników. Proces przejścia od danych źródłowych do wyniku jest procesem przetwarzania. Przedmiot lub podmiot dokonujący przetwarzania nazywany jest wykonawcą przetwarzania.

Aby skutecznie przeprowadzić przetwarzanie informacji, wykonawca (osoba lub urządzenie) musi znać algorytm przetwarzania, tj. sekwencja działań, które należy wykonać, aby osiągnąć pożądany rezultat.

Istnieją dwa rodzaje przetwarzania informacji. Pierwszy rodzaj przetwarzania: przetwarzanie związane z pozyskiwaniem nowych informacji, treści nowej wiedzy (rozwiązywanie problemów matematycznych, analiza sytuacji itp.). Drugi rodzaj przetwarzania: przetwarzanie związane ze zmianą formy, ale bez zmiany treści (np. tłumaczenie tekstu z jednego języka na inny).

Ważnym rodzajem przetwarzania informacji jest kodowanie - przekształcanie informacji w formę symboliczną wygodną do jej przechowywania, przesyłania i przetwarzania. Kodowanie jest aktywnie wykorzystywane w technicznych środkach pracy z informacją (telegraf, radio, komputery). Innym rodzajem przetwarzania informacji jest strukturyzacja danych (wprowadzanie określonego porządku w przechowywaniu informacji, klasyfikacja, katalogowanie danych).

Innym rodzajem przetwarzania informacji jest wyszukiwanie w jakimś magazynie informacyjnym niezbędnych danych spełniających określone warunki wyszukiwania (zapytanie). Algorytm wyszukiwania zależy od sposobu organizacji informacji.

Przekazywanie informacji:

· Źródło i odbiorca informacji.

· Kanały informacyjne.

· Rola zmysłów w procesie odbioru informacji przez człowieka.

· Struktura systemów komunikacji technicznej.

· Co to jest kodowanie i dekodowanie.

· Pojęcie hałasu; techniki ochrony przed hałasem.

· Szybkość transmisji informacji i przepustowość kanału.

Schemat przekazywania informacji:

Źródło informacji – kanał informacyjny – odbiorca informacji.

Informacje są prezentowane i przekazywane w postaci sekwencji sygnałów i symboli. Od źródła do odbiorcy przekaz przekazywany jest za pośrednictwem jakiegoś medium materialnego. Jeżeli w procesie transmisji wykorzystywane są techniczne środki komunikacji, nazywane są one kanałami transmisji informacji (kanałami informacyjnymi). Należą do nich telefon, radio, telewizor. Narządy zmysłów człowieka pełnią rolę biologicznych kanałów informacyjnych.

Proces przekazywania informacji technicznymi kanałami komunikacji przebiega według następującego schematu (według Shannona):

Termin „szum” odnosi się do różnego rodzaju zakłóceń, które zniekształcają przesyłany sygnał i prowadzą do utraty informacji. Takie zakłócenia wynikają przede wszystkim z przyczyn technicznych: złej jakości łączy komunikacyjnych, braku bezpieczeństwa różnych strumieni informacji przesyłanych od siebie tymi samymi kanałami. Stosowany do ochrony przed hałasem różne sposoby na przykład zastosowanie różnego rodzaju filtrów oddzielających sygnał użyteczny od szumu.

Claude Shannon opracował specjalną teorię kodowania, która dostarcza metod radzenia sobie z szumem. Jedną z ważnych idei tej teorii jest to, że kod przesyłany linią komunikacyjną musi być redundantny. Dzięki temu można zrekompensować utratę części informacji podczas transmisji. Jednak nadmiar nie powinien być zbyt duży. Doprowadzi to do opóźnień i wzrostu kosztów komunikacji.

Omawiając temat pomiaru prędkości transmisji informacji, można zastosować technikę analogii. Analogiem jest proces pompowania wody przez rury wodociągowe. Tutaj kanałem przesyłowym wody są rury. Intensywność (szybkość) tego procesu charakteryzuje się zużyciem wody, tj. liczba litrów przepompowanych w jednostce czasu. W procesie przesyłania informacji kanałami są techniczne linie komunikacyjne. Przez analogię do zaopatrzenia w wodę możemy mówić o przepływie informacji przesyłanych kanałami. Szybkość transmisji informacji to ilość informacji w wiadomości przesyłanej w jednostce czasu. Dlatego jednostki miary prędkości przepływu informacji: bit/s, bajt/s itp. kanał transmisji procesu informacyjnego

Inną koncepcję – przepustowość kanałów informacyjnych – można również wyjaśnić za pomocą analogii „hydraulicznej”. Możesz zwiększyć przepływ wody przez rury, zwiększając ciśnienie. Ale ta ścieżka nie jest nieskończona. Jeśli ciśnienie jest zbyt wysokie, rura może pęknąć. Dlatego maksymalny przepływ wody, który można nazwać przepustowością systemu zaopatrzenia w wodę. Linie przekazu informacji technicznych również mają podobne ograniczenie prędkości przesyłania danych. Przyczyny tego są również fizyczne.

1. Klasyfikacja i charakterystyka kanału komunikacji
Połączyć to zestaw środków przeznaczonych do przesyłania sygnałów (wiadomości).
Do analizy procesów informacyjnych w kanale komunikacyjnym można wykorzystać jego uogólniony diagram pokazany na ryc. 1.

sztuczna inteligencja

PO POŁUDNIU

P

Liczba Pi

P

Na ryc. 1 przyjmuje się następujące oznaczenia: X, Y, Z, W– sygnały, wiadomości ; F– zakłócenia; PO POŁUDNIU- linia komunikacyjna; AI, PI– źródło i odbiorca informacji; P– konwertery (kodowanie, modulacja, dekodowanie, demodulacja).
Istnieją różne typy kanałów, które można klasyfikować według różnych kryteriów:
1. Według rodzaju linii komunikacyjnych: przewodowy; kabel; światłowodowy;
linie energetyczne; kanały radiowe itp.
2. Ze względu na charakter sygnałów: ciągły; oddzielny; dyskretno-ciągły (sygnały na wejściu układu są dyskretne, a na wyjściu ciągłe i odwrotnie).
3. Pod względem odporności na zakłócenia: kanały bez zakłóceń; z zakłóceniami.
Kanały komunikacji charakteryzują się:
1. Pojemność kanału definiuje się jako iloczyn czasu wykorzystania kanału T do, szerokość widma częstotliwości transmitowanego przez kanał F do i zakres dynamiczny D do. , który charakteryzuje zdolność kanału do przesyłania różnych poziomów sygnału

V k = T k fa k re k.(1)
Warunek dopasowania sygnału do kanału:
V c £ V tys ; T c £ T k ; F c £ F k ; V c £ V tys ; D c £ D k .
2.Szybkość przesyłania informacji – średnia ilość informacji przesyłanych w jednostce czasu.
3.
4. Redundancja – zapewnia wiarygodność przekazywanych informacji ( R= 0¸1).
Jednym z zadań teorii informacji jest określenie zależności szybkości przesyłania informacji i przepustowości kanału komunikacyjnego od parametrów kanału oraz charakterystyki sygnałów i zakłóceń.
Kanał komunikacyjny można w przenośni porównać do dróg. Wąskie drogi – mała przepustowość, ale tanie. Szerokie drogi zapewniają dobrą przepustowość, ale są drogie. Przepustowość jest określana przez wąskie gardło.
Szybkość przesyłania danych w dużej mierze zależy od medium transmisyjnego w kanałach komunikacyjnych, które wykorzystują różne rodzaje łączy komunikacyjnych.
Przewodowy:
1. Przewodowy– skrętka dwużyłowa (która częściowo tłumi promieniowanie elektromagnetyczne z innych źródeł). Szybkość transferu do 1 Mbit/s. Stosowany w sieciach telefonicznych i do transmisji danych.
2. Kabel koncentryczny. Szybkość transferu 10–100 Mbit/s – stosowana w sieci lokalne, telewizja kablowa itp.
3. Światłowodowy. Szybkość transferu 1 Gbit/s.
W środowiskach 1–3 tłumienie w dB zależy liniowo od odległości, tj. moc spada wykładniczo. Dlatego konieczne jest zainstalowanie regeneratorów (wzmacniaczy) w określonej odległości.
Linie radiowe:
1. Kanał radiowy. Szybkość transferu 100–400 Kb/s. Wykorzystuje częstotliwości radiowe do 1000 MHz. Do 30 MHz, w wyniku odbicia od jonosfery, fale elektromagnetyczne mogą rozprzestrzeniać się poza linią wzroku. Ale ten zasięg jest bardzo głośny (na przykład amatorska komunikacja radiowa). Od 30 do 1000 MHz – jonosfera jest przezroczysta i konieczna jest bezpośrednia widoczność. Anteny instaluje się na wysokości (czasami instaluje się regeneratory). Stosowany w radiu i telewizji.
2. Linie mikrofalowe. Prędkości transferu do 1 Gbit/s. Stosowane są częstotliwości radiowe powyżej 1000 MHz. Wymaga to bezpośredniej widoczności i wysoce kierunkowych anten parabolicznych. Odległość pomiędzy regeneratorami wynosi 10–200 km. Stosowany w komunikacji telefonicznej, telewizji i transmisji danych.
3. Połączenie satelitarne. Wykorzystywane są częstotliwości mikrofalowe, a satelita pełni funkcję regeneratora (dla wielu stacji). Charakterystyka jest taka sama jak w przypadku linii mikrofalowych.
2. Przepustowość dyskretnego kanału komunikacyjnego
Kanał dyskretny to zestaw środków przeznaczonych do przesyłania sygnałów dyskretnych.
Pojemność kanału komunikacyjnego – największa teoretycznie osiągalna prędkość transmisji informacji, pod warunkiem, że błąd nie przekracza zadanej wartości. Szybkość przesyłania informacji – średnia ilość informacji przesyłanych w jednostce czasu. Zdefiniujmy wyrażenia służące do obliczenia szybkości transmisji informacji i przepustowości dyskretnego kanału komunikacyjnego.
Podczas przesyłania każdego symbolu przez kanał komunikacyjny przechodzi średnia ilość informacji, określona wzorem
I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) – H (X/Y) = H(Y) – H (Y/X), (2)
Gdzie: I (Y, X) – informacja wzajemna, czyli ilość informacji zawartych w Y stosunkowo X;H(X)– entropia źródła komunikatu; H(X/Y)– entropia warunkowa, która określa utratę informacji na symbol związaną z obecnością zakłóceń i zniekształceń.
Podczas wysyłania wiadomości X T czas trwania T, składający się z N symboli elementarnych, średnia ilość przesyłanej informacji, biorąc pod uwagę symetrię wzajemnej ilości informacji, jest równa:
Ja (Y.T, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Szybkość przesyłania informacji zależy od właściwości statystycznych źródła, sposobu kodowania i właściwości kanału.
Przepustowość dyskretnego kanału komunikacyjnego
. (5)
Maksymalna możliwa wartość, tj. szuka się maksimum funkcjonału w całym zbiorze funkcji rozkładu prawdopodobieństwa p (X).
Przepustowość zależy od właściwości techniczne kanał (prędkość sprzętu, rodzaj modulacji, poziom zakłóceń i zniekształceń itp.). Jednostki przepustowości kanału to: , , , .
2.1 Dyskretny kanał komunikacyjny bez zakłóceń
Jeśli w kanale komunikacyjnym nie ma zakłóceń, wówczas sygnały wejściowe i wyjściowe kanału są połączone jednoznaczną zależnością funkcjonalną.
W tym przypadku entropia warunkowa jest równa zeru, a entropie bezwarunkowe źródła i odbiornika są równe, tj. średnia ilość informacji w odebranym symbolu w stosunku do przesłanego symbolu wynosi
Ja (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Jeśli X T– liczba znaków na raz T, wówczas szybkość transmisji informacji dla dyskretnego kanału komunikacyjnego bez zakłóceń jest równa
(6)
Gdzie V = 1/– średnia prędkość transmisji jednego symbolu.
Przepustowość dyskretnego kanału komunikacyjnego bez zakłóceń
(7)
Ponieważ maksymalna entropia odpowiada równie prawdopodobnym symbolom, wówczas przepustowość dla równomiernego rozkładu i statystycznej niezależności przesyłanych symboli jest równa:
. (8)
Pierwsze twierdzenie Shannona dla kanału: Jeżeli przepływ informacji generowany przez źródło jest wystarczająco zbliżony do przepustowości kanału komunikacyjnego, tj.
, gdzie jest dowolnie małą wartością,
wtedy zawsze można znaleźć metodę kodowania, która zapewni transmisję wszystkich komunikatów źródłowych, a szybkość przesyłania informacji będzie bardzo zbliżona do przepustowości kanału.
Twierdzenie nie odpowiada na pytanie, jak przeprowadzić kodowanie.
Przykład 1.Źródło generuje 3 wiadomości z prawdopodobieństwem:
p 1 = 0,1; p 2 = 0,2 i p 3 = 0,7.
Komunikaty są niezależne i przesyłane w jednolitym kodzie binarnym ( m = 2) z czasem trwania symbolu 1 ms. Określ prędkość transmisji informacji kanałem komunikacyjnym bez zakłóceń.
Rozwiązanie: Entropia źródła jest równa

[bit/s].
Do przesłania 3 komunikatów o jednolitym kodzie wymagane są dwie cyfry, a czas trwania kombinacji kodów wynosi 2t.
Średnia prędkość sygnału
V =1/2 T = 500 .
Szybkość przesyłania informacji
C = vH = 500×1,16 = 580 [bit/s].
2.2 Dyskretny kanał komunikacyjny z zakłóceniami
Rozważymy dyskretne kanały komunikacji bez pamięci.
Kanał bez pamięci to kanał, w którym każdy transmitowany symbol sygnału podlega zakłóceniom, niezależnie od tego, jakie sygnały były wcześniej transmitowane. Oznacza to, że interferencja nie tworzy dodatkowych, korelacyjnych połączeń pomiędzy symbolami. Nazwa „brak pamięci” oznacza, że ​​podczas kolejnej transmisji kanał zdaje się nie pamiętać wyników poprzednich transmisji.
W przypadku zakłóceń średnia ilość informacji w odebranym symbolu wiadomości – Y, w stosunku do transmitowanego – X równa się:
.
Dla symbolu wiadomości X T czas trwania T, składający się z N symbole elementarne średnia ilość informacji w odebranym komunikacie symbolicznym – Y T w stosunku do tego, co zostało przesłane – X T równa się:
I(Y T , X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n = 2320 bps
Pojemność ciągłego kanału z szumem określa wzór

=2322 bps.
Udowodnimy, że pojemność informacyjna kanału ciągłego bez pamięci z addytywnym szumem Gaussa, z zastrzeżeniem ograniczenia mocy szczytowej, nie jest już większa pojemność informacyjna ten sam kanał z tym samym ograniczeniem średniej mocy.
Oczekiwanie na symetryczny rozkład równomierny

Średni kwadrat dla symetrycznego rozkładu równomiernego

Dyspersja dla symetrycznego rozkładu równomiernego

Jednocześnie dla równomiernie rozłożonego procesu.
Entropia różniczkowa sygnału o rozkładzie równomiernym
.
Różnica między różnicowymi entropiami procesu normalnego i równomiernie rozłożonego nie zależy od wielkości dyspersji
= 0,3 bitów/liczba
Tym samym przepustowość i przepustowość kanału komunikacyjnego dla procesu o rozkładzie normalnym jest większa niż dla procesu o rozkładzie jednolitym.
Określmy pojemność (objętość) kanału komunikacyjnego
V k = T k C k = 10 × 60 × 2322 = 1,3932 Mbit.
Określmy ilość informacji, jaką można przesłać w ciągu 10 minut pracy kanału
10× 60× 2322=1,3932 Mbit.
Zadania

Korzystając z zasobów Internetu, znajdź odpowiedzi na pytania:

Ćwiczenie 1

1. Na czym polega proces przekazywania informacji?

Przekazywanie informacji- fizyczny proces przekazywania informacji w kosmosie. Nagraliśmy informację na dysk i przenieśliśmy do innego pokoju. Ten proces charakteryzuje się obecnością następujących składników:

2. Ogólny schemat przekazywania informacji

3. Wymień znane Ci kanały komunikacji

Połączyć(Język angielski) kanał, linia danych) - system środków technicznych i środowisko propagacji sygnału do przesyłania komunikatów (nie tylko danych) od źródła do odbiorcy (i odwrotnie). Kanał komunikacji rozumiany w wąskim znaczeniu ( ścieżka komunikacyjna) reprezentuje jedynie fizyczne medium propagacji sygnału, na przykład fizyczną linię komunikacyjną.

Ze względu na rodzaj medium dystrybucji kanały komunikacji dzielą się na:

4. Czym jest telekomunikacja i telekomunikacja komputerowa?

Telekomunikacja(z greckiego tele - na odległość, daleko i łac. lecommunications - komunikacja) to przesyłanie i odbieranie wszelkich informacji (dźwięku, obrazu, danych, tekstu) na odległość za pośrednictwem różnych systemów elektromagnetycznych (kanały kablowe i światłowodowe, kanały radiowe i inne przewodowe i kanały bezprzewodowe komunikacja).

Sieć telekomunikacyjna to system środków technicznych, za pomocą których realizowana jest telekomunikacja.

Sieci telekomunikacyjne obejmują:
1. Sieci komputerowe (do transmisji danych)
2. Sieci telefoniczne (przesyłanie informacji głosowych)
3. Sieci radiowe (przesyłanie informacji głosowych – usługi rozgłoszeniowe)
4. Sieci telewizyjne (transmisja głosu i obrazu – usługi nadawcze)

Telekomunikacja komputerowa to telekomunikacja, której urządzeniami końcowymi są komputery.

Przesyłanie informacji z komputera na komputer nazywa się komunikacją synchroniczną i poprzez komputer pośredni, który umożliwia gromadzenie i przesyłanie wiadomości do komputery osobiste zgodnie z żądaniem użytkownika - asynchronicznie.

Telekomunikacja komputerowa zaczyna być wprowadzana do edukacji. W szkolnictwie wyższym służą one do koordynacji badań naukowych, szybkiej wymiany informacji pomiędzy uczestnikami projektów, kształcenia na odległość i konsultacji. W systemie oświaty – podnoszenie efektywności samodzielnej działalności uczniów związanej z różnymi rodzajami pracy twórczej, w tym edukacyjnej, w oparciu o powszechne wykorzystanie metod badawczych, swobodny dostęp do baz danych oraz wymianę informacji z partnerami zarówno w ramach kraju i za granicą.

5. Jaka jest przepustowość kanału transmisji informacji?
Przepustowość łącza- charakterystyka metryczna pokazująca stosunek maksymalnej liczby przechodzących jednostek (informacji, obiektów, objętości) na jednostkę czasu przez kanał, system, węzeł.
W informatyce definicja przepustowości jest zwykle stosowana do kanału komunikacyjnego i jest definiowana maksymalny numer przesłanych/odebranych informacji w jednostce czasu.
Przepustowość jest jednym z najważniejszych czynników z punktu widzenia użytkownika. Szacuje się ją na podstawie ilości danych, jaką sieć może w ramach limitu przesłać w jednostce czasu z jednego podłączonego do niej urządzenia do drugiego.

Szybkość przesyłania informacji zależy w dużej mierze od szybkości jej tworzenia (wydajności źródła), metod kodowania i dekodowania. Największa możliwa prędkość transmisji informacji w danym kanale nazywana jest jego przepustowością. Pojemność kanału z definicji to szybkość przesyłania informacji przy wykorzystaniu „najlepszego” (optymalnego) źródła, kodera i dekodera dla danego kanału, a więc charakteryzuje tylko ten kanał.

>>Informatyka: Informatyka 9. klasa. Dodatek do rozdziału 1

Dodatek do rozdziału 1

1.1. Przekazywanie informacji technicznymi kanałami komunikacji

Główne tematy akapitu:

♦ schemat K. Shannona;
♦ kodowanie i dekodowanie informacji;
♦ hałas i ochrona przed hałasem. Teoria kodowania K. Shannona.

Schemat K. Shannona

Amerykański naukowiec, jeden z twórców teorii informacji, Claude Shannon, zaproponował diagram procesu transfer informacji za pośrednictwem technicznych kanałów komunikacji, jak pokazano na ryc. 1.3.

Działanie takiego schematu można wyjaśnić za pomocą znanego procesu rozmowy przez telefon. Źródłem informacji jest osoba mówiąca. Urządzeniem kodującym jest mikrofon słuchawki telefonicznej, za pomocą którego fale dźwiękowe (mowa) przekształcane są na sygnały elektryczne. Kanałem komunikacyjnym jest sieć telefoniczna (przewody, przełączniki węzłów telefonicznych, przez które przechodzi sygnał). Urządzeniem dekodującym jest słuchawka (słuchawka) osoby słuchającej – odbiorcy informacji. Tutaj przychodzący sygnał elektryczny jest przekształcany na dźwięk.

Komunikacja, w której transmisja odbywa się w postaci ciągłego sygnału elektrycznego, nazywana jest komunikacją analogową.

Kodowanie i dekodowanie informacji

Kodowanie oznacza dowolną transformację informacji pochodzącej ze źródła do postaci odpowiedniej do transmisji kanałem komunikacyjnym.

U zarania ery radia używano alfabetu Morse'a. Tekst został zamieniony na ciąg kropek i kresek (krótkie i długie sygnały) i nadawany. Osoba, która otrzymała taką transmisję ze słuchu, musiała być w stanie zdekodować kod z powrotem na tekst. Jeszcze wcześniej w komunikacji telegraficznej używano alfabetu Morse'a. Przykładem komunikacji dyskretnej jest przesyłanie informacji za pomocą alfabetu Morse’a.

Obecnie szeroko stosowana jest komunikacja cyfrowa podczas transmisji Informacja zakodowane w postaci binarnej (0 i 1 to cyfry binarne), a następnie zdekodowane na tekst, obraz i dźwięk. Komunikacja cyfrowa jest oczywiście również dyskretna.

Hałas i ochrona przed hałasem. Teoria kodowania K. Shannona

Termin „szum” odnosi się do różnego rodzaju zakłóceń, które zniekształcają przesyłany sygnał i prowadzą do utraty informacji. Zakłócenia takie wynikają przede wszystkim z przyczyn technicznych: złej jakości łączy komunikacyjnych, braku bezpieczeństwa różnych strumieni informacji przesyłanych od siebie tymi samymi kanałami. Często rozmawiając przez telefon słyszymy szumy, trzaski, które utrudniają zrozumienie rozmówcy, bądź też nasza rozmowa nakłada się na rozmowę innych osób. W takich przypadkach konieczna jest ochrona przed hałasem.

Przede wszystkim stosuje się metody techniczne mające na celu ochronę kanałów komunikacyjnych przed hałasem. Metody takie mogą być bardzo różne, czasem proste, czasem bardzo złożone. Na przykład użycie kabla ekranowanego zamiast gołego drutu; stosowanie różnego rodzaju filtrów oddzielających sygnał użyteczny od szumu itp.

Claude Shannon opracował specjalną teorię kodowania, która dostarcza metod radzenia sobie z szumem. Jedną z ważnych idei tej teorii jest to, że kod przesyłany linią komunikacyjną musi być redundantny. Dzięki temu można zrekompensować utratę części informacji podczas transmisji. Na przykład, jeśli słabo słyszysz podczas rozmowy przez telefon, to powtarzając każde słowo dwa razy, masz większą szansę, że druga osoba zrozumie Cię poprawnie.

Jednak nadmiar nie powinien być zbyt duży. Doprowadzi to do opóźnień i wyższych kosztów komunikacji. Teoria kodowania K. Shannona pozwala uzyskać kod, który będzie optymalny. W takim przypadku redundancja przesyłanych informacji będzie możliwie minimalna, a wiarygodność otrzymanych informacji będzie maksymalna.

W nowoczesnych systemach komunikacji cyfrowej często stosuje się następującą technikę, aby zapobiec utracie informacji podczas transmisji. Cała wiadomość jest podzielona na porcje – pakiety. Dla każdego pakietu obliczana jest kontrola suma(suma cyfr binarnych), która jest przesyłana wraz z tym pakietem. W miejscu odbiorczym suma kontrolna odebranego pakietu jest przeliczana i jeśli nie pokrywa się z pierwotną, transmisja tego pakietu jest powtarzana. Dzieje się tak, dopóki sumy kontrolne źródła i miejsca docelowego nie będą zgodne.

Krótko o najważniejszej sprawie

Każdy system transmisji informacji technicznych składa się ze źródła, odbiornika, urządzeń kodujących i dekodujących oraz kanału komunikacyjnego.

Kodowanie oznacza przekształcenie informacji pochodzącej ze źródła w formę odpowiednią do transmisji kanałem komunikacyjnym. Dekodowanie jest transformacją odwrotną.

Hałas to zakłócenia, które prowadzą do utraty informacji.

W teorii kodowania opracowano metody reprezentacji przesyłanej informacji w celu ograniczenia jej strat pod wpływem szumu.

Pytania i zadania

1. Wymień główne elementy schematu przekazywania informacji zaproponowanego przez K. Shannona.
2. Co to jest kodowanie i dekodowanie podczas przesyłania informacji?
3. Czym jest hałas? Jakie są jego konsekwencje w przekazywaniu informacji?
4. Jakie istnieją metody zwalczania hałasu?

1.2. Archiwizowanie i rozpakowywanie plików

Główne tematy akapitu:

♦ problem z kompresją danych;
♦ algorytm kompresji wykorzystujący kod o zmiennej długości;
♦ algorytm kompresji wykorzystujący współczynnik powtarzalności;
♦ programy archiwizujące.

Problem z kompresją danych

Już wiesz, że za pomocą globalnego Internetu użytkownik uzyskuje dostęp do ogromnych zasobów informacji. W Internecie można znaleźć rzadką książkę, esej na niemal każdy temat, zdjęcia i muzykę, gra komputerowa i wiele więcej. Przesyłanie tych danych przez sieć może powodować problemy ze względu na ich dużą objętość. Możliwości kanałów komunikacji są nadal dość ograniczone. Dlatego czas transferu może być zbyt długi, a to wiąże się z dodatkowymi kosztami finansowymi. Ponadto na duże pliki może nie być wystarczającej ilości wolnego miejsca na dysku.

Rozwiązaniem problemu jest kompresja danych, która pozwala na zmniejszenie ilości danych przy jednoczesnym zachowaniu zakodowanej w nich treści. Programy wykonujące taką kompresję nazywane są archiwizatorami. Pierwsi archiwiści pojawili się w połowie lat 80. XX wieku. Głównym celem ich zastosowania była oszczędność miejsca na dyskach, których objętość informacji w tamtych czasach była znacznie mniejsza niż objętość nowoczesnych dysków.

Kompresja danych (archiwizacja plików) odbywa się przy użyciu specjalnych algorytmów. Algorytmy te najczęściej wykorzystują dwie zasadniczo różne koncepcje.

Algorytm kompresji wykorzystujący kod o zmiennej długości

Pierwszy pomysł: użycie kodu o zmiennej długości. Dane poddawane kompresji są specjalnie dzielone na części (łańcuchy znaków, „słowa”). Należy pamiętać, że „słowo” może być także oddzielnym znakiem (kodem ASCII). Dla każdego „słowa” wyznaczana jest częstotliwość występowania: stosunek liczby powtórzeń danego „słowa” do całkowitej liczby „słów” w tablicy danych. Ideą algorytmu kompresji informacji jest zakodowanie najczęściej występujących „słów” kodami o krótszej długości niż „słowa rzadko występujące”. Może to znacznie zmniejszyć rozmiar pliku.

To podejście jest znane od dawna. Jest używany w kodzie Morse'a, gdzie znaki są kodowane w różnych sekwencjach kropek i kresek, przy czym częściej występujące znaki mają krótsze kody. Na przykład często używana litera „A” jest kodowana w następujący sposób: -. A rzadka litera „F” jest zakodowana: -. W odróżnieniu od kodów o tej samej długości, w tym przypadku pojawia się problem oddzielenia kodów literowych od siebie. W kodzie Morse'a problem ten rozwiązuje się za pomocą „pauzy” (spacji), która w rzeczywistości jest trzecim znakiem alfabetu Morse'a, to znaczy alfabet Morse'a nie jest dwu-, ale trzyznakowy.

Informacje w pamięci komputera zapisywane są przy użyciu dwuznakowego alfabetu. Nie ma specjalnego znaku oddzielającego. A jednak udało nam się wymyślić sposób na kompresję danych ze zmienną długością kodu „słów”, który nie wymaga znaku ogranicznika. Algorytm ten nazywany jest algorytmem D. Huffmana (opublikowanym po raz pierwszy w 1952 r.). Wszystkie uniwersalne archiwizatory działają przy użyciu algorytmów podobnych do algorytmu Huffmana.

Algorytm kompresji wykorzystujący współczynnik powtarzalności

Drugi pomysł: użyj współczynnika powtarzalności. Znaczenie algorytmu opartego na tej idei jest następujące: jeżeli w skompresowanej tablicy danych napotkany zostanie łańcuch powtarzających się grup znaków, to jest on zastępowany parą: liczba (współczynnik) powtórzeń – grupa znaków. W tym przypadku, w przypadku długich, powtarzających się łańcuchów, przyrost pamięci podczas kompresji może być bardzo duży. Ta metoda jest najskuteczniejsza przy pakowaniu informacji graficznych.

Archiwizuj programy

Programy archiwizujące tworzą pliki archiwalne (archiwa). Archiwum to plik, w którym jeden lub więcej plików jest przechowywanych w formie skompresowanej. Aby skorzystać z plików zarchiwizowanych, należy je usunąć z archiwum - rozpakować. Wszystko programy-archivers zazwyczaj udostępniają następujące funkcje:

Dodawanie plików do archiwum;
wyodrębnianie plików z archiwum;
usuwanie plików z archiwum;
przeglądanie zawartości archiwum.

Obecnie najpopularniejszymi archiwizatorami są WinRar i WinZip. WinRar ma bardziej zaawansowane funkcje w porównaniu do WinZip. W szczególności umożliwia utworzenie archiwum wielotomowego (jest to wygodne, jeśli archiwum wymaga skopiowania na dyskietkę, a jego rozmiar przekracza 1,44 MB), a także możliwość utworzenia archiwum samorozpakowującego ( w tym przypadku sam archiwizator nie jest potrzebny do wyodrębnienia danych z archiwum).

Podajmy przykład korzyści płynących ze stosowania archiwizatorów podczas przesyłania danych przez sieć. Rozmiar dokument tekstowy, zawierający akapit, który aktualnie czytasz - 31 KB. Jeśli ten dokument jest archiwizowany przy użyciu WinRar, rozmiar pliku archiwum będzie wynosić tylko 6 KB. Jak mówią, korzyści są oczywiste.

Korzystanie z programów archiwizujących jest bardzo proste. Aby utworzyć archiwum, należy najpierw wybrać pliki, które mają się w nim znaleźć, następnie ustawić niezbędne parametry (metoda archiwizacji, format archiwum, wielkość woluminu, jeśli archiwum jest wielotomowe), a na koniec wydać polecenie CREATE ARCHIVE. Odwrotna czynność następuje w podobny sposób - wypakowanie plików z archiwum (rozpakowanie archiwum). W pierwszej kolejności należy wybrać pliki, które mają zostać wypakowane z archiwum, następnie określić, gdzie pliki te mają zostać umieszczone, a na koniec wydać polecenie WYCIĄGNIJ PLIKI Z ARCHIWUM. Więcej o działaniu programów archiwizujących dowiesz się na zajęciach praktycznych.

Krótko o najważniejszej sprawie

Informacje są kompresowane przy użyciu specjalnych programów archiwizujących.

Dwie najpopularniejsze metody stosowane w algorytmach kompresji to użycie kodu o zmiennej długości i użycie współczynnika powtarzania grupy znaków.

Pytania i zadania

1. Jaka jest różnica pomiędzy kodami o stałej i zmiennej długości?
2. Jakie możliwości mają programy archiwizujące?
3. Jaki jest powód szerokie zastosowanie programy do archiwizacji?
4. Czy znasz inne programy archiwizujące oprócz tych wymienionych w tym akapicie?

I. Semakin, L. Zalogova, S. Rusakov, L. Shestakova, Informatyka, 9. klasa
Nadesłane przez czytelników ze stron internetowych

Otwarta lekcja informatyki, plan szkoły, abstrakty z informatyki, wszystko dla ucznia do odrobienia pracy domowej, pobierz informatykę klasa 9

Treść lekcji notatki z lekcji ramka wspomagająca prezentację lekcji metody przyspieszania technologie interaktywne Ćwiczyć zadania i ćwiczenia autotest warsztaty, szkolenia, case'y, zadania prace domowe dyskusja pytania retoryczne pytania uczniów Ilustracje pliki audio, wideo i multimedia fotografie, obrazy, grafiki, tabele, diagramy, humor, anegdoty, dowcipy, komiksy, przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, cytaty Dodatki streszczenia artykuły sztuczki dla ciekawskich szopki podręczniki podstawowy i dodatkowy słownik terminów inne Udoskonalanie podręczników i lekcjipoprawianie błędów w podręczniku aktualizacja fragmentu podręcznika, elementy innowacji na lekcji, wymiana przestarzałej wiedzy na nową Tylko dla nauczycieli doskonałe lekcje planie kalendarza na rok zalecenia metodologiczne programu dyskusji Zintegrowane Lekcje

Jeśli masz uwagi lub sugestie dotyczące tej lekcji,

Przekazywanie informacji następuje od źródła do odbiorcy (odbiorcy) informacji. Źródło informacją może być wszystko: dowolny przedmiot lub zjawisko natury żywej lub nieożywionej. Proces przekazywania informacji odbywa się w pewnym materialnym środowisku oddzielającym źródło i odbiorcę informacji, tzw kanał transfer informacji. Informacje przekazywane są kanałem w postaci określonej sekwencji sygnałów, symboli, znaków, które tzw wiadomość. Odbiorca informacja to obiekt, który otrzymuje komunikat, co powoduje pewne zmiany jego stanu. Wszystko powyższe zostało schematycznie przedstawione na rysunku.

Przekazywanie informacji

Człowiek otrzymuje informacje ze wszystkiego, co go otacza, poprzez zmysły: słuch, wzrok, węch, dotyk, smak. Człowiek otrzymuje najwięcej informacji poprzez słuch i wzrok. Komunikaty dźwiękowe odbierane są przez ucho – sygnały akustyczne w ośrodku ciągłym (najczęściej w powietrzu). Wzrok odbiera sygnały świetlne, które przekazują obrazy obiektów.

Nie każda wiadomość ma dla danej osoby wartość informacyjną. Przykładowo wiadomość w nieznanym języku, choć przekazana danej osobie, nie zawiera dla niej informacji i nie może spowodować odpowiednich zmian w jej stanie.

Kanał informacyjny może mieć charakter naturalny (powietrze atmosferyczne, przez które przenoszone są fale dźwiękowe, światło słoneczne odbite od obserwowanych obiektów) lub wytworzony sztucznie. W tym drugim przypadku mówimy o technicznych środkach komunikacji.

Systemy transmisji informacji technicznych

Pierwszym technicznym środkiem przesyłania informacji na odległość był telegraf, wynaleziony w 1837 roku przez Amerykanina Samuela Morse'a. W 1876 roku Amerykanin A. Bell wynalazł telefon. Na podstawie odkrycia fal elektromagnetycznych przez niemieckiego fizyka Heinricha Hertza (1886) A.S. Popowa w Rosji w 1895 r. i niemal równocześnie z nim w 1896 r. przez G. Marconiego we Włoszech wynaleziono radio. Telewizja i Internet pojawiły się w XX wieku.

Wszystkie wymienione techniczne metody przekazywania informacji opierają się na transmisji sygnału fizycznego (elektrycznego lub elektromagnetycznego) na odległość i podlegają pewnym ogólnym prawom. Prowadzone jest badanie tych praw teoria komunikacji, który powstał w latach dwudziestych XX wieku. Aparat matematyczny teorii komunikacji - matematyczna teoria komunikacji, opracowany przez amerykańskiego naukowca Claude'a Shannona.

Claude Elwood Shannon (1916–2001), USA

Claude Shannon zaproponował model procesu przekazywania informacji technicznymi kanałami komunikacji, przedstawiony w formie diagramu.

System transmisji informacji technicznej

Kodowanie oznacza tu dowolną transformację informacji pochodzącej ze źródła do postaci odpowiedniej do jej przesłania kanałem komunikacyjnym. Rozszyfrowanie - konwersja odwrotnej sekwencji sygnałów.

Działanie takiego schematu można wyjaśnić za pomocą znanego procesu rozmowy przez telefon. Źródłem informacji jest osoba mówiąca. Urządzeniem kodującym jest mikrofon słuchawki telefonicznej, za pomocą którego fale dźwiękowe (mowa) przekształcane są na sygnały elektryczne. Kanałem komunikacyjnym jest sieć telefoniczna (przewody, przełączniki węzłów telefonicznych, przez które przechodzi sygnał). Urządzeniem dekodującym jest słuchawka (słuchawka) osoby słuchającej – odbiorcy informacji. Tutaj przychodzący sygnał elektryczny jest przekształcany na dźwięk.

Nowoczesny systemy komputerowe przesyłanie informacji - sieci komputerowe działają na tej samej zasadzie. Istnieje proces kodowania, który konwertuje binarny kod komputerowy na sygnał fizyczny typ przesyłany kanałem komunikacyjnym. Dekodowanie polega na konwersji przesyłanego sygnału z powrotem na kod komputerowy. Na przykład podczas korzystania z linii telefonicznych w sieć komputerowa Funkcje kodowania i dekodowania realizuje urządzenie zwane modemem.

Pojemność kanału i prędkość transmisji informacji

Twórcy systemów transmisji informacji technicznych muszą rozwiązać dwa powiązane ze sobą problemy: jak to zapewnić najwyższa prędkość transmisji informacji i sposobów ograniczania utraty informacji podczas transmisji. Claude Shannon był pierwszym naukowcem, który podjął się tych problemów i stworzył nową naukę na tamte czasy - teoria informacji.

K. Shannon ustalił metodę pomiaru ilości informacji przesyłanych kanałami komunikacyjnymi. Wprowadzili tę koncepcję pojemność kanału,jako maksymalna możliwa prędkość przesyłania informacji. Prędkość tę mierzy się w bitach na sekundę (również kilobitach na sekundę, megabitach na sekundę).

Od tego zależy przepustowość kanału komunikacyjnego realizacja techniczna. Na przykład sieci komputerowe wykorzystują następujące środki komunikacji:

linie telefoniczne,

Podłączenie kabla elektrycznego,

Komunikacja światłowodowa,

Komunikacja radiowa.

Przepustowość linii telefonicznych wynosi dziesiątki, setki Kb/s; Przepustowość linii światłowodowych i linii radiokomunikacyjnych mierzona jest w dziesiątkach i setkach Mbit/s.

Hałas, ochrona przed hałasem

Termin „szum” odnosi się do różnego rodzaju zakłóceń, które zniekształcają przesyłany sygnał i prowadzą do utraty informacji. Zakłócenia takie wynikają przede wszystkim z przyczyn technicznych: złej jakości łączy komunikacyjnych, braku bezpieczeństwa różnych strumieni informacji przesyłanych od siebie tymi samymi kanałami. Czasami podczas rozmowy przez telefon słyszymy szumy, trzaski, które utrudniają zrozumienie rozmówcy, albo na naszą rozmowę nakładają się rozmowy zupełnie innych osób.

Obecność szumu prowadzi do utraty przesyłanych informacji. W takich przypadkach konieczna jest ochrona przed hałasem.

Przede wszystkim stosuje się metody techniczne mające na celu ochronę kanałów komunikacyjnych przed hałasem. Na przykład użycie kabla ekranowanego zamiast gołego drutu; stosowanie różnego rodzaju filtrów oddzielających sygnał użyteczny od szumu itp.

został opracowany przez Claude'a Shannona teoria kodowania, podając metody zwalczania hałasu. Jedną z ważnych idei tej teorii jest to, że kod przesyłany linią komunikacyjną musi być zbędny. Dzięki temu można zrekompensować utratę części informacji podczas transmisji. Na przykład, jeśli słabo słyszysz podczas rozmowy przez telefon, to powtarzając każde słowo dwa razy, masz większą szansę, że druga osoba zrozumie Cię poprawnie.

Jednak nadmiar nie powinien być zbyt duży. Doprowadzi to do opóźnień i wyższych kosztów komunikacji. Teoria kodowania pozwala uzyskać optymalny kod. W takim przypadku redundancja przesyłanych informacji będzie możliwie minimalna, a wiarygodność otrzymanych informacji będzie maksymalna.

W nowoczesnych systemach komunikacji cyfrowej często stosuje się następującą technikę, aby zapobiec utracie informacji podczas transmisji. Całość wiadomości podzielona jest na części - pakiety. Dla każdego pakietu jest to obliczane suma kontrolna(suma cyfr binarnych), która jest przesyłana wraz z tym pakietem. W miejscu odbioru suma kontrolna odebranego pakietu jest przeliczana i jeśli nie pokrywa się z sumą pierwotną, transmisja tego pakietu jest powtarzana. Dzieje się tak, dopóki sumy kontrolne źródła i miejsca docelowego nie będą zgodne.

Rozważając przekazywanie informacji na zajęciach z propedeutyki i podstaw informatyki, należy przede wszystkim omówić ten temat z pozycji osoby jako odbiorcy informacji. Najważniejszym warunkiem istnienia człowieka jest umiejętność pozyskiwania informacji z otaczającego go świata. Ludzkie narządy zmysłów to kanały informacyjne organizmu ludzkiego, które komunikują się między człowiekiem a środowiskiem zewnętrznym. Na podstawie tego kryterium informacje dzieli się na wizualne, słuchowe, węchowe, dotykowe i smakowe. Uzasadnienie tego, że smak, zapach i dotyk dostarczają człowiekowi informacji jest następujące: zapamiętujemy zapachy znajomych przedmiotów, smak znajomego jedzenia i rozpoznajemy znajome przedmioty po dotyku. A zawartość naszej pamięci to przechowywane informacje.

Należy powiedzieć uczniom, że w świecie zwierząt informacyjna rola zmysłów różni się od roli ludzi. Zmysł węchu pełni dla zwierząt ważną funkcję informacyjną. Wyostrzony węch psów służbowych jest wykorzystywany przez organy ścigania do poszukiwania przestępców, wykrywania narkotyków itp. Percepcja wzrokowa i słuchowa zwierząt różni się od ludzkiej. Wiadomo na przykład, że nietoperze słyszą ultradźwięki, a koty widzą w ciemności (z ludzkiego punktu widzenia).

W ramach tego tematu uczniowie powinni umieć dawać konkretne przykłady proces przekazywania informacji, określ dla tych przykładów źródło, odbiorca informacji, wykorzystywane kanały przekazywania informacji.

Studiując informatykę w szkole średniej, należy zapoznać uczniów z podstawowymi zasadami teorii komunikacji technicznej: pojęciami kodowania, dekodowania, szybkości przesyłania informacji, przepustowości kanału, hałasu, ochrony przed hałasem. Kwestie te można omówić w ramach tematu „ Środki techniczne sieć komputerowa".