Передача информации

История технической системы передачи информации 1837 г. Телеграф Сэмюэль Морзе 1876 г. Телефон Александр Белл 1895 г. Радио А.С. Попов г. Телевидение 1969 г. Интернет

Передача информации Телефон РадиоТелеграф Телевидение

Телефон Телевидение Телеграф устройство для передачи и приёма звука на расстояние посредством электрических сигналов. система связи для трансляции и приёма движущегося изображения и звука на расстоянии. средство для передачи сигнала по проводам или другим каналам электросвязи далеко пишу голос, звук вижу

Все перечисленные технические способы информационной связи основаны на передаче на расстояние физического (электрического или электромагнитного) сигнала и подчиняются некоторым общим законам. Исследованием этих законов занимается теория связи, возникшая в 1920-х годах. Математический аппарат теории связи математическую теорию связи, разработал американский ученый Клод Шеннон.

Модель процесса передачи информации Разговор по телефону Источник информации Приемник информации Канал связи

Модель процесса передачи информации Микрофон – звуковые волны преобразуются в электрические Слушающий человек Говорящий человек Наушник – электрический сигнал преобразуется в звук Электрические, электромагнитные сигналы Кодирование - любое преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи Декодирование обратное преобразование сигнальной последовательности.

Модель процесса передачи информации Передача информации по сотовой связи в форме SMS-сообщения Сохранение в памяти принимающего аппарата Передача по каналам сотовой связи Набор текста на клавиатуре с отображением на экране телефона и сохранение в его памяти Преобразование в радиосигнал определенной частоты Прием сигнала аппаратом адресата. Перевод во внутренний код Хранение исходного текста Кодирование – обработка исходного текста Передача радиосигнала Декодирование – обработка радиосигнала Хранение полученного текста

Модель процесса передачи информации Современные компьютерные системы передачи информации компьютерные сети, работают по тому же принципу. Есть процесс кодирования, преобразующий двоичный компьютерный код в физический сигнал того типа, который передается по каналу связи. Декодирование заключается в обратном преобразовании передаваемого сигнала в компьютерный код. Например, при использовании телефонных линий в компьютерных сетях функции кодирования-декодирования выполняет прибор, который называется модемом.

Пропускная способность канала и скорость передачи информации Разработчикам технических систем передачи информации приходится решать две взаимосвязанные задачи: как обеспечить наибольшую скорость передачи информации как уменьшить потери информации при передаче. Клод Шеннон был первым ученым, взявшимся за решение этих задач и создавшим новую науку теорию информации.

К.Шеннон определил способ измерения количества информации, передаваемой по каналам связи. Им было введено понятие пропускной способности канала, как максимально возможной скорости передачи информации. Эта скорость измеряется в битах в секунду (а также килобитах в секунду, мегабитах в секунду). Пропускная способность канала связи зависит от его технической реализации. Например, в компьютерных сетях используются следующие средства связи: телефонные линии, электрическая кабельная связь, оптоволоконная кабельная связь, радиосвязь. Пропускная способность телефонных линий десятки, сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.

Термином шум называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи прежде всего возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемых по одним и тем же каналам. Иногда, беседуя по телефону, мы слышим шум, треск, мешающие понять собеседника, или на наш разговор накладывается разговор совсем других людей. Шум, защита от шума Защита от шума Шум

Наличие шума приводит к потере передаваемой информации. В таких случаях необходима защита от шума. В первую очередь применяются технические способы защиты каналов связи от воздействия шумов. Например, использование экранированного кабеля вместо голого провода; применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума, и пр. Защита от шума Шум

Клодом Шенноном была разработана теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Например, если при разговоре по телефону вас плохо слышно, то, повторяя каждое слово дважды, вы имеете больше шансов на то, что собеседник поймет вас правильно. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведет к задержкам и удорожанию связи. Теория кодирования позволяет получить такой код, который будет оптимальным. При этом избыточность передаваемой информации будет минимально возможной, а достоверность принятой информации максимальной.

В современных системах цифровой связи для борьбы с потерей информации при передаче часто применяется следующий прием: Все сообщение разбивается на порции пакеты. Для каждого пакета вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с данным пакетом. В месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого пакета и, если она не совпадает с первоначальной суммой, передача данного пакета повторяется. Так будет происходить до тех пор, пока исходная и конечная контрольные суммы не совпадут.