Тема 1. Количество информации в дискретном сообщении

Объекты информационной техники

По функциональному назначению можно выделить основные классы объектов информационной техники:

• сети и системы связи и телекоммуникаций (телеграфные, телефонные, телевизионные, компьютерные и т.п.);
• информационно-измерительные системы (радионавигационные, радиолокационные, телеметрические и т.п.);
• системы преобразования информации (аналого-цифровые, цифро-аналоговые преобразователи, цифровые компьютеры и др.);
• информационно-поисковые системы и системы хранения информации на основе баз данных;
• системы экспериментального наблюдения и управления объектами.

Обобщённая структурная схема системы передачи информации показана на рис.1.1.

Рис. 1.1. Структурная схема системы передачи информации

Передатчик преобразует исходное сообщение A(x) в сигнал , где x – независимая переменная. Сообщения и сигналы чаще всего рассматриваются в зависимости от времени. Роль линии связи может выполнять любая физическая среда (воздух, провода, оптическое волокно). В приёмнике полученный сигнал , искаженный влиянием помех, преобразуется в копию сообщения B(x), которая должна быть по возможности наиболее близка к оригиналу A(x).

Многоканальная система передачи информации обеспечивает одновременную и взаимно независимую передачу сообщений от многих отправителей по одной общей линии связи. Структурная схема такой системы показана на рис.1.2.

Узел связи (информационный узел) является более сложной системой, поскольку помимо многоканальной передачи (приёма) информации он обеспечивает:

• выбор кратчайшего пути между источником и получателем сообщения;
• соблюдение системы приоритетов;
• накопление и хранение информации при отсутствии свободных каналов передачи;
• компьютерное управление всеми перечисленными функциями в автоматическом режиме.

Информационная сеть является совокупностью информационных узлов, соединенных линиями связи.

На рис.1.3. показан пример графа информационной сети.

Рис. 1.2. Структурная схема многоканальной системы.ИС, ПС – источники и получатели сообщений,К – кодеры, М – модуляторы, Дк – декодеры, Дм – демодуляторы.

Вершины графа определяют информационные узлы, дуги – линии связи, координатами которых являются пропускная способность, интенсивность потока сообщений, стоимость канала связи и т.п.

Информационную сеть рассматривают как сетевую систему массового обслуживания. При создании информационных сетей требуется решать задачи анализа, синтеза, оптимизации. Основными классами задач являются:

• Анализ информационных характеристик источников сообщений.
• Анализ и синтез сигналов и помех.
• Анализ и синтез помехоустойчивости методов передачи информации.
• Анализ и синтез корректирующих кодов (обнаружение и исправление ошибок).
• Анализ и синтез каналов передачи информации.

Рис. 1.3. Пример графа информационной сети (пунктир – возможные линии связи, сплошные – примеры выбранных оптимальных линий связи)

Тема 1. Количество информации в дискретном сообщении.