Informationsproces, koncept. Overførsel af information

Overførsel af information

Overførsel af information - fysisk proces, hvorigennem oplysninger overføres i rummet. Vi registrerede oplysningerne på en disk og flyttede dem til et andet rum. denne proces kendetegnet ved tilstedeværelsen af følgende komponenter:

En kilde til information.
Informationsmodtager.
Informationsbærer.
Transmissionsmedie.

overførsel af information- en teknisk begivenhed arrangeret på forhånd, hvis resultat er reproduktion af information tilgængelig på ét sted, konventionelt kaldet "informationskilden", et andet sted, traditionelt kaldet "modtageren af information." Denne begivenhed indebærer en forudsigelig tidsramme for opnåelse af det specificerede resultat.

"Information" her forstås i et teknisk aspekt, som et meningsfuldt sæt af symboler, tal, parametre for abstrakte eller fysiske objekter, uden et tilstrækkeligt "volumen", som problemerne med ledelse, overlevelse, underholdning, kriminalitet eller pengetransaktioner ikke kan være. løst.

At implementere p.i. Det er nødvendigt på den ene side at have en såkaldt "storage device" eller "carrier", der har mulighed for at bevæge sig i rum og tid mellem "kilden" og "modtageren". På den anden side kræves der på forhånd regler og metoder til at anvende og fjerne information fra "mediet", kendt af "kilden" og "modtageren". På den tredje side skal "transportøren" fortsat eksistere som sådan ved ankomsten til destinationen. (på det tidspunkt, hvor "modtageren" er færdig med at fjerne information fra den)

På det nuværende stadium af teknologiudviklingen bruges både materiale-subjekt og bølgefeltobjekter af fysisk karakter som "bærere" på nuværende stadium af teknologiudvikling. Under visse betingelser kan de transmitterede "informations"-"objekter" selv (virtuelle medier) være bærere.

P.i. i daglig praksis udføres det efter det beskrevne skema, både "manuelt" og ved hjælp af forskellige automatiske maskiner. I mange varianter teknisk implementering.

Ved konstruktion af p.i.-systemer Ikke kun information om fysiske objekter kan "transmitteres", men også information om medier forberedt til transmission. På denne måde organiseres et hierarkisk "transmissionsmedium" med en hvilken som helst rededybde. (Ikke at forveksle med udbredelsesmediet for bølgebærere.)

se også

Litteratur

Richard Læs Fundamentals of theory of information transmission = The Essence of Communication Theory (Essence of Engineering). - M.: "Williams", 2004. - S. 304. - ISBN 0-13-521022-4

Links

Wikimedia Foundation. 2010.

Se, hvad "Overførsel af information" er i andre ordbøger:

overførsel af information- Overførsel af digitaliseret information i henhold til protokollen. [GOST R 41.13 2007] informationsoverførsel Processen med at overføre information (data) fra kilden til forbrugeren. I generel opfattelse det kan repræsenteres af følgende diagram (fig. A.3). Dette diagram ... ...

En nyttig funktion af spekulation, som er formidling af information ved at indgå offentlige transaktioner baseret på ukendt information. På engelsk: Transmission af information Se også: Exchange spekulative operationer Finansordbog ... Finansiel ordbog

Overførsel af information- processen med at overføre information (data) fra kilden til forbrugeren. Generelt kan det repræsenteres af følgende diagram (fig. A.3). Dette diagram viser, at for P.i. den skal være kodet (se Kodning), dvs. blive til...

overførsel af information- 2.25 datakommunikation: Overførsel af digitaliseret information i henhold til en protokol. Kilde: GOST R 41.13 2007: Ensartede regler vedr Køretøj kategori M, N og O vedrørende bremsning... Ordbogsopslagsbog med vilkår for normativ og teknisk dokumentation

overførsel af information- informacijos perdavimas statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. informationsoverførsel; informationsoverførsel vok. Informationsübertragung, f rus. overførsel af information, f pr. transmission d information, f … Automatikos terminų žodynas

Overførsel af oplysninger, der udgør en forretningshemmelighed- (overførsel af kommerciel hemmelig information) overførsel af oplysninger fra sin ejer til en modpart på grundlag af en betingelse om, at modparten træffer foranstaltninger til at beskytte sin fortrolighed... Økonomisk og matematisk ordbog

overførsel af oplysninger, der udgør en forretningshemmelighed- Overførsel af oplysninger fra sin ejer til modparten på det grundlag, der indeholder betingelsen om, at modparten træffer foranstaltninger til at beskytte sin fortrolighed. Emner: økonomi EN kommerciel hemmelig informationsoverførsel... Teknisk oversættervejledning

OVERFØRSEL AF OPLYSNINGER, DER INDEHOLDER EN HANDELSHEMMELIGHED- OVERFØRSEL AF OPLYSNINGER, SOM INDEHOLDER EN FORRETNINGSHEMMELIGT overførsel af oplysninger, der udgør en forretningshemmelighed og registreret på et håndgribeligt medium af dens ejer til modparten på grundlag af en aftale i det omfang og på de vilkår, der er fastsat... ... Juridisk encyklopædi

Flytning af information fra en enhed til en anden inden for en organisation...

Flytning af information fra øverste niveauer organisationer til de lavere... Ordliste over krisehåndteringsbegreber

Bøger

Overførsel af information. Statistisk teori om kommunikation, Fano R.M.. Den berømte amerikanske videnskabsmand R. Fanos bog udstikker systematisk grundlaget for informationsteori; Sammen med de grundlæggende resultater af Shannon kodningsteori, en række...

Informationsoverførselsskema. Informationstransmissionskanal. Informationsoverførselshastighed.

Der er tre typer informationsprocesser: lagring, transmission, behandling.

Data opbevaring:

· Informationsbærere.

· Hukommelsestyper.

· Opbevaring af oplysninger.

· Grundlæggende egenskaber ved informationslagre.

Følgende begreber er forbundet med informationslagring: informationslagringsmedium (hukommelse), intern hukommelse, ekstern hukommelse, informationslagring.

Informationsbæreren er fysiske miljø, som direkte gemmer oplysninger. Menneskets hukommelse kan kaldes vædder. Memoreret viden gengives af en person med det samme. Vi kan også kalde vores egen hukommelse intern hukommelse, da dens bærer - hjernen - er inde i os.

Alle andre typer informationsbærere kan kaldes eksterne (i forhold til en person): træ, papyrus, papir osv. Et informationslager er information organiseret på en bestemt måde. eksterne medier, beregnet til langtidsopbevaring og permanent brug (f.eks. dokumentarkiver, biblioteker, arkivskabe). Grundlæggende informationsenhed repository er et specifikt fysisk dokument: et spørgeskema, en bog osv. Organiseringen af et repository betyder tilstedeværelsen af en bestemt struktur, dvs. orden, klassificering af lagrede dokumenter for at lette arbejdet med dem. De vigtigste egenskaber ved et informationslager: mængden af lagret information, lagringspålidelighed, adgangstid (dvs. tid til at søge efter den nødvendige information), tilgængelighed af informationsbeskyttelse.

Oplysninger gemt på enheder computerens hukommelse, kaldes normalt data. Organiseret opbevaring data på enheder ekstern hukommelse Computere kaldes normalt databaser og databanker.

Databehandling:

· Generel ordning informationsbehandlingsproces.

· Redegørelse for behandlingsopgaven.

· Bearbejdningsudøver.

· Behandlingsalgoritme.

· Typiske informationsbehandlingsopgaver.

Informationsbehandlingsskema:

Indledende information – behandler udfører – endelig information.

I processen med informationsbehandling løses et bestemt informationsproblem, som først kan stilles i traditionel form: et bestemt sæt indledende data er givet, og det er nødvendigt for at opnå nogle resultater. Processen med overgang fra kildedata til resultat er behandlingsprocessen. Objektet eller subjektet, der udfører bearbejdningen, kaldes bearbejdningsudøveren.

For at kunne udføre informationsbehandling med succes skal udøveren (person eller enhed) kende behandlingsalgoritmen, dvs. rækkefølgen af handlinger, der skal udføres for at opnå det ønskede resultat.

Der er to typer informationsbehandling. Første type behandling: behandling relateret til modtagelse nye oplysninger, nyt videnindhold (løsning matematiske problemer, situationsanalyse osv.). Den anden type behandling: behandling forbundet med at ændre formen, men ikke at ændre indholdet (for eksempel oversættelse af tekst fra et sprog til et andet).

En vigtig type informationsbehandling er kodning - transformation af information til en symbolsk form, der er praktisk til opbevaring, transmission og behandling. Kodning bruges aktivt i tekniske midler til at arbejde med information (telegraf, radio, computere). En anden type informationsbehandling er datastrukturering (indtastning af en bestemt rækkefølge i informationslagring, klassificering, katalogisering af data).

En anden type informationsbehandling er at søge i noget informationslager efter de nødvendige data, der opfylder bestemte søgebetingelser (forespørgsler). Søgealgoritmen afhænger af, hvordan informationen er organiseret.

Overførsel af information:

· Kilde og modtager af information.

· Informationskanaler.

· Sansernes rolle i processen med menneskelig opfattelse af information.

· Struktur tekniske systemer kommunikation.

· Hvad er kodning og afkodning.

· Begrebet støj; støjbeskyttelsesteknikker.

· Informationsoverførselshastighed og gennemløb kanal.

Informationsoverførselsskema:

Informationskilde – informationskanal – informationsmodtager.

Information præsenteres og transmitteres i form af en sekvens af signaler og symboler. Fra kilden til modtageren transmitteres beskeden gennem et eller andet materielt medium. Hvis tekniske kommunikationsmidler anvendes i transmissionsprocessen, kaldes de (informationskanaler). Disse omfatter telefon, radio, TV. Menneskelige sanseorganer spiller rollen som biologiske informationskanaler.

Processen med at overføre information tekniske kanaler kommunikation forløber i henhold til følgende skema (ifølge Shannon):

Udtrykket "støj" refererer til forskellige typer interferens, der forvrænger det transmitterede signal og fører til tab af information. Sådan interferens opstår primært pga tekniske årsager: dårlig kvalitet af kommunikationslinjer, usikkerhed ved forskellige strømme af information transmitteret over de samme kanaler fra hinanden. Anvendes til støjbeskyttelse forskellige veje for eksempel brugen af forskellige slags filtre, der adskiller det nyttige signal fra støjen.

Claude Shannon udviklede en særlig kodningsteori, der giver metoder til at håndtere støj. En af de vigtige ideer i denne teori er, at koden, der sendes over kommunikationslinjen, skal være redundant. På grund af dette kan tabet af en del af informationen under transmissionen kompenseres. Redundansen bør dog ikke være for stor. Dette vil føre til forsinkelser og øgede kommunikationsomkostninger.

Når du diskuterer emnet for at måle hastigheden af informationstransmission, kan du bruge analogiteknikken. En analog er processen med at pumpe vand gennem vandrør. Her er vandtransmissionskanalen rør. Intensiteten (hastigheden) af denne proces er karakteriseret ved vandforbrug, dvs. antallet af pumpede liter pr. tidsenhed. I processen med at overføre information er kanaler tekniske linjer kommunikation. I analogi med en vandforsyning kan vi tale om informationsstrømmen transmitteret gennem kanaler. Iner informationsvolumen af en besked transmitteret pr. tidsenhed. Derfor hastighedsenheder informationsflow: bit/s, byte/s osv. informationsproces transmissionskanal

Et andet koncept - informationskanalernes kapacitet - kan også forklares ved hjælp af en "VVS"-analogi. Du kan øge strømmen af vand gennem rørene ved at øge trykket. Men denne vej er ikke uendelig. Hvis trykket er for højt, kan røret briste. Derfor er den maksimale vandstrøm, som kan kaldes gennemstrømningen af vandforsyningssystemet. Tekniske linjer har også en lignende dataoverførselshastighedsgrænse. informationskommunikation. Årsagerne til dette er også fysiske.

1. Klassificering og karakteristika for kommunikationskanalen
Link er et sæt midler designet til at transmittere signaler (meddelelser).
For at analysere informationsprocesser i en kommunikationskanal kan du bruge dets generaliserede diagram vist i fig. 1.

OM EFTERMIDDAGEN

I fig. 1 vedtages følgende betegnelser: X, Y, Z, W– signaler, beskeder ; f– interferens; OM EFTERMIDDAGEN- kommunikationslinje; AI, PI– kilde og modtager af information; P– omformere (kodning, modulering, dekodning, demodulation).
Eksisterer Forskellige typer kanaler, der kan klassificeres efter forskellige tegn:
1. Efter type kommunikationslinjer: kablet; kabel; fiberoptiske;
elledninger; radiokanaler mv.
2. Af karakteren af signalerne: sammenhængende; diskret; diskret-kontinuerlig (signaler ved systemets indgang er diskrete, og ved udgangen er kontinuerlige og omvendt).
3. Med hensyn til støjimmunitet: kanaler uden interferens; med interferens.
Kommunikationskanaler er kendetegnet ved:
1. Kanalkapacitet er defineret som produktet af kanalbrugstiden T til, bredden af frekvensspektret transmitteret af kanalen F til og dynamisk rækkevidde D til. , som kendetegner kanalens evne til at transmittere forskellige niveauer signaler

V k = T k F k D k.(1)
Betingelse for at matche signalet med kanalen:
V c £ V k ; T c £ T k ; F c £ F k ; V c £ V k ; D c £ D k .
2.Informationsoverførselshastighed – den gennemsnitlige mængde information, der sendes pr. tidsenhed.
3.
4. Redundans – sikrer pålideligheden af den transmitterede information ( R= 0¸1).
En af informationsteoriens opgaver er at bestemme afhængigheden af infoog en kommunikationskanals kapacitet af kanalens parametre og karakteristika for signaler og interferens.
Kommunikationskanalen kan billedligt sammenlignes med veje. Smalle veje – lav kapacitet, men billig. Brede veje giver god trafikkapacitet, men er dyre. Båndbredden bestemmes af flaskehalsen.
Dataoverførselshastigheden afhænger i høj grad af transmissionsmediet i kommunikationskanaler, som bruger forskellige typer kommunikationslinjer.
Kablet:
1. Kablet– snoet par(som delvist undertrykker elektromagnetisk stråling andre kilder). Overførselshastighed op til 1 Mbit/s. Anvendes i telefonnetværk og til datatransmission.
2. Coax kabel. Overførselshastighed 10–100 Mbit/s – brugt i lokale netværk, kabel-tv etc.
3. Fiberoptiske. Overførselshastighed 1 Gbit/s.
I miljø 1–3 afhænger dæmpningen i dB lineært af afstand, dvs. kraften falder eksponentielt. Derfor er det nødvendigt at installere regeneratorer (forstærkere) i en vis afstand.
Radiolinjer:
1. Radiokanal. Overførselshastighed 100–400 Kbps. Bruger radiofrekvenser op til 1000 MHz. Op til 30 MHz, på grund af refleksion fra ionosfæren, kan elektromagnetiske bølger forplante sig ud over synslinjen. Men dette område er meget støjende (for eksempel amatørradiokommunikation). Fra 30 til 1000 MHz – ionosfæren er gennemsigtig og direkte synlighed er nødvendig. Antenner er installeret i højden (nogle gange er der installeret regeneratorer). Anvendes i radio og tv.
2. Mikrobølge linjer. Overførselshastigheder op til 1 Gbit/s. Der anvendes radiofrekvenser over 1000 MHz. Dette kræver direkte synlighed og stærkt retningsbestemte parabolantenner. Afstanden mellem regeneratorer er 10–200 km. Anvendes til telefonisk kommunikation, tv og datatransmission.
3. Satellitforbindelse . Mikrobølgefrekvenser bruges, og satellitten fungerer som en regenerator (for mange stationer). Egenskaberne er de samme som for mikrobølgelinjer.
2. Båndbredde diskret kanal kommunikation
En diskret kanal er et sæt midler beregnet til transmission diskrete signaler.
Kommunikationskanalkapacitet – den højeste teoretisk opnåeligeed, forudsat at fejlen ikke overstiger en given værdi. Informationsoverførselshastighed – den gennemsnitlige mængde information, der sendes pr. tidsenhed. Lad os definere udtryk til beregning af infoog gennemløbet af en diskret kommunikationskanal.
Ved transmission af hvert symbol passerer en gennemsnitlig mængde information gennem kommunikationskanalen, bestemt af formlen
I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) – H (X/Y) = H(Y) – H (Y/X), (2)
Hvor: I (Y, X) – gensidig information, dvs. mængden af information indeholdt i Y forholdsvis x;H(X)– entropi af meddelelseskilden; H(X/Y)– betinget entropi, som bestemmer tabet af information pr. symbol forbundet med tilstedeværelsen af interferens og forvrængning.
Når du sender en besked X T varighed T, bestående af n elementære symboler, er den gennemsnitlige mængde af transmitteret information, under hensyntagen til symmetrien af den gensidige mængde information, lig med:
I(Y T, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Hastigheden af informationstransmission afhænger af kildens statistiske egenskaber, kodningsmetoden og kanalens egenskaber.
Båndbredde af en diskret kommunikationskanal
. (5)
Den maksimalt mulige værdi, dvs. maksimum af det funktionelle søges over hele sættet af sas (x).
Båndbredde afhænger af tekniske egenskaber kanal (udstyrshastighed, modulationstype, interferens- og forvrængningsniveau osv.). Enhederne for kanalkapacitet er: , , , .
2.1 Diskret kommunikationskanal uden interferens
Hvis der ikke er nogen interferens i kommunikationskanalen, er kanalens indgangs- og udgangssignaler forbundet med et utvetydigt, funktionelt forhold.
I dette tilfælde er den betingede entropi lig med nul, og de ubetingede entropier af kilden og modtageren er ens, dvs. den gennemsnitlige mængde information i et modtaget symbol i forhold til det transmitterede er
I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Hvis X T– antal tegn pr. gang T, så er infofor en diskret kommunikationskanal uden interferens lig med
(6)
Hvor V = 1/– gennemsnitlig transmissionshastighed for et symbol.
Gennemløb for en diskret kommunikationskanal uden interferens
(7)
Fordi den maksimale entropi svarer til lige sandsynlige symboler, så er gennemløbet for ensartet fordeling og statistisk uafhængighed af transmitterede symboler lig med:
. (8)
Shannons første teorem for en kanal: Hvis informationsstrømmen genereret af kilden er tilstrækkelig tæt på kommunikationskanalens kapacitet, dvs.
, hvor er en vilkårligt lille værdi,
så kan du altid finde en kodningsmetode, der sikrer transmissionen af alle kildemeddelelser, og infovil være meget tæt på kanalkapaciteten.
Sætningen besvarer ikke spørgsmålet om, hvordan man udfører kodning.
Eksempel 1. Kilden producerer 3 meddelelser med sandsynlighed:
p1 = 0,1; p2 = 0,2 og p3 = 0,7.
Meddelelser er uafhængige og transmitteres i en ensartet binær kode ( m = 2) med en symbolvarighed på 1 ms. Bestem hastigheden af informationstransmission over en kommunikationskanal uden interferens.
Løsning: Kildeentropien er lig med

[bit/s].
For at sende 3 beskeder med en ensartet kode kræves to cifre, og varigheden af kodekombinationen er 2t.
gennemsnitshastighed signal transmission
V = 1/2 t = 500 .
Informationsoverførselshastighed
C = vH = 500×1,16 = 580 [bit/s].
2.2 Diskret kommunikationskanal med interferens
Vi vil overveje diskrete kommunikationskanaler uden hukommelse.
Kanal uden hukommelse er en kanal, hvor hvert transmitteret signalsymbol er påvirket af interferens, uanset hvilke signaler der tidligere blev transmitteret. Det vil sige, at interferens ikke skaber yderligere korrelative forbindelser mellem symboler. Navnet "ingen hukommelse" betyder, at under den næste transmission ser kanalen ikke ud til at huske resultaterne af tidligere transmissioner.
I nærvær af interferens, den gennemsnitlige mængde information i et modtaget meddelelsessymbol – Y, i forhold til den transmitterede – x lige med:
.
For besked symbol X T varighed T, bestående af n elementære symboler den gennemsnitlige mængde information i en modtaget symbolmeddelelse – Y T i forhold til det transmitterede – X T lige med:
I(Y T, X T) = H(X T) – H(X T/Y T) = H(Y T) – H(Y T/X T) = n = 2320 bps
Båndbredde kontinuerlig kanal med støj bestemmes af formlen

=2322 bps.
Lad os bevise, at informationskapaciteten af en kontinuerlig kanal uden hukommelse med additiv gaussisk støj, underlagt en begrænsning af spidseffekt, ikke er mere informationskapacitet den samme kanal med den samme gennemsnitlige effektbegrænsning.
Forventet værdi for symmetrisk ensartet fordeling

Middelkvadrat for symmetrisk ensartet fordeling

Dispersion for symmetrisk ensartet fordeling

Samtidig for en ensartet fordelt proces .
Differentiel entropi af et signal med ensartet fordeling
.
Forskellen mellem de differentielle entropier af en normal og ensartet fordelt proces afhænger ikke af størrelsen af spredningen
= 0,3 bit/tæller
Således er gennemstrømningen og kapaciteten af kommunikationskanalen for en proces med en normalfordeling højere end for en ensartet.
Lad os bestemme kommunikationskanalens kapacitet (volumen).
V k = T k C k = 10×60×2322 = 1,3932 Mbit.
Lad os bestemme mængden af information, der kan transmitteres på 10 minutters kanaldrift
10× 60× 2322=1,3932 Mbit.
Opgaver

1. Beskeder sammensat af alfabetet sendes til kommunikationskanalen x 1, x 2 Og x 3 med sandsynligheder p(x 1) = 0,2; p(x 2) = 0,3 Og p(x 3)=0,5.
Kanalmatricen har formen:
hvori .
Beregn:
1. Entropi af informationskilden H(X) og modtager H(Y).
2. Generel og betinget entropi H(Y/X).
3. Informationstab i kanalen under transmission Til tegn ( k = 100).
4. Mængden af oplysninger modtaget under transmissionen Til tegn.
5. Informationsoverførselshastighed, hvis sendetiden på et tegn t = 0,01 ms.
2. Alfabettegn sendes over kommunikationskanalen x 1, x 2, x 3 Og x 4 med sandsynligheder. Bestem mængden af information modtaget under transmissionen af 300 symboler, hvis virkningen af interferens er beskrevet af kanalmatrixen:
.
3. Bestem tabet af information i kommunikationskanalen ved transmission af lige sandsynlige alfabetsymboler, hvis kanalmatricen har formen, og sandsynligheden for udseendet af alfabetsymboler er ens: .
Bestem kommunikationskanalens kapacitet, hvis transmissionstiden for et symbol t = 0,01 sek.
Bestem mængden af information, der modtages ved transmission af 500 symboler, hvis sandsynligheden for, at symboler vises ved modtagerens input Y er lig med: , og påvirkningen af interferens under transmission er beskrevet af kanalmatrixen:
.

Kontinuerlig kommunikationskanalkapacitet
(14)
For en diskret kommunikationskanal maksimal værdi transmissionshastigheden svarer til lige sandsynlige tegn i alfabetet. For en kontinuerlig kommunikationskanal, når den gennemsnitlige signaleffekt er givet, maksimal hastighed er sikret ved brug af normal centreret tilfældigt signal.
Hvis signalet er centreret ( m x = 0) dvs. uden en konstant komponent er hvileeffekten nul ( P 0 = 0). Centralitetsbetingelsen sikrer maksimal spredning for en given gennemsnitlig signaleffekt
Hvis signalet har Normal fordeling, så er den a priori differentielle entropi af hver prøve maksimal.
Derfor, når vi beregner kapaciteten af en kontinuerlig kanal, antager vi, at et kontinuerligt signal med begrænset gennemsnitseffekt transmitteres gennem kanalen - P c og additiv støj ( y = x+f) også med begrænset gennemsnitseffekt – P n type hvid (gaussisk) støj.

©2015-2019 websted
Alle rettigheder tilhører deres forfattere. Dette websted gør ikke krav på forfatterskab, men giver gratis brug.
Sidens oprettelsesdato: 2016-04-11

Informationsproces- processen med at modtage, skabe, indsamle, behandle, akkumulere, lagre, søge, distribuere og bruge information. . Folk, der er fortrolige med datalogi, kender selvfølgelig dette udtryk, og ikke kun dem. Man kan argumentere for, at informationsprocesser er grundlaget for livet, som vi kender det. Denne artikel præsenterer den grundlæggende algoritme for informationsprocessen, forskellige former dens udførelse.

Informationsproces som et videnskabeligt begreb

Enhver handling udført med information kaldes informationsprocesser. Hovedrollen her spilles af indsamling, behandling, oprettelse, lagring og transmission af information. Igennem sin historie har menneskeheden udviklet disse og andre processer, såvel som relaterede industrier. Et af hovedkriterierne for samfundsudviklingen var forbedring af informationsprocesser. Kunst, religion, skrift, kryptering, print, copyright, telegraf, radioelektronik, computere, internettet - dette er kun hoveddelen af menneskehedens resultater inden for arbejdet med information.
Det skal bemærkes, at på trods af den tilsyneladende sikkerhed fortsætter det videnskabelige samfund med at debattere om universaliteten af selve udtrykket "information". Især "information" er ikke synonymt med "data", selvom det er i dagligdags tale Dette er ofte sandt. "Data" er information, der fortolkes, behandles og registreres i en forståelig form, et produkt af informationsprocessen. Det vil sige, information er en ressource, data er et endeligt, bearbejdet produkt, der er blevet behandlet af informationsprocessen. Men som ethvert produkt forbruges data for at opnå et resultat. I selve i simpel form, kan du forestille dig følgende diagram:

KILDE	INFORMATION	MODTAGER/PROCESSOR	DATA
Stjerne XXX	Lys, radio og andre bølger	Teleskop og computer	Temperatur, lysstyrke, størrelse, rækkevidde osv.
Udlænding	Tale på et ukendt sprog	Oversætter	Tale i forståeligt sprog

Informationsprocesser er iboende i alle biologiske organismer på planeten, fra protozoer til mennesker. Men mennesket skabte computersystemer og specifikke informationskanaler, der gav anledning til deres særlige type - datalogi. På trods af det forenede system af informationsprocesalgoritmen, både i naturen og i datalogi, er de ret forskellige i det væsentlige. Og forskellene ligger først og fremmest i fortolkningen.
Især hvis du placerer en person, en hund, en slange, en blomst i et rum og giver et stemmesignal gennem en højttaler, vil alles reaktion være fundamentalt forskellig, hvilket betyder, at hver processor ud fra den samme information vil producere helt forskellig data. Især en hund og en slange er begge i stand til at høre, men hvis en hund i det mindste på en eller anden måde kan forstå en persons kommandoer, er en slange ude af stand til dette. Blomsten vil ikke engang være i stand til at opfatte lydsignal, selvom den i princippet er i stand til at modtage og behandle information - nogle planter kan endda bevæge sig efter solen, eller hvis de bliver forstyrret. Så følgende diagram er muligheden for fortolkning:

Grundlæggende elementer i informationsprocessen

Informationsproces– disse er sekventielle handlinger indbygget i en algoritme, udført med information præsenteret i enhver form (digitale/analoge data, rygter, teorier, fakta, observationer osv.) for at opnå et bestemt mål (enhver). Denne algoritme består af en række trin, der kan variere betydeligt i enhver given situation, men det generelle koncept er som følger:

Hovedtyper af informationsprocesser

Indsamling af information. At finde og indsamle primær information, udtrække den fra dets "miljø". Nogle gange, måske endda uden et specifikt slutmål. De oplysninger, der opnås som følge af indsamlingen, kan bruges af forskellige behandlere til forskellige formål. Arkæologer, der udfører udgravninger, samler således alle de genstande, de finder, som virker interessante for dem, men først efter omhyggelig analyse vil de blive til en form for videnskabelig data, og resultatet af analysen kan vise sig at være helt uventet, og ud over fragmenter af gamle kander, aflejringer af nyttige materialer kan blive opdaget fossiler.

Søg efter information. At finde mere eller mindre specifik information om et specifikt emne til et bestemt formål fra specifikke kilder. I dette tilfælde finder søgningen sted blandt oplysninger, der tidligere er indsamlet og muligvis behandlet af nogen, og ikke fra "miljøet". Til søgning bruges hovedsageligt forskellige databaser (steder til opbevaring af information), fx et spørgsmål til søgenetværk"hvordan man laver borscht."

Databehandling. Et sæt handlinger rettet mod en eller anden transformation af indledende information til ny information. Nok den vigtigste og mest komplekse informationsproces. Selvom det nogle gange i samfundet kan være svært at skelne det fra andre, såsom præsentation af information, men informationsbehandling har altid til opgave at opnå noget nyt fra det i forvejen eksisterende information, faktisk oprette en ny informationsobjekt. En forfatter, der skriver sine tanker ned på papir, præsenterer faktisk informationen, men bearbejdningen fandt sted i hans hjerne lidt tidligere – ud fra hans egen viden, erfaring og følelser skabte han ord, som han til sidst præsenterede i form af tekst.

Præsentation af information. Ændring af kildeoplysningerne til en form, der er praktisk og relevant for dens brug i den aktuelle situation. Findes oftest i datalogi - i computerens hukommelse er al information gemt i formularen binær kode, men præsenteres for brugeren i form af grafiske data og lyde. Men en person præsenterer meget ofte information, for eksempel i form af at kompilere kortfiler fra spredte dokumenter, oversætte udenlandske tekster eller spille musik fra noder på papir.

Data opbevaring. Måske den mest udbredte form for informationsproces. På den ene eller anden måde lagrer alle biologiske objekter information, i det mindste i form af et genom. Informationslagring er opdelt i to hovedtyper - langsigtet og kortsigtet. De er selvfølgelig beregnet til helt andre formål. Kun de handlinger, der i sidste ende skulle føre til genbrug af lagrede oplysninger, kan komme i betragtning til lagring af oplysninger.

Overførsel af information. Levering af information fra en kilde til en forbruger uden egentlig deltagelse af senderen i andre dele af informationsprocessen. Absolut enhver genstand kan fungere som en sender, både biologisk (en budbringer med en udsendelse, en hund, der gøer ad en fremmed i gården), og enhver fysiske medier eller repeatere (bog, radiosender, flashkort). Overførsel af information er ikke altid identisk med kommunikation, da det transmitterende objekt her kun er et værktøj.

Data beskyttelse. Enhver handling, der bruger en form for yderligere midler for at beskytte oplysninger mod brug af en anden part. Informationsbeskyttelse er kun relevant i komplekse informationssystemer med mange deltagere, i betragtning af at det udelukkende er nødvendigt for at forhindre et uønsket element i at bruge visse oplysninger. Faktisk er den eneste måde at beskytte information på kryptering af den ene eller anden art. Det ville være forkert at kalde det at skjule oplysninger for en måde at beskytte dem på, da skjulte oplysninger ikke kræver beskyttelse, fordi de ikke deltager i nogen proces.
Brug af information. Den mest omfangsrige informationsproces. Repræsenterer informeret beslutningstagning i forskellige typer menneskelig aktivitet i bredeste forstand.

Liste over kilder:

Statsstandard for Den Russiske Føderation "Informationsbeskyttelse. Oprettelsesrækkefølge automatiserede systemer i en beskyttet version" (GOST R 51583-2000 paragraf 3.1.10).
ISO/IEC/IEEE 24765-2010 Systems and software engineering p 3.704

Informationsproces, koncept opdateret: 22. september 2018 af: Roman Boldyrev

Overførslen af information sker fra kilden til modtageren (modtageren) af informationen. Kilde information kan være hvad som helst: ethvert objekt eller fænomen, levende eller livløs natur. Processen med at overføre information foregår i et bestemt materielt miljø, der adskiller kilden og modtageren af information, hvilket kaldes kanal overførsel af information. Information transmitteres gennem kanalen i form af en bestemt sekvens af signaler, symboler, tegn, som kaldes besked. Modtager information er et objekt, der modtager en besked, hvilket resulterer i visse ændringer i dets tilstand. Alt ovenstående er skematisk afbildet i figuren.

Overførsel af information

En person modtager information fra alt, hvad der omgiver ham gennem sanserne: hørelse, syn, lugt, berøring, smag. En person modtager den største mængde information gennem hørelse og syn. Kan mærkes med øret lydbeskeder- akustiske signaler i et kontinuerligt medium (oftest i luften). Synet opfatter lyssignaler, overførsel af billedet af objekter.

Ikke alle beskeder er informative for en person. For eksempel indeholder en meddelelse på et ukendt sprog, selvom den er overført til en person, ikke information til ham og kan ikke forårsage tilstrækkelige ændringer i hans tilstand.

En informationskanal kan enten være af naturlig karakter (atmosfærisk luft, hvorigennem lydbølger transmitteres, sollys reflekteres fra observerede objekter) eller være kunstigt skabt. I sidstnævnte tilfælde taler vi om tekniske kommunikationsmidler.

Teknisker

Det første tekniske middel til at transmittere information over en afstand var telegrafen, opfundet i 1837 af amerikaneren Samuel Morse. I 1876 opfinder amerikaneren A. Bell telefonen. Baseret på opdagelsen af elektromagnetiske bølger af den tyske fysiker Heinrich Hertz (1886), A.S. Popov i Rusland i 1895 og næsten samtidig med ham i 1896 af G. Marconi i Italien blev radioen opfundet. Tv og internettet dukkede op i det tyvende århundrede.

Alle opført tekniske metoder informationskommunikation er baseret på transmission af et fysisk (elektrisk eller elektromagnetisk) signal over en afstand og er underlagt visse almindelige love. Studiet af disse love udføres kommunikationsteori, som opstod i 1920'erne. Matematisk apparat for kommunikationsteori - matematisk teori om kommunikation, udviklet af den amerikanske videnskabsmand Claude Shannon.

Claude Elwood Shannon (1916–2001), USA

Claude Shannon foreslog en model for processen med at overføre information gennem tekniske kommunikationskanaler, repræsenteret ved et diagram.

Teknisk informationstransmissionssystem

Kodning refererer her til enhver transformation af information, der kommer fra en kilde, til en form, der er egnet til dens transmission over en kommunikationskanal. Afkodning - omvendt signalsekvenskonvertering.

Driften af en sådan ordning kan forklares ved hjælp af den velkendte proces med at tale i telefon. Kilden til information er talende mand. Kodningsenheden er en telefonrørsmikrofon, ved hjælp af hvilken lydbølger (tale) omdannes til elektriske signaler. Kommunikationskanalen er telefonnetværk(ledninger, kontakter af telefonknuder, som signalet passerer igennem). Afkodningsenheden er håndsæt(øretelefon) en lyttende person - en modtager af information. Kom her elektrisk signal bliver til lyd.

Moderne computersystemer informationsoverførsel - computernetværk fungerer efter samme princip. Der er en kodningsproces, der konverterer binær computer kode V fysisk signal typen, der sendes over kommunikationskanalen. Afkodning involverer at konvertere det transmitterede signal tilbage til computerkode. For eksempel ved brug telefonlinjer V computernetværk Kodnings-dekodningsfunktioner udføres af en enhed kaldet et modem.

Kanalkapacitet og informationsoverførselshastighed

Udviklere af tekniske iskal løse to indbyrdes forbundne problemer: hvordan sikrer man højeste hastighed informationstransmission og hvordan man reducerer informationstab under transmissionen. Claude Shannon var den første videnskabsmand, der påtog sig disse problemer og skabte en ny videnskab for den tid - informationsteori.

K. Shannon fastlagde en metode til at måle mængden af information transmitteret over kommunikationskanaler. De introducerede konceptet kanalkapacitet,som den størst mulige hastighed for informationsoverførsel. Denne hastighed måles i bits per sekund (også kilobits per sekund, megabits per sekund).

En kommunikationskanals kapacitet afhænger af dens tekniske implementering. For eksempel bruger computernetværk følgende kommunikationsmidler:

telefonlinjer,

Elektrisk kabelforbindelse,

Fiberoptisk kabelkommunikation,

Radiokommunikation.

Telefonlinjernes kapacitet er titusinder, hundredvis af Kbps; gennemløb fiberoptiske linjer og radiokommunikationslinjer måles i tiere og hundreder af Mbit/s.

Støj, støjbeskyttelse

Udtrykket "støj" refererer til forskellige typer interferens, der forvrænger det transmitterede signal og fører til tab af information. Sådan interferens opstår primært af tekniske årsager: dårlig kvalitet af kommunikationslinjer, usikkerhed ved forskellige informationsstrømme, der transmitteres over de samme kanaler fra hinanden. Nogle gange, når vi taler i telefon, hører vi støj, knitrende lyde, der gør det svært at forstå samtalepartneren, eller vores samtale overlejres af samtalen fra helt andre mennesker.

Tilstedeværelsen af støj fører til tab af transmitteret information. I sådanne tilfælde er støjbeskyttelse nødvendig.

Først og fremmest bruges tekniske metoder til at beskytte kommunikationskanaler mod støj. For eksempel ved at bruge skærmet kabel i stedet for blottet ledning; brugen af forskellige typer filtre, der adskiller det nyttige signal fra støj mv.

blev udviklet af Claude Shannon kodningsteori, der giver metoder til at bekæmpe støj. En af de vigtige ideer i denne teori er, at koden, der sendes over kommunikationslinjen, skal være overflødig. På grund af dette kan tabet af en del af informationen under transmissionen kompenseres. Hvis du for eksempel er hørehæmmet, når du taler i telefon, så har du ved at gentage hvert ord to gange større chance for, at den anden person forstår dig rigtigt.

Redundansen bør dog ikke være for stor. Dette vil føre til forsinkelser og højere kommunikationsomkostninger. Kodningsteori giver dig mulighed for at opnå en kode, der er optimal. I dette tilfælde vil redundansen af den transmitterede information være den mindst mulige, og pålideligheden af den modtagne information vil være maksimal.

I moderne systemer digital kommunikation For at bekæmpe tab af information under transmission, bruges følgende teknik ofte. Hele beskeden er opdelt i portioner - pakker. For hver pakke beregnes det check sum(summen af binære cifre), som sendes sammen med denne pakke. På modtagestedet genberegnes kontrolsummen modtaget pakke og, hvis det ikke svarer til det oprindelige beløb, overførslen af denne pakke gentager sig. Dette vil ske indtil den indledende og sidste kontrolsummer vil ikke matche.

Overvejer overførsel af information i propædeutisk og grundkurser datalogi, først og fremmest bør dette emne diskuteres fra en persons position som modtager af information. Evnen til at modtage information fra den omgivende verden - den vigtigste betingelse menneskelig eksistens. Menneskelige sanseorganer er informationskanaler menneskekroppen, som forbinder en person med det ydre miljø. Baseret på dette kriterium er information opdelt i visuel, auditiv, olfaktorisk, taktil og gustatorisk. Begrundelsen for, at smag, lugt og berøring giver information til en person, er som følger: vi husker lugten af kendte genstande, smagen af kendt mad, og vi genkender velkendte genstande ved berøring. Og indholdet af vores hukommelse er lagret information.

Det bør du fortælle eleverne i dyreverdenen informationsrolle Sanseorganer er forskellige fra menneskelige. Lugtesansen udfører en vigtig informationsfunktion for dyr. Den øgede lugtesans fra servicehunde bruges af retshåndhævende myndigheder til at søge efter kriminelle, opdage stoffer osv. Den visuelle og auditive opfattelse af dyr adskiller sig fra menneskers. For eksempel er det kendt, at flagermus hører ultralyd, og katte ser i mørke (fra et menneskeligt synspunkt).

Inden for dette emne skal eleverne kunne give konkrete eksempler processen med informationsoverførsel, bestemme for disse eksempler kilden, modtageren af information, anvendte informationsoverførselskanaler.

Når de studerer datalogi i gymnasiet, bør eleverne introduceres til de grundlæggende principper for teknisk kommunikationsteori: begreberne kodning, afkodning, informationsoverførselshastighed, kanalkapacitet, støj, støjbeskyttelse. Disse spørgsmål kan diskuteres under emnet " Tekniske midler computernetværk".

Processen med informationsoverførsel er vist skematisk i figuren. Det forudsættes, at der er en kilde og modtager af information. Beskeden fra kilden til modtageren transmitteres gennem en kommunikationskanal (informationskanal).

Ris. 3. – Informationsoverførselsproces

I denne proces præsenteres og transmitteres information i form af en bestemt sekvens af signaler, symboler, tegn. For eksempel, under en direkte samtale mellem mennesker, overføres lydsignaler - tale; når man læser en tekst, opfatter en person bogstaver - grafiske symboler. Den overførte sekvens kaldes en besked. Fra kilden til modtageren transmitteres beskeden gennem et eller andet materielt medium (lyd - akustiske bølger i atmosfæren, billede - lette elektromagnetiske bølger). Hvis tekniske kommunikationsmidler bruges under transmissionsprocessen, kaldes de informationstransmissionskanaler(informationskanaler). Disse omfatter telefon, radio, fjernsyn.

Vi kan sige, at menneskelige sanser fungerer som biologiske informationskanaler. Med deres hjælp formidles den informative indvirkning på en person til hukommelsen.

Claude Shannon, blev et diagram over processen med at overføre information gennem tekniske kommunikationskanaler foreslået, vist i figuren.

Ris. 4. – Processen med informationsoverførsel ifølge Shannon

Driften af en sådan ordning kan forklares i processen med at tale i telefon. Kilden til information er den person, der taler. Kodningsenheden er en telefonrørsmikrofon, ved hjælp af hvilken lydbølger (tale) omdannes til elektriske signaler. Kommunikationskanalen er telefonnetværket (ledninger, telefonknudekontakter, som signalet passerer igennem)). Afkodningsenheden er den lyttende persons håndsæt (øretelefon) - modtageren af information. Her konverteres det indkommende elektriske signal til lyd.

Kommunikation, hvor transmissionen er i form af et kontinuerligt elektrisk signal, kaldes analog kommunikation.

Under kodning refererer til enhver transformation af information, der kommer fra en kilde til en form, der er egnet til dens transmission over en kommunikationskanal.

I øjeblikket er digital kommunikation meget brugt når overførte oplysninger kodet ind binær form(0 og 1 er binære cifre) og derefter afkodet til tekst, billede, lyd. Digital kommunikation er diskret.

Udtrykket "støj" refererer til forskellige typer interferens, der forvrænger det transmitterede signal og fører til tab af information. Sådan interferens opstår først og fremmest af tekniske årsager: dårlig kvalitet af kommunikationslinjer, usikkerhed ved forskellige strømme af information, der transmitteres over de samme kanaler fra hinanden. I sådanne tilfælde er støjbeskyttelse nødvendig.

Først og fremmest bruges tekniske metoder til at beskytte kommunikationskanaler mod støj. For eksempel ved at bruge et skærmkabel i stedet for en blottet ledning; brugen af forskellige typer filtre, der adskiller det nyttige signal fra støj mv.

Redundansen bør dog ikke være for stor. Dette vil føre til forsinkelser og øgede kommunikationsomkostninger. K. Shannons kodningsteori giver os mulighed for at opnå en kode, der vil være optimal. I dette tilfælde vil redundansen af den transmitterede information være den mindst mulige, og pålideligheden af den modtagne information vil være maksimal.

I moderne digitale kommunikationssystemer bruges følgende teknik ofte til at bekæmpe tab af information under transmission. Hele beskeden er opdelt i portioner - blokke. For hver blok beregnes en kontrolsum (summen af binære cifre) og sendes sammen med blokken. På det modtagende sted genberegnes kontrolsummen af den modtagne blok, og hvis den ikke falder sammen med den oprindelige, gentages transmissionen af denne blok. Dette vil ske, indtil kilde- og destinationskontrolsummerne matcher.

Informationsoverførselshastighed er informationsvolumen af en besked transmitteret pr. tidsenhed. Enheder til måling af informationsstrømmens hastighed: bit/s, byte/s osv.

Tekniske (telefonlinjer, radiokommunikation, fiberoptisk kabel) har en dataoverførselshastighedsgrænse kaldet informationskanal kapacitet. Transmissionshastighedsbegrænsninger er fysiske.