Тема 7. Сбор, накопление, хранение, передача и кодирование надных

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ

ИНФОРМАТИКА

Лекция 5

Тема 6. Информология

Тема 7. Сбор, накопление, хранение, передача и кодирование надных

Губарев В.В. Информатика: прошлое, настоящее, будущеее. – М.: Техносфера, 2011. – 432 с.

ИНФОРМОЛОГИЯ

Информология – наука об информации

Объекты информологии: информация как объект познания, синтеза и применения

Предметы информологии:

Как фундаментальной научной дисциплины:

Сущность, состав, свойства, правила и закономерности строения, поведения, функционирования; жизненный цикл, философия информации

Как прикладной научной дисциплины:

Теоретические основы создания информации с заданными свойствами (качеством), ее описания, измерения, сбора, передачи, преобразования, интерпретации, применения и т.п., экспериментирования с ней

ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ РОЛЬ ВО ВСЕЛЕННОЙ

(основные подходы к познанию)

Подход	Понимание информации	Мера количества
1. Вещественно-энергетический	· отражение разнообразия · особая форма существования материи – информационное поле · извлеченное из модели объекта нужное о нем · физическая величина, аналогичная энтропии Больцмана S	Нет
2. Синергетический (неравновесность, диссипативность. открытость, …)	Функциональное свойство синергетических объектов · фундаментальная физическая величина – модель объекта	I – функция от числа символов модели
· подобие энергии (ток, напряжение, …)	Формулы связи, подобные электрическим
· упорядоченное воздействие одного объекта на другой через информканалы · атрибут живых существ	Нет
3. Информационно-синергетический	Инвариант Вселенной как триединство объективной, генетической и информационной составляющих	Нет
4. Дискретно-координатный	Объективно всюду существующее и всепроникающее нечто, по отношению к которому материальные объекты являются одновременно источниками, носителями и потребителями. Все в природе обусловлено информационными причинами	Синтактическая вероятностная Шеннона

ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ РОЛЬ ВО ВСЕЛЕННОЙ

(основные подходы к познанию)

Подход	Понимание информации	Мера количества
5. Вещественно-поведенческий	Все, что несет в себе любая система и что выражает способ, качество, уровень, эволюционное поведение системы	Информациал, информациор
6. Голографический	Информация, как и материя, голографична	нет
7. Прагматический	Суть информации не важна. Важна польза от нее	Различные синтактические: статистическая, алгоритмическая, комбинаторная, компьютерная. Разные потребительские качества

 

I – значение количества информации как меры убывания (разности) неопределенности

S – значение физической энтропии

СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕРЫ КОЛИЧЕСТВА «ИНФОРМАЦИИ» (НАДНЫХ)

ИЗ ПОСОБИЯ ПО ЕГЭ

С точки зрения информатики, информация – это
связанные между собой сведения, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Формы представления информации с точки зрения информатики могут быть различны. Основными из них являются: символьная, текстовая, графическая и звуковая.

СИСТЕМА СВЯЗИ

 

Обобщённая схема информационной системы связи (ИСС)

 

 

КОДИРОВАНИЕ НАДНЫХ

Кодирование (надных) – преобразование надных из формы, удобной для непосредственного их получения (генерирования) и использования, в форму, удобную для автоматического сбора, хранения, передачи и обработки.

Декодирование – операция (преобразование), обратная кодированию.

Эффективное кодирование – такое, при котором достигается наилучшее использование пропускной способности канала передачи надных по этому каналу связи.

ПРИМЕР ПОСТРОЕНИЯ КОДА ШЕННОНА-ФАНО

Сообщение (состояние объекта)	Вероят-ность	Номер деления на подгруппы	Символы кода	Длительность сигнала
позиции
х 1 (S 1)	0,5	I								t
х 2 (S 2)	0,25		I							2t
х 3 (S 3)	0,125	II	II	I						3t
х 4 (S 4)	0,125		I						3t

 

Кодовые группы имеют особенности:

1) 0 и 1 встречаются в среднем одинаково часто (вероятность их передачи равна);

2) начальная часть сигнала каждого сообщения не воспроизводит конец сигнала какого-либо другого сообщения.

Помехоустойчивое кодирование – это кодирование, обеспечивающее такое представление каждого исходного символа источника в канале связи с помехами, при котором все сообщения будут передаваться с заданной достоверностью. При совмещении помехоустойчивого и эффективного кодирования – со скоростью, близкой или равной пропускной способности канала связи.

Основные идеи помехоустойчивого кодирования – введение избыточности (дополнительных символов) и максимально возможные кодовые расстояния между последовательностями символов, кодирующих разные сообщения.

МОДЕЛЬ И РЕАЛЬНОСТЬ (1)

Почему представление (1) не может идеально точно работать на практике?

1. Реальный сигнал x(t) финитен во времени, т.е. x(t) = 0 при , и . Это значит, что он имеет нефинитный спектр .

1. Временная ось

2.1. Реальное число слагаемых в (1) может быть только конечным.

2.2. Функция отсчетов – бесконечно протяженная.

2.3. Чтобы найти x(t) в любой точке t, надо иметь как прошлые, так и будущие, еще не наступившие, значения,

 

 

 

 

МОДЕЛЬ И РЕАЛЬНОСТЬ (1)

 

3. Частотная область

Теоретически идеальная ситуация

 

 

Реальная ситуация

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ

ИНФОРМАТИКА

Лекция 5

Тема 6. Информология

Тема 7. Сбор, накопление, хранение, передача и кодирование надных

Губарев В.В. Информатика: прошлое, настоящее, будущеее. – М.: Техносфера, 2011. – 432 с.

ИНФОРМОЛОГИЯ

Информология – наука об информации

Объекты информологии: информация как объект познания, синтеза и применения

Предметы информологии:

Как фундаментальной научной дисциплины:

Сущность, состав, свойства, правила и закономерности строения, поведения, функционирования; жизненный цикл, философия информации

Как прикладной научной дисциплины:

Теоретические основы создания информации с заданными свойствами (качеством), ее описания, измерения, сбора, передачи, преобразования, интерпретации, применения и т.п., экспериментирования с ней