Bilgi aktarım yöntemleri (iletişim araçları). Bilgi aktarımı ışık hızından daha hızlıdır. Uzun mesafeli iletişim sistemleri kurmak

bilgi aktarımı

bilgi aktarımı- bilginin aktarıldığı fiziksel süreç boşlukta. Bilgileri bir diske kaydettiler ve başka bir odaya aktardılar. Bu süreç, aşağıdaki bileşenlerin varlığı ile karakterize edilir:

• Bilgi kaynağı.
• Bilgi alıcısı.
• Bilgi taşıyıcı.
• iletim ortamı.

bilgi iletimi- önceden organize edilmiş ve sonucu, şartlı olarak "bilgi kaynağı" olarak adlandırılan bir yerde mevcut bilgilerin çoğaltılması, başka bir yerde şartlı olarak "bilgi alıcısı" olarak adlandırılan teknik bir olay. Bu aktivite, belirtilen sonucu elde etmek için tahmin edilebilir bir zaman çerçevesi olduğunu varsayar.

Buradaki "bilgi", teknik açıdan, yönetim, hayatta kalma, eğlence, suç veya parasal işlemlerin görevlerinin yerine getirilemeyeceği yeterli bir "hacim" olmaksızın, soyut veya fiziksel nesnelerin anlamlı bir semboller, sayılar, parametreler kümesi olarak anlaşılır. çözüldü.

pi'yi uygulamak için bir yandan, "kaynak" ve "alıcı" arasında uzayda ve zamanda hareket etme yeteneğine sahip "bellek cihazı" veya "taşıyıcı" olarak adlandırılan bir cihaza sahip olmak gerekir. Öte yandan, "taşıyıcı" dan bilgi uygulama ve kaldırma kuralları ve yöntemleri, "kaynak" ve "alıcı" tarafından önceden bilinmelidir. Üçüncü yandan, "taşıyıcı" varış noktasına varış zamanında olduğu gibi var olmaya devam etmelidir. ("alıcı" bilgiyi ondan kaldırana kadar)

Teknolojinin şu andaki gelişme aşamasında "taşıyıcılar" olarak, fiziksel nitelikteki hem malzeme-nesne hem de dalga alanı nesneleri kullanılmaktadır. Belirli koşullar altında, iletilen "bilgi" "nesneler" (sanal ortam) da taşıyıcı olabilir.

P.i. günlük uygulamada, hem "manuel" hem de çeşitli makinelerin yardımıyla açıklanan şemaya göre gerçekleştirilir. Birçok teknik uygulama çeşidinde.

pi sistemlerini kurarken. Yalnızca fiziksel nesnelerle ilgili bilgiler "aktarılabilir" değil, aynı zamanda aktarım için hazırlanan ortamlar hakkında da bilgiler. Böylece, herhangi bir yuvalama derinliğine sahip hiyerarşik bir "iletim ortamı" düzenlenir. (Dalga taşıyıcılarının yayılma ortamı ile karıştırılmamalıdır.)

Ayrıca bakınız

Edebiyat

• Richard Oku Bilgi aktarımı teorisinin temelleri = İletişim Teorisinin Özü (Mühendisliğin Özü). - E.: "Williams", 2004. - S. 304. - ISBN 0-13-521022-4

Bağlantılar

Wikimedia Vakfı. 2010 .

Diğer sözlüklerde "Bilgi Aktarımı" nın ne olduğunu görün:

bilgi iletimi- Protokole uygun olarak sayısallaştırılmış bilgilerin aktarılması. [GOST R 41.13 2007] bilgi aktarımı Bilginin (verilerin) kaynağından tüketiciye aktarılması süreci. Genel anlamda, aşağıdaki şema ile temsil edilebilir (Şekil A.3). Bu şema... ...

Bilinmeyen bilgilere dayalı kamu işlemlerinin sonuçlandırılması sonucunda bilginin yayılmasından oluşan spekülasyonun yararlı bir işlevi. İngilizce: Bilgi aktarımı Ayrıca bakınız: Borsa spekülatif işlemler Mali sözlük ... finansal kelime hazinesi

bilgi aktarımı- kaynağından tüketiciye bilgi (veri) aktarma süreci. Genel anlamda, aşağıdaki şema ile temsil edilebilir (Şekil A.3). Bu şema, P.i. kodlanmalıdır (bkz. Kodlama), yani. dönüşmek...

bilgi iletimi- 2.25 veri iletişimi: Sayısallaştırılmış bilgilerin bir protokole göre iletilmesi. Kaynak: GOST R 41.13 2007: Frenleme ile ilgili olarak M, N ve O kategorilerindeki araçlar için tek tip hükümler ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

bilgi iletimi- enformacijos perdavimas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. bilgi transferi; bilgi iletimi vok. Informationsübertragung, f rus. bilgi aktarımı, f prank. şanzıman d bilgileri, f … Automatikos terminų žodynas

Ticari sır teşkil eden bilgilerin aktarılması- (ticari sır bilgi aktarımı) bilginin sahibi tarafından karşı tarafa, karşı tarafın gizliliğini korumaya yönelik tedbirler alması şartını içeren esaslara göre aktarılması... Ekonomik ve Matematiksel Sözlük

ticari sır oluşturan bilgilerin aktarımı- Bilginin sahibi tarafından karşı tarafa, karşı tarafın gizliliğini korumak için önlem alması şartını içeren bir şekilde aktarılması. Konular ekonomi TR ticari sır bilgi aktarımı… Teknik Çevirmenin El Kitabı

TİCARİ SIR İÇEREN BİLGİ AKTARIMI- TİCARİ SIR OLUŞTURAN BİLGİLERİN AKTARIMI Ticari sır teşkil eden ve somut bir ortama sabitlenmiş bilgilerin sahibi tarafından bir sözleşmeye dayalı olarak karşı tarafa, öngörülen ölçü ve şartlarla aktarılması ... ... Hukuk Ansiklopedisi

Bir organizasyon içinde bilginin bir departmandan diğerine hareketi...

Organizasyonun en üst kademelerinden en alt kademelere bilgi akışı... Kriz Yönetimi Terimleri Sözlüğü

Kitabın

• Bilgi aktarımı. İstatistiksel iletişim teorisi, Fano R.M. Ünlü Amerikalı bilim adamı R. Fano'nun kitabında, bilgi teorisinin temelleri sistematik olarak sunulmaktadır; Shannon'ın kodlama teorisinin temel sonuçlarıyla birlikte, bir dizi ...

Modern dünyada iletişim sistemleri dünyamızın gelişmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bilgi aktarım kanalları, çeşitli bilgi ağlarını tek bir küresel İnternet ağına bağlayarak gezegenimizi tam anlamıyla dolaştırıyor. Modern teknolojilerin harika dünyası, genellikle kuantum dünyasının şaşırtıcı olanaklarıyla ilişkilendirilen ileri bilim ve teknoloji keşiflerini içerir. Bugün kuantum teknolojilerinin hayatımıza sıkı bir şekilde girdiğini söylemek güvenlidir. Ceplerimizdeki herhangi bir mobil teknoloji, kuantum yük tünelleme kullanarak çalışan bir bellek çipi ile donatılmıştır. Benzer bir teknik çözüm, Toshiba mühendislerinin 1984'te modern bellek yongaları oluşturmanın temeli haline gelen yüzer bir geçit transistörü oluşturmasına izin verdi. Bu tür cihazları her gün, çalışmalarının neye dayandığını düşünmeden kullanıyoruz. Fizikçiler kuantum mekaniğinin paradokslarını açıklamaya çalışırken beyinlerini harcasalar da, teknolojik gelişme kuantum dünyasının inanılmaz olanaklarını hesaba katıyor.

Bu yazıda ışığın girişimini ele alacağız ve kuantum teknolojilerini kullanarak anlık bilgi iletimi için bir iletişim kanalının nasıl kurulacağını analiz edeceğiz. Çoğu kişi, bilgiyi ışık hızından daha hızlı iletmenin imkansız olduğuna inansa da, doğru yaklaşımla böyle bir görev bile çözülebilir hale geliyor. Bence kendin görebilirsin.

giriiş

Elbette birçok insan girişim denen bir fenomeni biliyor. Işık demeti, arkasına bir projeksiyon ekranının monte edildiği iki paralel yuvaya sahip opak bir ekrana yönlendirilir. Yarıkların özelliği, genişliklerinin yaklaşık olarak yayılan ışığın dalga boyuna eşit olmasıdır. Bir projeksiyon ekranı, bir dizi alternatif girişim saçağı üretir. Thomas Young tarafından öncülük edilen bu deney, 19. yüzyılın başlarında ışığın dalga teorisinin deneysel kanıtı haline gelen ışığın girişimini göstermektedir.

Fotonların, arka ekranda iki paralel ışık bandı oluşturarak yarıklardan geçmesi gerektiğini varsaymak mantıklıdır. Ancak bunun yerine, ekranda aydınlık ve karanlık alanların değiştiği birçok şerit oluşur. Mesele şu ki, ışık bir dalga gibi davrandığında, her yarık bir ikincil dalga kaynağıdır. İkincil dalgaların bir fazda ekrana ulaştığı yerlerde, genlikleri toplanır ve bu da maksimum parlaklık yaratır. Ve dalgaların antifazda olduğu yerde, genlikleri dengelenir, bu da minimum parlaklık yaratır. İkincil dalgaları üst üste bindirirken parlaklıktaki periyodik bir değişiklik, ekranda parazit saçakları oluşturur.

Ama ışık neden bir dalga gibi davranıyor? Başlangıçta bilim adamları, fotonların birbiriyle çarpışabileceğini varsaydılar ve onları birer birer serbest bırakmaya karar verdiler. Bir saat içinde ekranda bir girişim deseni yeniden belirdi. Bu fenomeni açıklamaya yönelik girişimler, fotonun ayrıldığı, her iki yarıktan geçtiği ve kendisiyle çarpışmanın ekranda bir girişim deseni oluşturduğu varsayımına yol açtı.

Bilim adamlarının merakı dinmedi. Fotonun gerçekte hangi yarıktan geçtiğini bilmek istediler, bu yüzden gözlemlemeye karar verdiler. Bu sırrı ortaya çıkarmak için, her yarığın önüne bir fotonun geçişini sabitleyen dedektörler yerleştirildi. Deney sırasında, fotonun ya birinci ya da ikinci yarıktan yalnızca bir yarıktan geçtiği ortaya çıktı. Sonuç olarak, ekranda tek bir girişim izi olmadan iki paralel ışık bandı oluştu. Fotonları izlemek ışığın dalga fonksiyonunu bozdu ve fotonlar parçacıklar gibi davranmaya başladı! Fotonlar kuantum belirsizliği içinde oldukları sürece dalgalar gibi yayılırlar. Ancak gözlendiklerinde fotonlar dalga fonksiyonlarını kaybeder ve parçacıklar gibi davranmaya başlarlar.

Ayrıca deney, dedektörler açıkken, ancak foton yörüngesi hakkında veri kaydetmeden bir kez daha tekrarlandı. Deney, bilgi edinme olasılığı dışında, bir öncekini tamamen tekrar etmesine rağmen, bir süre sonra ekranda yine açık ve koyu şeritlerden oluşan bir girişim deseni oluştu.

Herhangi bir gözlemin bir etkisi olmadığı, ancak fotonların yörüngesi hakkında bilgi edinmenin mümkün olduğu yalnızca bir gözlemin olduğu ortaya çıktı. Ve bu, aşağıdaki deneyle doğrulanır, fotonların yörüngesi, her bir yarığın önüne yerleştirilmiş dedektörlerin yardımıyla değil, hareket yörüngesini etkileşime girmeden geri yüklemenin mümkün olduğu ek tuzakların yardımıyla izlendiğinde. orijinal fotonlarla.

kuantum silgi

En basit şema ile başlayalım (bu sadece deneyin şematik bir temsilidir ve gerçek bir kurulum şeması değildir).

Yarı saydam bir aynaya bir lazer ışını gönderelim (PP). Tipik olarak, böyle bir ayna, üzerine düşen ışığın yarısını yansıtır ve diğer yarısı içinden geçer. Ancak yarı saydam bir aynaya düşen kuantum belirsizliği durumunda olan fotonlar, aynı anda her iki yönü de seçer. Daha sonra aynalardan yansıyan her ışın (1) ve (2) girişim saçaklarını gözlemlediğimiz ekrana çarpar. Her şey basit ve net: fotonlar dalgalar gibi davranıyor.

Şimdi fotonların tam olarak hangi yolu izlediğini anlamaya çalışalım - yukarı veya aşağı boyunca. Bunu yapmak için, her yola aşağı dönüştürücüler koyarız (Bilmiyorum). Bir aşağı dönüştürücü, bir foton kendisine çarptığında, çıkışta (her biri yarı enerjiye sahip) 2 foton üreten ve bunlardan biri ekrana çarpan bir cihazdır ( sinyal fotonu) ve ikincisi dedektöre düşer (3) veya (4) (avara foton). Dedektörlerden veri aldıktan sonra, her bir fotonun hangi yolu izlediğini bileceğiz. Bu durumda girişim deseni ortadan kalkar çünkü fotonların tam olarak nereye gittiğini öğrendik, bu da kuantum belirsizliğini yok ettiğimiz anlamına gelir.

Ardından, deneyi biraz karmaşıklaştıracağız. Her "boş" fotonun yoluna yansıtıcı aynalar yerleştirelim ve onları ikinci yarı saydam aynaya yönlendirelim (şemada kaynağın solunda). İkinci yarı saydam aynanın geçişi, avara fotonların yörüngesi hakkındaki bilgileri siler ve girişimi geri yükler (Mach Zehnder interferometre şemasına göre). Detektörlerden hangisi çalışırsa çalışsın fotonların hangi yolu izlediğini bilemeyeceğiz. Bu karmaşık şema ile, yol seçimi hakkındaki bilgileri sileriz ve kuantum belirsizliğini geri yükleriz. Sonuç olarak, ekranda bir girişim deseni görüntülenecektir.

Aynaları itmeye karar verirsek, o zaman " bekar» fotonlar tekrar dedektörlerin üzerine düşecek (3) ve (4) , ve bildiğimiz gibi, girişim deseni ekranda kaybolacaktır. Bu, aynaların konumunu değiştirerek ekranda görüntülenen resmi değiştirebileceğimiz anlamına gelir. Yani, bunu ikili bilgileri kodlamak için kullanabilirsiniz.

Deneyi biraz basitleştirebilir ve yarı saydam aynayı yol boyunca hareket ettirerek aynı sonucu elde edebilirsiniz. "bekar" fotonlar:

Gördüğümüz gibi "bekar" fotonlar, ekrana çarpan ortaklarından daha fazla mesafe kat eder. Ekrandaki görüntü daha önce oluşturulmuşsa, ortaya çıkan resmin foton yörüngesini belirlememize veya bu bilgiyi silmemize karşılık gelmemesi gerektiğini varsaymak mantıklıdır. Ancak pratik deneyler bunun tam tersini gösterir - mesafeden bağımsız olarak, ekrandaki görüntü her zaman ile gerçekleştirilen eylemlere karşılık gelir. bekar fotonlar. Wikipedia'dan alınan bilgiye göre:

Deneyin ana sonucu, silme işleminin fotonların dedektör ekranına ulaşmasından önce mi yoksa sonra mı yapıldığının önemli olmamasıdır.

Benzer bir deneyim Brian Green'in kitabında da anlatılmaktadır. "Uzay ve uzayın dokusu". İnanılmaz görünüyor, neden-sonuç ilişkilerini değiştiriyor. Neyin ne olduğunu anlamaya çalışalım.

biraz teori

Einstein'ın özel görelilik kuramına bakarsak, hız arttıkça aşağıdaki formüle göre zaman yavaşlar:

nerede r zamanın süresidir, v nesnenin göreli hızıdır.

Işık hızı sınırlayıcı değerdir, bu nedenle ışık parçacıklarının (fotonların) kendileri için zaman sıfıra yavaşlar. Fotonlar için söylemek daha doğru bulunmuyor zaman, onlar için sadece yörüngelerinin herhangi bir noktasında bulundukları şu an vardır. Bu garip görünebilir, çünkü uzak yıldızlardan gelen ışığın milyonlarca yıl sonra bize ulaştığına inanmaya alışkınız. Ancak ışık parçacıklarının ISO'su ile fotonlar, uzak yıldızların yaydığı anda gözlemciye ulaşır.

Gerçek şu ki, sabit nesneler ve hareketli nesneler için şimdiki zaman çakışmayabilir. Zamanı temsil etmek için uzay-zamanı, zaman içinde gerilmiş sürekli bir blok olarak düşünmek gerekir. Bloğu oluşturan dilimler, gözlemci için şimdiki zamanın anlarıdır. Her dilim, kendi bakış açısından, zamanın bir noktasındaki alanı temsil eder. Bu an, uzaydaki tüm noktaları ve gözlemciye aynı anda meydana geliyormuş gibi görünen evrendeki tüm olayları içerir.

Hareketin hızına bağlı olarak, gerçek zaman dilimi uzay-zamanı farklı açılarda bölecektir. Hareket yönünde, şimdiki zamanın kesiti geleceğe kaydırılır. Ters yönde, şimdiki zaman dilimi geçmişe kayar.

Hareket hızı ne kadar büyük olursa, kesme açısı da o kadar büyük olur. Işık hızında, şimdiki zaman diliminin maksimum kayma açısı 45°'dir, bu noktada zaman durur ve fotonlar yörüngelerinin herhangi bir noktasında aynı zaman noktasında kalırlar.

Makul bir soru ortaya çıkıyor, bir foton aynı anda uzayda farklı noktalarda nasıl olabilir? Işık hızında uzaya ne olduğunu anlamaya çalışalım. Bildiğiniz gibi hız arttıkça göreli uzunluk daralmasının etkisi şu formüle göre gözlemlenir:

Neresi l uzunluktur ve v nesnenin göreli hızıdır.

Işık hızında uzayda herhangi bir uzunluğun sıfır boyuta sıkıştırılacağını görmek zor değil. Bu, foton hareketi yönünde uzayın, uzay-zaman kavramının ortadan kalktığı Planck boyutlarının küçük bir noktasına küçüldüğü anlamına gelir. fotonlar için söylenebilir bulunmuyor uzay, çünkü fotonların IFR'si ile uzaydaki tüm yörüngeleri bir noktadadır.

Yani, artık biliyoruz ki kat edilen mesafe ne olursa olsun sinyal ve bekar fotonlar, fotonlar açısından aynı anda ekrana ve dedektörlere ulaşır. bulunmuyor ne zaman ne de mekan. Kuantum dolaşıklığı göz önüne alındığında sinyal ve bekar fotonlar, bir foton üzerindeki herhangi bir etki, anında ortağının durumuna yansıyacaktır. Buna göre, ekrandaki resim her zaman fotonun yörüngesini belirlememize veya bu bilgiyi silmemize karşılık gelmelidir. Bu, anlık bilgi aktarımı için potansiyel sağlar. Sadece gözlemcinin ışık hızında hareket etmediğini hesaba katmak gerekir ve bu nedenle ekrandaki görüntü, boşta kalan fotonlar dedektörlere ulaştıktan sonra analiz edilmelidir.

Pratik uygulama

Teoriyi teorisyenlere bırakalım ve deneyimizin pratik kısmına dönelim. Ekranda görüntü elde etmek için ışık kaynağını açmanız ve fotonların akışını ekrana yönlendirmeniz gerekir. Bilgilerin kodlanması, uzaktaki bir nesnede, yolda yarı saydam bir aynanın hareketi ile gerçekleşecektir. bekar fotonlar. Gönderici cihazın bilgileri eşit zaman aralıklarında kodlayacağı, örneğin her bir veri bitini saniyenin yüzde biri içinde ileteceği varsayılmaktadır.

Değişen değişiklikleri doğrudan kaydetmek için hassas bir dijital matris ekran olarak kullanılabilir. Kaydedilen bilgi, daha sonra, avara fotonlar hedeflerine ulaşana kadar ertelenmelidir. Bundan sonra, iletilen bilgileri elde etmek için kaydedilen bilgileri tek tek analiz etmeye başlayabilir. Örneğin, kodlayıcı Mars'taysa, o zaman bilgi analizine on ila yirmi dakika geç başlanmalıdır (tam olarak ışığın kızıl gezegene ulaşması için gereken süre kadar). Bilgilerin onlarca dakikalık bir gecikmeyle analiz edilmesine rağmen, alınan bilgiler şu anda Mars'tan aktarılana karşılık gelecektir. Buna göre, birlikte evlat edinen iletilen bilgileri analiz etmeye başlayacağı zaman aralığını doğru bir şekilde belirlemek için cihazın bir lazerli uzaklık ölçer takması gerekecektir.

Çevrenin iletilen bilgiler üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu da dikkate alınmalıdır. Fotonlar hava sahasından geçtiğinde, iletilen sinyaldeki girişimi artıran bir eşevresizlik süreci meydana gelir. Çevrenin etkisini olabildiğince ortadan kaldırmak için bunun için haberleşme uyduları kullanılarak sinyallerin havasız uzayda iletilmesi mümkündür.

İki yönlü iletişim organize edilerek, gelecekte uzay aracımızın ulaşabileceği herhangi bir mesafeye anlık bilgi aktarımı için iletişim kanalları oluşturmak mümkün olacaktır. Gezegenimizin dışında internete hızlı erişime ihtiyacınız varsa, bu tür iletişim kanalları gerekli olacaktır.

not Kaçınmaya çalıştığımız bir soru vardı: Boşta kalan fotonlar dedektörlere ulaşmadan ekrana bakarsak ne olur? Teorik olarak (Einstein'ın görelilik teorisi açısından), geleceğin olaylarını görmeliyiz. Dahası, uzaktaki bir aynadan boşta kalan fotonları sektirip onları geri getirirsek, kendi geleceğimizi bilebiliriz. Ancak gerçekte dünyamız çok daha gizemlidir, bu nedenle pratik deneyler yapmadan doğru cevabı vermek zordur. Belki de en olası geleceği göreceğiz. Ancak bu bilgiyi alır almaz gelecek değişebilir ve olayların alternatif bir gelişim dalı ortaya çıkabilir (Everett'in çok dünyalı yorumunun hipotezine göre). Ve belki de bir girişim ve iki bant karışımı göreceğiz (eğer resim tüm olası geleceklerden oluşuyorsa).

Bilgi aktarım şeması. Bilgi aktarım kanalı. Bilgi aktarım hızı.

Üç tür bilgi süreci vardır: depolama, iletim, işleme.

Veri depolama:

· Bilgi taşıyıcıları.

bellek türleri.

· Bilgilerin saklanması.

· Bilgi depolarının temel özellikleri.

Aşağıdaki kavramlar bilgi depolama ile ilişkilidir: bilgi taşıyıcı (bellek), dahili bellek, harici bellek, bilgi depolama.

Depolama ortamı, bilgileri doğrudan depolayan fiziksel bir ortamdır. İnsan hafızası çalışan hafıza olarak adlandırılabilir. Öğrenilen bilgi, bir kişi tarafından anında yeniden üretilir. Taşıyıcısı - beyin - içimizde olduğu için kendi hafızamıza dahili hafıza da diyebiliriz.

Diğer tüm bilgi taşıyıcı türleri harici (bir kişiyle ilgili olarak) olarak adlandırılabilir: ahşap, papirüs, kağıt vb. Bilgi depolama, uzun süreli depolama ve kalıcı kullanım için (örneğin, belge arşivleri, kitaplıklar, dosya dolapları) harici ortamda belirli bir şekilde düzenlenen bilgilerdir. Deponun ana bilgi birimi belirli bir fiziksel belgedir: bir anket, bir kitap vb. Deponun organizasyonu, belirli bir yapının varlığı anlamına gelir, yani. düzen, onlarla çalışmanın rahatlığı için saklanan belgelerin sınıflandırılması. Bilgi depolamanın temel özellikleri: saklanan bilgi miktarı, depolamanın güvenilirliği, erişim süresi (yani, gerekli bilgiyi arama süresi), bilgi korumasının mevcudiyeti.

Bilgisayar bellek aygıtlarında depolanan bilgilere veri denir. Bir bilgisayarın harici bellek aygıtlarında bulunan organize veri depolarına yaygın olarak veri tabanları ve veri bankaları denir.

Veri işleme:

· Bilgi işleme sürecinin genel şeması.

· İşleme görevinin beyanı.

· İşlem yürütücüsü.

· İşleme algoritması.

· Tipik bilgi işleme görevleri.

Bilgi işleme şeması:

İlk bilgiler - işlem yapan kişi - son bilgiler.

Bilgi işleme sürecinde, geleneksel biçimde önceden ayarlanabilen bazı bilgi sorunları çözülür: belirli bir başlangıç ​​verisi verilir, bazı sonuçların elde edilmesi gerekir. Kaynak veriden sonuca geçiş sürecinin kendisi, işleme sürecidir. İşlemi gerçekleştiren nesne veya özne, işlem gerçekleştiren olarak adlandırılır.

Bilgi işlemeyi başarılı bir şekilde gerçekleştirmek için, icracı (kişi veya cihaz) işleme algoritmasını bilmelidir, yani. İstenilen sonuca ulaşmak için izlenecek adımlar dizisi.

İki tür bilgi işleme vardır. İlk işleme türü: yeni bilgi edinme, yeni bilgi içeriği (matematiksel problemleri çözme, durumu analiz etme vb.) ile ilgili işleme. İkinci tür işleme: biçimdeki bir değişiklikle ilişkili ancak içeriği değiştirmeyen işleme (örneğin, metni bir dilden diğerine çevirmek).

Önemli bir bilgi işleme türü kodlamadır - bilginin depolanması, iletilmesi, işlenmesi için uygun sembolik bir forma dönüştürülmesi. Kodlama, bilgi ile çalışmanın teknik araçlarında (telgraf, radyo, bilgisayar) aktif olarak kullanılmaktadır. Başka bir bilgi işleme türü, veri yapılandırmasıdır (bilgi depolama, sınıflandırma, verilerin kataloglanmasında belirli bir düzenin getirilmesi).

Başka bir bilgi işleme türü, belirli arama koşullarını (istek) karşılayan gerekli verileri bazı bilgi depolarında aramaktır. Arama algoritması, bilgilerin düzenlenme biçimine bağlıdır.

Bilgi transferi:

· Bilginin kaynağı ve alıcısı.

· Bilgi kanalları.

İnsan bilgi algısı sürecinde duyu organlarının rolü.

· Teknik iletişim sistemlerinin yapısı.

· Kodlama ve kod çözme nedir.

gürültü kavramı gürültü koruma teknikleri.

· Bilgi aktarım hızı ve kanal kapasitesi.

Bilgi aktarım şeması:

Bilgi kaynağı - bilgi kanalı - bilgi alıcısı.

Bilgi, bir dizi sinyal, sembol şeklinde sunulur ve iletilir. Kaynaktan alıcıya, mesaj bazı maddi ortamlar aracılığıyla iletilir. İletim sürecinde teknik iletişim araçları kullanılıyorsa, bunlara bilgi iletim kanalları (bilgi kanalları) denir. Bunlara telefon, radyo, TV dahildir. İnsan duyu organları biyolojik bilgi kanallarının rolünü oynar.

Teknik iletişim kanalları aracılığıyla bilgi iletme süreci aşağıdaki şemaya göre ilerler (Shannon'a göre):

"Gürültü" terimi, iletilen sinyali bozan ve bilgi kaybına yol açan çeşitli parazit türlerini ifade eder. Bu tür müdahaleler, her şeyden önce, teknik nedenlerden kaynaklanmaktadır: iletişim hatlarının kalitesizliği, aynı kanallar üzerinden iletilen çeşitli bilgi akışlarının birbirinden güvensizliği. Gürültüye karşı korunmak için çeşitli yöntemler kullanılır, örneğin yararlı sinyali gürültüden ayıran çeşitli filtre türlerinin kullanılması.

Claude Shannon, gürültüyle başa çıkmak için yöntemler sağlayan özel bir kodlama teorisi geliştirdi. Bu teorinin önemli fikirlerinden biri, iletişim hattı üzerinden iletilen kodun fazlalık olması gerektiğidir. Bu nedenle, iletim sırasında bilgilerin bir kısmının kaybı telafi edilebilir. Ancak, fazlalığı çok büyük yapamazsınız. Bu, gecikmelere ve daha yüksek iletişim maliyetlerine yol açacaktır.

Bilgi aktarım hızını ölçme konusunu tartışırken, bir benzetme kullanılabilir. Bir analog, su borularından su pompalama işlemidir. Burada borular suyun iletim kanalıdır. Bu işlemin yoğunluğu (hızı), su tüketimi, yani. birim zamanda pompalanan litre sayısı. Bilgi iletme sürecinde kanallar teknik iletişim hatlarıdır. Bir su borusuna benzeterek, kanallar aracılığıyla iletilen bilgi akışından bahsedebiliriz. Bilgi aktarım hızı, birim zaman başına iletilen bir mesajın bilgi hacmidir. Bu nedenle, bilgi akışının hızının ölçü birimleri: bit / s, bayt / s, vb. bilgi işlem iletim kanalı

Başka bir kavram - bilgi kanallarının bant genişliği - "tesisat" analojisi kullanılarak da açıklanabilir. Basıncı artırarak borulardan su akışını artırabilirsiniz. Ama bu yol sonsuz değildir. Çok fazla basınç uygulanırsa boru patlayabilir. Bu nedenle, su kaynağı kapasitesi olarak adlandırılabilecek maksimum su akış hızı. Teknik veri iletişim hatları da benzer bir veri hızı limitine sahiptir. Bunun nedenleri de fizikseldir.

1. İletişim kanalının sınıflandırılması ve özellikleri
Bağlantı sinyallerin (mesajların) iletilmesi için tasarlanmış bir dizi araçtır.
Bir iletişim kanalındaki bilgi süreçlerini analiz etmek için, Şekil 2'de gösterilen genelleştirilmiş şemasını kullanabilirsiniz. bir.

yapay zeka

LS

P

PI

P

Şek. 1 aşağıdaki tanımlamaları benimsemiştir: X, Y, Z, W- sinyaller, mesajlar ; f- engel; LS- iletişim hattı; yapay zeka, PI- bilgi kaynağı ve alıcısı; P– dönüştürücüler (kodlama, modülasyon, kod çözme, demodülasyon).
Çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilecek çeşitli kanal türleri vardır:
1. İletişim hatlarının türüne göre: kablolu; kablo; Fiber optik;
Güç hatları; radyo kanalları vb.
2. Sinyallerin doğası gereği: sürekli; ayrık; kesikli-sürekli (sistemin girişindeki sinyaller kesiklidir ve çıkışındaki süreklidir ve bunun tersi de geçerlidir).
3. Gürültü bağışıklığı için: parazitsiz kanallar; müdahale ile.
İletişim kanalları aşağıdakilerle karakterize edilir:
1. Kanal kapasitesi kanal kullanım süresinin ürünü olarak tanımlanır T'ye, kanal tarafından iletilen frekans spektrumunun genişliği F'ye ve dinamik aralık D'ye. kanalın farklı seviyelerde sinyal iletme yeteneğini karakterize eden

V ila = T ila F ila D ila.(1)
Sinyali kanalla eşleştirme koşulu:
V c £ V k ; T c £ T k ; F c £ F k ; V c £ V k ; Dc £Dk.
2.bilgi aktarım hızı - birim zaman başına iletilen ortalama bilgi miktarı.
3.
4. artıklık - iletilen bilgilerin güvenilirliğini sağlar ( R= 0¸1).
Bilgi teorisinin görevlerinden biri, bilgi aktarım hızının ve iletişim kanalının veriminin kanal parametrelerine ve sinyal ve girişim özelliklerine bağımlılığını belirlemektir.
Bir iletişim kanalı mecazi olarak yollara benzetilebilir. Dar yollar - düşük kapasite, ancak ucuz. Geniş yollar - iyi trafik kapasitesi, ancak pahalı. Verim darboğaz tarafından belirlenir.
Veri aktarım hızı, büyük ölçüde, çeşitli iletişim hatları olan iletişim kanallarındaki iletim ortamına bağlıdır.
Kablolu:
1. kablolu– bükümlü çift (diğer kaynaklardan gelen elektromanyetik radyasyonu kısmen bastırır). 1 Mbps'ye kadar iletim hızı. Telefon şebekelerinde ve veri iletiminde kullanılır.
2. Koaksiyel kablo. Aktarım hızı 10-100 Mbps - yerel ağlarda, kablolu TV'de vb. kullanılır.
3. Optik lif. Aktarım hızı 1 Gb/sn.
1-3 arasındaki ortamlarda, dB cinsinden zayıflama mesafe ile doğrusaldır, yani. güç katlanarak düşer. Bu nedenle belirli bir mesafeden sonra rejeneratörlerin (amplifikatörlerin) kurulması gerekir.
Radyo bağlantıları:
1. Radyo kanalı. Aktarım hızı 100–400 Kbps. 1000 MHz'e kadar radyo frekanslarını kullanır. İyonosferden yansıma nedeniyle 30 MHz'e kadar elektromanyetik dalgaların görüş hattının ötesinde yayılması mümkündür. Ancak bu aralık çok gürültülüdür (örneğin amatör radyo tarafından). 30 ila 1000 MHz arası - iyonosfer şeffaftır ve görüş hattı gereklidir. Antenler yüksekte kurulur (bazen rejeneratörler kurulur). Radyo ve televizyonda kullanılır.
2. mikrodalga hatları. 1 Gbps'ye kadar aktarım hızları. 1000 MHz üzerindeki radyo frekanslarını kullanın. Bu, görüş hattı ve yüksek yönlü parabolik antenler gerektirir. Rejeneratörler arasındaki mesafe 10-200 km'dir. Telefon, televizyon ve veri iletimi için kullanılır.
3. Uydu bağlantısı. Mikrodalga frekansları kullanılır ve uydu (ve birçok istasyon için) bir rejeneratör görevi görür. Özellikler mikrodalga hatları ile aynıdır.
2. Ayrık bir iletişim kanalının bant genişliği
Ayrık kanal, ayrı sinyalleri iletmek için tasarlanmış bir dizi araçtır.
İletişim kanalı bant genişliği - Hatanın belirli bir değeri aşmaması koşuluyla, teorik olarak elde edilebilecek en yüksek bilgi aktarım hızı. bilgi aktarım hızı - birim zaman başına iletilen ortalama bilgi miktarı. Ayrık bir iletişim kanalının bilgi aktarım hızını ve çıktısını hesaplamak için ifadeler tanımlayalım.
Her sembolün iletimi sırasında, ortalama olarak, formül tarafından belirlenen iletişim kanalından geçen bilgi miktarı
Ben (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X), (2)
nerede: ben (Y, X) - karşılıklı bilgi, yani içerdiği bilgi miktarı Y Nispeten X;H(X) mesaj kaynağının entropisi; Y (X/Y)– gürültü ve bozulmanın varlığı ile ilişkili sembol başına bilgi kaybını belirleyen koşullu entropi.
Mesaj gönderirken X T süre T, oluşan n temel semboller, karşılıklı bilgi miktarının simetrisini dikkate alarak iletilen ortalama bilgi miktarı:
ben(YT, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Bilgi aktarım hızı, kaynağın istatistiksel özelliklerine, kodlama yöntemine ve kanalın özelliklerine bağlıdır.
Ayrık bir iletişim kanalının bant genişliği
. (5)
Mümkün olan maksimum değer, yani. tüm olasılık dağılım fonksiyonları kümesinde maksimum fonksiyonel aranır p (x).
Bant genişliği kanalın teknik özelliklerine bağlıdır (ekipmanın hızı, modülasyon türü, girişim ve bozulma düzeyi, vb.). Kanal kapasite birimleri şunlardır: , , , .
2.1 Parazitsiz ayrık iletişim kanalı
İletişim kanalında parazit yoksa, kanalın giriş ve çıkış sinyalleri açık, işlevsel bir bağımlılıkla bağlanır.
Bu durumda, koşullu entropi sıfıra eşittir ve kaynak ile alıcının koşulsuz entropileri eşittir, yani. alınan semboldeki iletilen sembole göre ortalama bilgi miktarı
I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Eğer bir X T- zaman başına karakter sayısı T, o zaman parazitsiz ayrı bir iletişim kanalı için bilgi aktarım hızı şuna eşittir:
(6)
nerede V = 1/ bir sembolün ortalama aktarım hızıdır.
Parazitsiz ayrı bir iletişim kanalı için bant genişliği
(7)
Çünkü maksimum entropi eşit olası sembollere karşılık gelir, o zaman tek tip dağılım için bant genişliği ve iletilen sembollerin istatistiksel bağımsızlığı şuna eşittir:
. (8)
Shannon'ın bir kanal için ilk teoremi: Kaynak tarafından üretilen bilgi akışı, iletişim kanalının bant genişliğine yeterince yakınsa, yani.
, keyfi olarak küçük bir değer nerede,
o zaman kaynağın tüm mesajlarının iletilmesini sağlayacak böyle bir kodlama yöntemi bulmak her zaman mümkündür ve bilgi aktarım hızı kanal kapasitesine çok yakın olacaktır.
Teorem, nasıl kodlanacağı sorusuna cevap vermez.
örnek 1 Kaynak, olasılıkları olan 3 mesaj üretir:
p1 = 0.1; p 2 = 0,2 ve p 3 = 0,7.
Mesajlar bağımsızdır ve tek tip bir ikili kodda iletilir ( m = 2) 1 ms'lik bir sembol süresi ile. Girişim olmadan bir iletişim kanalı üzerinden bilgi aktarım hızını belirleyin.
Çözüm: Kaynağın entropisi,

[bps].
Tek tip bir kodla 3 mesajı iletmek için iki bit gereklidir, kod kombinasyonunun süresi 2t'dir.
Ortalama sinyal hızı
V=1/2 t = 500 .
bilgi aktarım hızı
C = vH = 500×1.16 = 580 [bps].
2.2 Gürültülü ayrık iletişim kanalı
Belleksiz ayrık iletişim kanallarını ele alacağız.
Hafızasız kanal Bir kanal, daha önce hangi sinyallerin iletilmiş olduğuna bakılmaksızın, iletilen her sinyal sembolünün girişimden etkilendiği bir kanal olarak adlandırılır. Yani girişim, semboller arasında ek bağıntılı bağlantılar oluşturmaz. "Hafızasız" adı, bir sonraki iletim sırasında kanalın önceki iletimlerin sonuçlarını hatırlamıyor gibi göründüğü anlamına gelir.
Girişim varlığında, alınan mesaj sembolündeki ortalama bilgi miktarı -Y, iletilen ile ilgili olarak - X eşittir:
.
Mesaj karakteri için X T süre T, oluşan n temel semboller, mesajın alınan sembolündeki ortalama bilgi miktarı - YT aktarılanlarla ilgili X T eşittir:
I(Y T , X T) = H(X T) - H(X T /Y T) = H(Y T) - H(Y T /X T) = n = 2320 bps
Gürültülü sürekli bir kanalın kapasitesi formülle belirlenir.

=2322 bps.
Tepe güç kısıtlaması ile toplamsal Gauss gürültüsüne sahip sürekli hafızasız bir kanalın bilgi kapasitesinin, aynı ortalama güç kısıtlamasına sahip aynı kanalın bilgi kapasitesinden daha büyük olmadığını ispatlayalım.
Simetrik bir düzgün dağılım için matematiksel beklenti

Simetrik düzgün dağılım için ortalama kare

Simetrik düzgün dağılım için varyans

Aynı zamanda, homojen bir şekilde dağıtılmış bir süreç için.
Düzgün dağılımlı bir sinyalin diferansiyel entropisi
.
Normal ve düzgün dağılmış bir sürecin diferansiyel entropileri arasındaki fark, dağılımın değerine bağlı değildir.
= 0,3 bit/sayım
Bu nedenle, normal dağılıma sahip bir işlem için iletişim kanalının verimi ve kapasitesi, tek tip olandan daha yüksektir.
İletişim kanalının kapasitesini (hacmini) belirleyin
V k = T k C k = 10×60×2322 = 1.3932 Mbit.
Kanalın 10 dakikasında iletilebilecek bilgi miktarını belirleyin
10× 60× 2322=1.3932 Mbit.
Görevler

1. Alfabeden oluşan mesajlar iletişim kanalına iletilir x 1, x 2 ve x 3 olasılıklarla p (x 1) \u003d 0,2; p (x 2) \u003d 0,3 ve p(x3)=0.5.
Kanal matrisi şu şekildedir:
nerede .
Hesaplamak:
1. Bilgi kaynağının entropisi H(X) ve alıcı H(Y).
2. Genel ve koşullu entropi H(Y/X).
3. İletim sırasında kanalda bilgi kaybı ile karakterler ( k = 100).
4. İletim sırasında alınan bilgi miktarı ile karakterler.
5. Bilgi aktarım hızı, eğer bir karakterin aktarım süresi t = 0,01 ms.
2. Alfabe karakterleri iletişim kanalı üzerinden iletilir x 1, x2, x 3 ve x4 olasılıklarla. Girişimin etkisi kanal matrisi tarafından açıklanıyorsa, 300 sembolün iletimi sırasında alınan bilgi miktarını belirleyin:
.
3. Alfabenin eş olasılıklı karakterlerinin iletimi sırasında, kanal matrisi forma sahipse, iletişim kanalındaki bilgi kaybını, alfabenin karakterlerinin oluşma olasılıkları şu şekildeyken belirleyin: .
Bir karakterin iletim süresi varsa, iletişim kanalının bant genişliğini belirleyin t = 0.01 sn.
Alıcının girişinde sembollerin ortaya çıkma olasılıkları varsa, 500 sembol iletilirken alınan bilgi miktarını belirleyin. Y eşittir: , ve iletim sırasında parazitin etkisi kanal matrisi ile tanımlanır:
.

Sürekli bir iletişim kanalının bant genişliği
(14)
Ayrık bir iletişim kanalı için, aktarım hızının maksimum değeri, alfabenin denk olası sembollerine karşılık gelir. Sürekli bir iletişim kanalı için, verilen ortalama sinyal gücü olduğunda, normal merkezli rastgele sinyaller kullanılarak maksimum hız sağlanır.
Sinyal ortalanmışsa ( mx = 0) yani sabit bir bileşen olmadan, bu durumda kalan güç sıfırdır ( P0 = 0). Merkezleme koşulu, belirli bir ortalama sinyal gücü için maksimum dağılımı sağlar
Sinyal normal bir dağılıma sahipse, her örneğin a priori diferansiyel entropisi maksimumdur.
Bu nedenle, sürekli bir kanalın verimini hesaplarken, kanal üzerinden sınırlı bir ortalama güce sahip sürekli bir sinyalin iletildiğini varsayıyoruz - bilgisayar ve ek gürültü ( y=x+f) ayrıca sınırlı ortalama güce sahip – P n beyaz (Gauss) gürültü türü.

©2015-2019 sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Sayfa oluşturma tarihi: 2016-04-11

Bilgi transferi, uzayda bilgi hareketinin birçok fiziksel sürecini birleştiren bir terimdir. Bu süreçlerin herhangi biri, verinin kaynağı ve alıcısı, bilginin fiziksel taşıyıcısı ve iletiminin kanalı (ortamı) gibi bileşenleri içerir.

Bilgi aktarım süreci

İlk veri kapları, kaynaklarından alıcılara iletilen çeşitli mesajlardır. Aralarında bilgi iletmek için kanallar vardır. Özel teknik dönüştürücü cihazlar (kodlayıcılar), mesajların içeriğine dayalı olarak fiziksel veri taşıyıcıları - sinyaller - oluşturur. İkincisi, kodlama, sıkıştırma, modülasyon dahil olmak üzere bir dizi dönüşüme tabi tutulur ve ardından iletişim hatlarına gönderilir. Onlardan geçtikten sonra, sinyaller demodülasyon, dekompresyon ve kod çözme dahil olmak üzere ters dönüşümlere uğrar, bunun sonucunda orijinal mesajlar onlardan çıkarılır ve alıcılar tarafından algılanır.

Bilgi mesajları

Mesaj, bir fenomenin veya nesnenin, başlangıç ​​ve bitiş işaretleri olan bir dizi veri olarak ifade edilen bir tür açıklamasıdır. Konuşma ve müzik gibi bazı mesajlar, ses basınç süresinin sürekli işlevleridir. Telgraf iletişiminde, bir mesaj, bir telgrafın alfasayısal bir dizi biçimindeki metnidir. Bir televizyon mesajı, kamera merceğinin "gördüğü" ve bunları bir kare hızında yakaladığı bir dizi mesaj-çerçevesidir. Son zamanlarda bilgi aktarım sistemleri aracılığıyla iletilen mesajların büyük çoğunluğu sayısal diziler, metinler, grafikler, ses ve video dosyalarıdır.

Bilgi sinyalleri

Bilgi aktarımı, iletilen mesajın içeriğine bağlı olarak, aktarım kanalını minimum bozulma ile aşacak ve alıcı tarafından tanınabilecek şekilde değişen fiziksel bir taşıyıcıya sahipse mümkündür. Fiziksel depolama ortamındaki bu değişiklikler bir bilgi sinyali oluşturur.

Günümüzde bilgi, kablolu ve radyo iletişim kanallarında elektrik sinyalleri kullanılarak ve ayrıca FOCL'deki optik sinyaller sayesinde iletilmekte ve işlenmektedir.

Analog ve dijital sinyaller

Analog sinyalin iyi bilinen bir örneği, yani. Zaman içinde sürekli değişen bir konuşma veya müzikal bilgi mesajı taşıyan mikrofondan alınan voltajdır. Konuşma ve müziği sahneden galerideki seyirciye taşıyacak olan konser salonunun ses sistemlerine amplifiye edilebilir ve kablolanabilir.

Mikrofon çıkışındaki voltajın büyüklüğüne göre, radyo vericisindeki yüksek frekanslı elektriksel salınımların genliği veya frekansı zaman içinde sürekli değişiyorsa, havada bir analog radyo sinyali iletilebilir. Analog televizyon sistemindeki TV vericisi, kamera merceği tarafından algılanan görüntü elemanlarının mevcut parlaklığı ile orantılı bir voltaj şeklinde bir analog sinyal üretir.

Bununla birlikte, mikrofon çıkışından gelen analog voltaj bir dijital-analog dönüştürücüden (DAC) geçirilirse, çıkışı artık zamanın sürekli bir fonksiyonu değil, bu voltajın düzenli aralıklarla alınan bir dizi okuma olacaktır. örnekleme frekansı Ek olarak, DAC ayrıca, olası tüm değerleri aralığını, çıkış kodunun ikili basamak sayısı ile belirlenen sonlu bir değerler kümesiyle değiştirerek, başlangıç ​​voltajının seviyesine göre niceleme yapar. Sürekli bir fiziksel miktarın (bu durumda, bu voltajdır) bir dizi dijital koda (sayısallaştırılmış) dönüştüğü ve daha sonra bilgi iletim ağları aracılığıyla dijital biçimde depolanabileceği, işlenebileceği ve iletilebileceği ortaya çıktı. Bu, bu tür işlemlerin hızını ve gürültü bağışıklığını önemli ölçüde artırır.

Bilgi aktarım kanalları

Genellikle, bu terim, verilerin kaynaktan alıcıya iletilmesinde yer alan teknik araçların komplekslerinin yanı sıra aralarındaki ortamı ifade eder. Tipik bilgi iletim araçlarını kullanan böyle bir kanalın yapısı, aşağıdaki dönüşüm dizisiyle temsil edilir:

II - PS - (KI) - KK - M - LPI - DM - DC - DI - PS

AI bir bilgi kaynağıdır: bir kişi veya başka bir canlı, bir kitap, bir belge, elektronik olmayan bir ortamdaki (tuval, kağıt) bir görüntü vb.

PS, veri iletiminin ilk aşamasını gerçekleştiren bilgi mesajının bilgi sinyaline dönüştürücüsüdür. Mikrofonlar, televizyon ve video kameralar, tarayıcılar, faks makineleri, PC klavyeleri vb. PS işlevi görebilir.

CI, iletim hızını artırmak veya iletim için gereken frekans bandını azaltmak için bilginin hacmini (sıkıştırmasını) azaltmak için bir bilgilendirme sinyalindeki bir bilgi kodlayıcıdır. Bu bağlantı, parantez içinde gösterildiği gibi isteğe bağlıdır.

KK - bilgi sinyalinin gürültü bağışıklığını artırmak için kanal kodlayıcı.

M, bilgi sinyalinin değerine bağlı olarak ara taşıyıcı sinyallerin özelliklerini değiştirmek için bir sinyal modülatörüdür. Tipik bir örnek, düşük frekanslı bir bilgi sinyalinin değerine bağlı olarak yüksek bir taşıyıcı frekansın bir taşıyıcı sinyalinin genlik modülasyonudur.

LPI - bir taşıyıcı sinyali alıcıya iletmek için fiziksel ortamın (örneğin bir elektromanyetik alan) ve durumunu değiştirmek için teknik araçların bir kombinasyonunu temsil eden bir bilgi iletim hattı.

DM, bilgi sinyalini taşıyıcı sinyalden ayırmak için bir demodülatördür. Sadece M'nin huzurunda bulunur.

DC - LPI'da meydana gelen bilgi sinyalindeki hataları tespit etmek ve/veya düzeltmek için kanal kod çözücü. Yalnızca CC'nin varlığında bulunur.

DI - bilgi kod çözücü. Yalnızca CI varlığında bulunur.

PI - bilgi alıcısı (bilgisayar, yazıcı, ekran vb.).

Bilgi aktarımı iki yönlü ise (çift yönlü kanal), o zaman LPI'nin her iki tarafında M ve DM bağlantılarını birleştiren modem birimleri (MODulator-DEModulator) ve kodlayıcıları birleştiren kodlayıcı birimleri (COder-DEcoder) vardır ( KI ve KK) ve kod çözücüler (DI ve DC).

İletim kanallarının özellikleri

Kanalların ana ayırt edici özellikleri, bant genişliği ve gürültü bağışıklığını içerir.

Kanalda bilgi sinyali gürültüye ve parazite maruz kalır. Doğal nedenlerden (örneğin, radyo kanalları için atmosferik) veya düşman tarafından özel olarak yaratılmış olabilirler.

Bilgi sinyallerini gürültüden ayırmak için çeşitli analog ve dijital filtreler ve ayrıca gürültünün etkisini en aza indiren özel mesaj iletim yöntemleri kullanılarak iletim kanallarının gürültü bağışıklığı artırılır. Bu yöntemlerden biri, faydalı içerik taşımayan, ancak mesajın doğruluğunu kontrol etmeye ve içindeki hataları düzeltmeye yardımcı olan ekstra karakterlerin eklenmesidir.

Kanalın bant genişliği, parazit olmadığında bir saniyede ilettiği maksimum ikili sembol (kbps) sayısına eşittir. Farklı kanallar için birkaç kbps ile yüzlerce Mbps arasında değişir ve fiziksel özelliklerine göre belirlenir.

bilgi transferi teorisi

Claude Shannon, gürültüyle mücadele yöntemlerini keşfeden, iletilen verilerin kodlanmasıyla ilgili özel bir teorinin yazarıdır. Bu teorinin ana fikirlerinden biri, bilgi iletim hatları üzerinden iletilen dijital kodun fazlalığına duyulan ihtiyaçtır. Bu, iletim sırasında kodun bir kısmı kaybolursa kaybı geri yüklemenizi sağlar. Bu tür kodlara (dijital bilgi sinyalleri) gürültü bağışıklığı denir. Ancak, kod fazlalığı çok ileri götürülmemelidir. Bu, bilgi iletiminin gecikmesine ve ayrıca iletişim sistemlerinin maliyetinin artmasına neden olur.

Dijital sinyal işleme

Bilgi iletimi teorisinin bir diğer önemli bileşeni, iletim kanallarında dijital sinyal işleme için bir yöntemler sistemidir. Bu yöntemler, Shannon teoremi temelinde belirlenen belirli bir örnekleme hızı ile ilk analog bilgi sinyallerini sayısallaştırmak için algoritmaların yanı sıra, iletişim hatları üzerinden iletim için gürültü korumalı taşıyıcı sinyallerin üretilmesine yönelik yöntemleri ve alınan sinyallerin sırayla dijital olarak filtrelenmesini içerir. onları müdahaleden ayırmak için.

Bilgi toplama, iletme, işleme ve biriktirme sürecinin genel özellikleri.

1. Bilgilerin toplanması ve kaydedilmesi- bu, ilgilenilen nesne hakkında bilgi aldığı konunun etkinliğidir. Bilgi toplama, bir kişi tarafından veya teknik araçlar ve sistemler - donanım yardımı ile gerçekleştirilebilir. Örneğin, kullanıcı, trenlerin veya uçakların hareketine ilişkin bilgileri kendisi, tarifeyi inceleyerek veya başka bir kişiden doğrudan veya bu kişi tarafından derlenen bazı belgeler aracılığıyla veya teknik araçlar (otomatik bilgi, telefon vb.) . Bilgi toplama görevi, diğer görevlerden, özellikle bilgi alışverişi (iletim) görevinden ayrı olarak çözülemez.

Bilgilerin toplanması ve kaydedilmesi çeşitli şekillerde düzenlenir:

§ Mekanize (örneğin: klavyeden veri girişi);

§ Otomatik (özel cihazlar kullanarak bilgi girişi (örneğin: bir tarayıcı kullanarak, herhangi bir metinsel ve grafik bilgiyi ve hatta el yazısı metni girebilirsiniz; bir ses kartı kullanarak, bir bilgisayar müzik ve ses seslerini kaydeder);

§ Bilgilerin toplanmasını ve kaydedilmesini organize etmenin otomatik bir yolu, verilerin doğrudan sensörlerden toplanmasını ve insan müdahalesi olmaksızın bir bilgisayara aktarılmasını sağlar.

Bilgi aktarımı, yayılmasından biri veya diğeri için gereklidir. Genel iletim şeması aşağıdaki gibidir: bilgi kaynağı - iletişim kanalı - bilgi alıcısı (alıcısı)

Bilgi aktarımı hem işlemden önce hem de işlemden sonra gerçekleştirilebilir, çünkü ilk veriler genellikle menşe yerlerinde işlenmez ve işleme sonuçları, bilgi işleme yerinde bulunan çeşitli makamlar tarafından kullanılır.

İletim, araçlar ve iletişim kanalları kullanılarak gerçekleştirilir.

Uzun mesafelerde bilginin hızlı iletimi için ana cihazlar şu anda telgraf, radyo, telefon, televizyon vericisi ve bilgisayar sistemlerine dayalı telekomünikasyon ağlarıdır.

Bilgiyi teknik araçlar kullanarak iletmek için, bilgi kaynağının orijinal mesajını iletim için uygun bir forma dönüştürmek için bir şifreleme cihazı kullanılır ve şifreli mesajı orijinal mesaja dönüştürmek için bir şifre çözme cihazı gereklidir.

Bilgi iletirken, bu durumda bilgilerin kaybolabileceği veya bozulabileceği gerçeğini dikkate almak gerekir, yani. müdahale mevcuttur. Bilgi aktarımındaki paraziti etkisiz hale getirmek için, genellikle bir miktar bozulma durumunda bile orijinal bilgiyi geri yüklemeyi mümkün kılan, hataya dayanıklı bir yedek kod kullanılır.

Bilgisayarlar arasında bilgi aktarımı, yerel ve küresel ağlar kullanılarak gerçekleştirilir. LAN iletimi, ayrı bilgisayarların birlikte çalışmasına, birden fazla bilgisayarın aynı görevi çözmesine, kaynakları paylaşmasına ve diğer birçok sorunu çözmesine olanak tanır. Küresel ağ, bilgi aktarımı için büyük fırsatlar sunar: e-posta, telekonferanslar, WWW bilgi hizmeti, sohbetler, vb.

3. Bilgilerin aritmetik ve mantıksal işlenmesi.

Veri işleme problemi çözmek için algoritmaya göre dönüşümünün sıralı bir sürecidir. Bilgilerin aritmetik ve mantıksal işlenmesi, bir kişi tarafından, örneğin bir hesap makinesi veya çözülmekte olan görevlerin özelliklerini dikkate alan çeşitli programlar kullanılarak çeşitli teknik cihazlar kullanılarak "elden ele" gerçekleştirilebilir.

İşleme aşamasında bilgi,:

Öncelik bilgi, doğrudan nesnenin faaliyet sürecinde ortaya çıkan ve ilk aşamada kaydedilen bilgilerdir.

İkincil bilgi, birincil bilgilerin işlenmesi sonucunda elde edilen ve ara ve sonuç olabilecek bilgilerdir.

Orta düzey bilgiler sonraki hesaplamalar için girdi olarak kullanılır.

Sonuç bilgi, birincil ve ara bilgilerin işlenmesi sürecinde elde edilir ve yönetim kararlarını vermek için kullanılır.

4. Bilgi depolama- orijinal bilgilerin, son kullanıcıların talebi üzerine verilerin zamanında verilmesini sağlayan bir biçimde muhafaza edilmesi işlemidir. Bilgi hem bilgisayar belleğinde hem de teknik ortamda (çeşitli diskler), kağıt üzerinde saklanır.

5. Bilgi dönüşümü analizine uygun bir biçimde.

Bilgi işleme problemini çözdükten sonra, sonuç son kullanıcılara gerekli biçimde verilmelidir.Bu işlem, bilgi verme problemini çözme sürecinde uygulanır. Bilgi verilmesi, kural olarak, metinler, tablolar, grafikler vb. Şeklinde harici bilgisayar cihazları kullanılarak gerçekleştirilir.