Download - передача информации
![Page 1: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/1.jpg)
Передача информации
10 класс
2012г.
![Page 2: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/2.jpg)
Из базового курса известно:
•Распространение информации происходит в процессе ее передачи.•Процесс передачи информации протекает от источника к приемнику по информационным каналам связи.
![Page 3: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/3.jpg)
Из истории:• первой технической системой передачи стал
телеграф (1837г.);• затем был изобретен телефон (1876г. американец
Александр Белл);• изобретение радио (1895г. - русский инженер
Александр Степанович Попов, 1896г. - итальянский инженер Г. Маркони)
• в XX веке появились телевидение и Интернет.
Эволюция способов передачи информации
Технические системы передачи информации
![Page 4: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/4.jpg)
4
• Теория связи возникла в 1920 годы. Способы информационной связи основаны на передаче на расстояние физического (электрического или электромагнитного) сигнала и подчиняются общим законам.
• Математический аппарат теории связи разработал американский ученый Клод Шеннон.
Модель передачи информации К. Шеннона
Клод Шеннон
![Page 5: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/5.jpg)
ШУМ
КАНАЛ СВЯЗИ
ЗАЩИТА от ШУМА
КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
ПРИЕМНИК ИНФОРМАЦИИ
ДЕКОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ
Модель передачи информации по каналам связи
![Page 6: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/6.jpg)
КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
МИКРОФОН
КАНАЛ СВЯЗИ ДЕКОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
ПРИЕМНИК
Пример работы модели передачи информации по техническим
каналам
![Page 7: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/7.jpg)
В компьютерных сетях
кодирование – это процесс преобразования двоичного компьютерного кода в физический сигнал того типа, который передается по каналу связи,
декодирование – это обратный процесс, преобразования передаваемого сигнала в компьютерный код.
Кодирование и декодирование
![Page 8: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/8.jpg)
8
• Как процесс кодирования происходит на компьютере?
• Модем – это прибор который выполняет функции кодирования и декодирования при использовании телефонных линий в компьютерных сетях.
![Page 9: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/9.jpg)
Задачи, решаемые разработчиками технических систем передачи
информации:
1
•как обеспечить наибольшую скорость передачи информации;
2
•как уменьшить потери информации при передаче.
К. Шеннон был первым, взявшимся за решение этих задач и создавшим науку – теорию информации.
![Page 10: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/10.jpg)
10
• Шеннон определил способ измерения информации, передаваемой по каналам связи.
• Пропускная способность канала – это максимально возможная скорость передачи информации. Измеряется в бит/с, Кб/с, Мб/с.
Пропускная способность канала
![Page 11: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Пропускная способность канала зависит от его технической реализации.
В компьютерных сетях используются следующие средства связи:• телефонные линии (10÷100 Кбит/с);• электрическая кабельная связь;• оптоволоконная кабельная связь (10÷100 Мбит/с);• радиосвязь (10÷100 Мбит/с).
Пропускная способность канала
![Page 12: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/12.jpg)
12
1.За 10 с по каналу связи передано 500 байт информации. Чему равна пропускная способность канала?
Решение: 500/10=50 байт/с=400бит/с.
2. Какой объем информации можно передать по каналу с пропускной способностью 10 кбит/с за 1 минуту?
Решение: 10 кбит/с*60 с = 600 кбит.
Решение задач
![Page 13: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Термином «шум» называют разного помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации.
Технические причины возникновения помех:•плохое качество линий связи;•незащищенность друг от друга различных
потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам.
Наличие шума приводит к потере информации.
Шум
![Page 14: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Шеннон разработал специальную теорию кодирования, дающую методы борьбы с шумом.
Одна из важнейших идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным.
Избыточность кода – это многократное повторение передаваемых данных.
Оптимальный код: избыточность передаваемой информации будет минимальной, а достоверность приятой информации – максимальной.
Защита от шума
![Page 15: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Большой вклад в научную теорию связи внес известный советский ученый Владимир Александрович Котельников. В1940-1950-х годах им получены фундаментальные научные результаты по проблеме помехоустойчивости систем передачи информации.
Помехоустойчивость
В.А. Котельников
![Page 16: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/16.jpg)
16
В современных системах цифровой связи для борьбы с потерей информации при передаче используется следующая схема:
Защита от шума
все сообщение разбивается на порции – блоки
для каждого блока вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с
данным блоком
в месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого блока, если она не совпадает с
первоначальной, передача повторяется.
![Page 17: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/17.jpg)
Передача информации в технических системах связиМодель К. Шеннона
Процедура кодирования
Процесс передачи информации по каналу связи
Процедура декодированияПропускная
способность канала
Воздействие шумов на
канал связиЗащита информации от потерь при воздействии шума
Кодирование с оптимально-избыточным
кодом
Частичная потеря избыточной информации
при передаче
Полное восстановление исходного кода
Система основных понятий
![Page 18: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/18.jpg)
Задания
1. Пропускная способность канала связи 100 Мбит/с. Канал не подвержен воздействиям шума (например, оптоволоконная линия). Определите, за какое время по каналу будет передан текст, информационный объём которого составляет 100 Кб.
![Page 19: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/19.jpg)
Задания
2. Пропускная способность канала связи 10 Мбит/с. Канал подвержен воздействиям шума, поэтому избыточность кода передачи составляет 20%. Определите, за какое время по каналу будет передан текст, информационный объём которого составляет 100 Кб.
![Page 20: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/20.jpg)
Задания
3. Каким техническим средством связи вы чаще всего пользуетесь? Замечали ли вы при этом факты потери информации?
![Page 21: передача информации](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062319/557f09cad8b42ac46e8b4de9/html5/thumbnails/21.jpg)
Использованные источники
• Семакин И.Г. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов/ И.Г.Семакин, Е.К.Хеннер. – 8-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
• http://book.kbsu.ru/theory/chapter3/shannon.html• http://www.ladlav.narod.ru/i_urok_pi.htm• http://www.cplire.ru/alt/Kotelnikov/index.html