- •Философская сущность понятия «информация». Единицы измерения информации. Математическая, логическая и физическая сущность единицы информации.
- •Понятие равновероятных событий. Понятие «Уменьшение неопределенности в два раза». Формула Шеннона для измерения количества информации.
- •Понятие кодирования текстовой информации в форматах ascii, Unicode, iso 10646. Структура и назначение таблиц кодировок символов. Кодирование графической информации.
- •Описание видов систем счисления. Развернутая форма записи числа.
- •Представление чисел в машинных кодах. Естественная и нормальная формы представления чисел. «машинные» системы счисления
- •Понятия нормализованного числа, мантиссы, диапазонов представления чисел.
- •Понятие кодов с выявлением ошибок. Описание способов проверки на четность.
- •Блоковые коды
- •Линейные коды общего вида
- •Минимальное расстояние и корректирующая способность
- •Коды Хемминга
- •Применение
- •Полиномы crc и бит чётности
- •Примеры
- •Понятия кодов с исправлением ошибок, общего числа комбинаций, запрещенных комбинаций.
- •Блоковые коды
- •Линейные коды общего вида
- •Минимальное расстояние и корректирующая способность
- •Коды Хемминга
- •Применение
- •Полиномы crc и бит чётности
- •Примеры
- •Основные принципы построения кодов Хемминга с исправлением ошибок. Самоконтролирующиеся коды
- •Самокорректирующиеся коды
- •Аксиомы и модели булевой алгебры. Понятие изоморфизма. Основные понятия алгебры логики.
- •Определение, условное обозначение и таблицы истинности логических операций. Приоритет логических операций.
- •Понятие функций алгебры логики. Способы описания функций алгебры логики.
- •Характеристика понятий элементарной конъюнкции и элементарной дизъюнкции. Понятия ранга логической функции, минтерма и макстерма.
- •Понятие канонических форм логической функции (кнф, днф, скнф, сднф).
- •Способы построения кубических комплексов. Понятия п-мерного куба, нулевого куба, единичного куба, ранга куба.
- •Понятие булевых функций от одной и двух переменных, их Условное графическое обозначение.
- •Описание функционально полных систем (и, не), (или, не), (или, и, не), (или-не), (и-не).
- •Понятия логического базиса, полного базиса, минимального базиса.
- •Назначение и свойства цифровых автоматов.
- •Характеристики и особенности функционирования комбинационных схем, или автоматов без памяти.
- •Характеристики и особенности функционирования последовательностных схем, или автоматов с памятью (полного автомата, автомата Мили, автомата Мура).
- •Описание алгоритма синтеза комбинационной схемы по заданной таблице.
- •Назначение мультиплексоров. Условное графическое обозначение.
- •Назначение демультиплексоров. Условное графическое обозначение.
- •Назначение шифраторов. Их виды. Условное графическое обозначение.
- •Назначение дешифраторов. Условное графическое обозначение.
- •Назначение и устройство компаратора. Условное графическое обозначение.
- •Назначение одноразрядного сумматора и полусумматора.
- •Принципы функционирования последовательных и параллельных сумматоров.
- •Классификация и общие характеристики триггеров.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение асинхронного rs-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение асинхронного d-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение асинхронного t-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение одно- и двухступенчатого синхронного rs-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение синхронного d-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение синхронного jk-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение синхронного t-триггера.
- •Виды, устройство, назначение и функционирование регистров.
- •Операции в регистрах
- •Классификация регистров
- •Типы регистров
- •Описание схем построения регистров. Условное графическое обозначение, примеры реализации регистров.
- •Описание схем параллельного и последовательного способов передачи информации в регистрах.
- •2.1 Последовательные регистры
- •Описание схемы функционирования регистров сдвига.
- •Определение
- •Виды счетчиков и их назначение.
- •Классификация
- •Современное состояние и перспективы развития элементной базы и средств вычислительной техники.
Понятие кодов с выявлением ошибок. Описание способов проверки на четность.
Обнаружение ошибок в технике связи — действие, направленное на контроль целостности данных при записи/воспроизведении информации или при её передаче по линиям связи.
Корректирующие коды — коды, служащие для обнаружения или исправления ошибок, возникающих при передаче информации под влиянием помех, а также при её хранении.
Для этого при записи (передаче) в полезные данные добавляют специальным образом структурированную избыточную информацию (контрольное число), а при чтении (приёме) её используют для того, чтобы обнаружить или исправить ошибки. Естественно, что число ошибок, которое можно исправить, ограничено и зависит от конкретного применяемого кода.
С кодами, исправляющими ошибки, тесно связаны коды обнаружения ошибок. В отличие от первых, последние могут только установить факт наличия ошибки в переданных данных, но не исправить её.
В действительности, используемые коды обнаружения ошибок принадлежат к тем же классам кодов, что и коды, исправляющие ошибки. Фактически любой код, исправляющий ошибки, может быть также использован для обнаружения ошибок (при этом он будет способен обнаружить большее число ошибок, чем был способен исправить).
По способу работы с данными коды, исправляющие ошибки, делятся на блоковые, делящие информацию на фрагменты постоянной длины и обрабатывающие каждый из них в отдельности, и свёрточные, работающие с данными как с непрерывным потоком.
Блоковые коды
Пусть
кодируемая информация делится на
фрагменты длиной
бит,
которые преобразуются в кодовые
слова длиной
бит.
Тогда соответствующий блоковый код
обычно обозначают
.
При этом число
называется скоростью
кода.
Если
исходные
бит
код оставляет неизменными, и
добавляет
проверочных,
такой код называется систематическим,
иначе несистематическим.
Задать блоковый код можно по-разному, в том числе таблицей, где каждой совокупности из информационных бит сопоставляется бит кодового слова. Однако хороший код должен удовлетворять как минимум следующим критериям:
способность исправлять как можно большее число ошибок,
как можно меньшая избыточность,
простота кодирования и декодирования.
Нетрудно видеть, что приведённые требования противоречат друг другу. Именно поэтому существует большое количество кодов, каждый из которых пригоден для своего круга задач.
Практически все используемые коды являются линейными. Это связано с тем, что нелинейные коды значительно сложнее исследовать, и для них трудно обеспечить приемлемую лёгкость кодирования и декодирования.
Линейные коды общего вида
Линейный
блоковый код —
такой код, что множество его кодовых
слов образует
-мерное
линейное подпространство (назовём
его
)
в
-мерном линейном
пространстве, изоморфноепространству
-битных векторов.
Это
значит, что операция кодирования
соответствует умножению исходного
-битного
вектора на невырожденную матрицу
,
называемую порождающей
матрицей.
Пусть
— ортогональное
подпространство по
отношению к
,
а
—
матрица, задающая базис этого
подпространства. Тогда для любого
вектора
справедливо:
