2. Информация и ее свойства

Все процессы, которые происходят в природе, обществе, технике, в том числе производственные, экономические, социальные и др., связанны с информацией – ее получением, преобразованием, накоплением и отображением.

Научно-технический прогресс сопровождается непрерывным ростом объемов перерабатываемой информации. В связи с этим создаются автоматизированные производственные и организационно-экономические системы на базе сетей ЭВМ, которые перерабатывают огромные массивы информации с высокой скоростью.

ИC образуют специальный класс технических систем. Они предназначены для сбора, передачи, преобразования и хранения информации. К ним относятся системы связи, телемеханики, локации, навигации, телевидения, информационно-изме-рительные системы, АСУ и др. Теоретической основой ИC является теория информации, которая занимается математическим описанием и оценкой методов передачи, хранения и переработки информации.

5.2.1 Данные, сообщения и сигналы

Данными называют сведения, представляемые в формализированном виде (буквами, символами, цифрами). Сообщениями называют блоки данных, которые подлежат передаче в пространстве или во времени.

Для обеспечения возможности обработки техническими средствами сообщение должно быть преобразовано в сигнал. В информационных системах (электросвязи, радиосвязи, телевидении и др.) применяются преимущественно электрические средства передачи сообщений, в которых используются электрические сигналы. К другим видам сигналов относятся акустические, оптические, пневматические и др. Сигналы одного вида можно преобразовывать в сигналы других видов (электрический в звуковой, оптический в электрический).

Сигналом называют физический процесс, который однозначно отображает сообщение и пригоден для его обработки и передачи на расстояние. Сигнал должен обладать характеристикой, которую можно использовать для представления сообщения. Эта характеристика называется информативным параметром сигнала. Преобразование сигнала заключается в замене одного информативного параметра другим. Такие преобразования, осуществляемые при передаче сигналов по каналам связи (КС), называют модуляцией и демодуляцией.

Все многообразие сигналов, которые используются в информационных системах, можно разделить на два вида: детерминированные и случайные. Детерминированные сигналы характеризуются тем, что в любые моменты времени их значения известны. Значения случайных сигналов в любые моменты времени являются случайными величинами.

Сообщения и их носители – сигналы могут быть непрерывными (аналоговыми) или дискретными (знаковыми). К непрерывным относятся такие сообщения как музыка, телевизионное изображение, радиовещание. Непрерывные сигналы описываются непрерывными функциями времени. С помощью специальных устройств непрерывные сообщения преобразуются в непрерывные сигналы (электрические), которыми они передаются по КС от передатчика потребителю. Дискретные сообщения имеют вид конечных последовательностей символов. Они применяются в телеграфии, системах передачи данных (СПД), системах телекоммуникаций.

Процесс преобразования сообщения в дискретный сигнал называют кодированием информации, а множество разных кодовых комбинаций, получаемых при одном способе кодирования, называют кодом. Обратное преобразование сигнала в сообщение называют декодированием.

Непрерывные сигналы можно передавать в дискретной форме. Преобразования непрерывных сигналов в дискретные осуществляются путем квантования по уровню и дискретизации по времени. На приемной стороне КС выполняется обратное преобразование: по принятому дискретному сигналу воспроизводиттся непрерывный сигнал.

Передача сообщений в дискретной форме более распространена, поскольку дискретные сигналы меньше подвержены влиянию помех и искажений в КС, а в случаях искажения их легче регенерировать (восстановить). Кроме того, дискретные сигналы могут обрабатываться в цифровых вычислительных устройствах.