29 1)Средства передачи информации
Средства передачи данных обеспечивают связь и дистанционный обмен информацией между территориально удаленными объектами в распределенных системах сбора и обработки информации, вычислительных сетях, системах связи и других информационных системах.
Основными характеристиками каналов передачи данных являются скорость, надежность и верность передачи. По скорости каналы делятся на низкоскоростные (телеграфные) – скорость передачи данных до 100…200 бит/с, среднескоростные (телефонные) – 200…56 600 бит/с и высокоскоростные (групповые телефонныеканалы с параллельной передачей данных, радиоканалы, спутниковые каналы и т.д.) – выше 128 000 бит/с.
Надежность характеризует способность канала передачи данных работать без отказов, ее показателем обычно служит среднее время наработки на отказ.
Верность характеризует степень соответствия принятого сообщения передаваемому и определяется вероятностью появления ошибки при передаче сообщения.
2) Обеспечение надежности и обслуживание технических средств
информационных процессов. Человечество издревле занималось им. Цели, возможности и характер поиска всегда зависели от наличия, информации, её важности и доступности, а также средств организации поиска.
Поиск - процесс, в ходе которого в той или иной последовательности производится соотнесение отыскиваемого с каждым объектом, хранящимся в массиве. Цель любого поиска заключается в потребности, необходимости или желании находить различные виды информации, способствующие получению лицом, осуществляющим поиск, нужных ему сведений, знаний и т.д. для повышения собственного профессионального, культурного и любого иного уровня; создания новой информации и формирования новых знаний; принятия управленческих решений и т.п.
Существуют и другие определения. В любом случае, поиск вызван потребностью удовлетворения информационных запросов пользователей, ожидающих с помощью поисковых систем оперативно получить необходимые им данные или сведения. Он является методом нацеленного поиска и извлечения релевантных документов и (или) фактов из различных источников информации, например, банков данных или запоминающих устройств. В качестве таковых выступают живые и неживые объекты, представляющие различные источники и носители информации.
Системы, обеспечивающие реализацию подобного поиска информации, называются поисковыми системами (ПС). В традиционных технологиях ПС представляют картотеки и каталоги, адресные и иные справочники, указатели, энциклопедии, справочный аппарат к изданиям и другие материалы.
ПС с большим набором функций и возможностей обычно входят в состав СУБД и именуются информационно-поисковыми системами (ИПС). Они также создаются и используются для эффективного нахождения пользователями необходимых им данных, в том числе в Интернете.
ИПС делятся на: традиционные (ручные, механические, электромеханические) и автоматизированные (электронные).
Автоматизированные ИПС (АИПС), используют компьютерные программно-технические средства и технологии и предназначаются для нахождения и выдачи пользователям информации по заданным критериям.
Критерием результата поиска является получение пользователем списка документов, одного документа или их частей, максимально удовлетворяющего его потребностям, сформулированным в поисковом запросе. В ИПС принято формировать список полученных в результате поиска документов по их релевантности. Различают критерии смыслового и формального соответствия между поисковым предписанием и выдаваемым документом.
Полнота и точность поиска являются взаимосвязанными показателями. Увеличение одного из них ведёт к снижению другого. В современных ИПС при сбалансированном поиске их значения составляет примерно 70%. Следует учитывать ситуацию, при которой список выданных поисковой системой ссылок содержит несколько, а порой и десятки разных адресов с одним и тем же текстом. Подобные ссылки характеризуются как дубликаты. Из них, при подсчёте коэффициентов учитывается только один документ.
Поисковые средства и технологии, используемые для реализации информационных потребностей, определяются типом и состоянием решаемой пользователем задачи основной деятельности: соотношением его знания и незнания об исследуемом объекте. Кроме того, процесс взаимодействия пользователя с системой определяется уровнем знания пользователем содержания ресурса (полноты представления, достоверности источника и т.д.) и функциональных возможностей системы как инструмента. В целом эти факторы обычно сводятся к понятию "профессионализма" - информационного (подготовленный/неподготовленный пользователь) и предметного (профессионал/непрофессионал) "профессионализма".
Процесс поиска информации обычно носит эмпирический характер. Он представляет последовательность шагов, приводящих при посредстве системы к некоторому результату, позволяющих оценить его полноту. При этом поведение пользователя, как организующее начало управления процессом поиска, мотивируется не только информационной потребностью, но и разнообразием стратегий, технологий и средств, предоставляемых системой.
Обычно пользователь не имеет исчерпывающих знаний об информационном содержании ресурса, в котором проводит поиск, поэтому оценить адекватность выражения запроса, как и полноту получаемого результата, он может, отыскав дополнительные сведения, или организовав процесс так, чтобы часть результатов поиска могла использоваться для подтверждения или отрицания адекватности другой части.
Технология распространения информации
Одной из важнейших функций информационных технологий являются технологии распространения и передачи информации (данных). Распространение от передачи информации (перенос ее от источника к приемнику) отличается в основном тем, что в первом случае осуществляется ее безадресная, а во втором случае – адресная передача. При этом распространение информации означает использование программно-технических средств передачи данных и необходимых для этого информационных технологий. Средства передачи данных относятся к средствам связи.
К видам связи традиционного назначения относят: почтовую (буквенно-цифровую и графическую информацию), телефонную (передача речи), телеграфную (буквенно-цифровые сообщения), факсимильную (буквенно-цифровая и графическая информация), радио, радиорелейную и спутниковую связь (буквенно-цифровая и графическая информация).
При этом виды связи делятся на: проводные (телефонные, телеграфные и т.п.) и беспроводные, в которых, в свою очередь, выделяют: радио (всенаправленные, узконаправленные, сотовые и иные радио системы), радиорелейные и космические (спутниковые) устройства, системы и комплексы. Причем, например, передачу речи можно организовать по аналоговым и цифровым, проводным и беспроводным, телефонным и любым радио каналам связи.
Технические средства передачи информации подразумевают использование различных средств связи (коммуникации). Они предоставляют возможность организовать названные виды связи с помощью телефонных, факсимильных, телеграфных аппаратов, компьютеров с модемами и др. Пользователь обычно не знает, какие виды связи задействованы в процессе используемого им сеанса связи. Порой системы и средства связи называют средствами коммуникации, так как термин «коммуникация» (англ. «communication») означает средство связи.
По видам передаваемых сигналов средства связи делят на аналоговые и цифровые или дискретные.
К аналоговым относят непрерывные сигналы (электрические колебания), как правило, плавно меняющие амплитуду своих значений в течение сеанса передачи информации, например, речь в телефонном канале.
При передаче любых сведений по сетям передачи данных их преобразуют в цифровую форму. Например, по телеграфу передаются закодированные последовательности импульсов. То же происходит при передаче информации между компьютерами по любым телекоммуникациям. Такие сигналы называются дискретными (цифровыми). При передаче информации из ЭВМ в качестве кода используют восьми разрядный двоичный код.
Для передачи цифровых компьютерных данных по телефонным линиям связи их преобразуют в электрические колебания. На приемном конце происходит обратное преобразование электрических колебаний в машинные коды.
Устройства, осуществляющие подобные преобразования, называют модемами.
Дискретные сигналы по аналоговым каналам связи (телефонным и т.п.) передаются после их вторичного уплотнения, что неэффективно, с точки зрения, использования пропускной способности канала.
Линия связи – это физические провода или кабели, соединяющие пункты (узлы) связи между собой, а абонентов – с ближайшими узлами.
Линии связи состоят из одной или нескольких пар проводов (кабелей) и обеспечивают передачу данных на различные расстояния. Для передачи данных образуют среду их распространения – совокупность линий или каналов передачи данных и приемо-передающего оборудования, как показано на структурной схеме линии или канала передачи информации:
В качестве среды распространения используется воздушное и безвоздушное пространство. С другой стороны, в качестве такой среды выступают различные информационные сети. Так, Интернет является средой распространения информации, поскольку представляет единое информационное пространство и средство коммуникации.
Каналы связи образуется различным образом. Они могут быть физическими проводными каналами – образуемыми кабелями связи, волновыми каналами – формируемыми для организации в какой-либо среде (например, эфире) различных видов радиосвязи с помощью антенн и выделенной полосы частот, а так же коммутируемыми и виртуальными – организуемыми на время передачи информации. В ряде случаев считается, что канал связи можно называть линией связи и наоборот. При этом электрические и оптические каналы связи (образуемые соответствующими сигналами) подразделяются на: проводные и беспроводные (радио-, инфракрасные и другие) каналы.
Так, в телефонной коммутируемой сети канал образуется после набора номера на время соединения, например, двух абонентов и проведения между ними сеанса голосовой связи. В проводных системах передачи данных канал формируется путем применения оборудования уплотнения, позволяющего одновременно продолжительно или кратковременно передавать по линии связи данные большого количества источников (тысяч). В радиосвязи термин «канал» означает среду передачи данных, организованную для одного или нескольких, одновременно проводимых сеансов связи. Во втором случае, например, может использоваться частотное или временное разделение каналов.
По пропускной способности каналы связи делят на:
1) низкоскоростные (телеграфные, скорость передачи информации от 50 до 200 бод/с). 1 бод = 1 бит/сек. Единица «бод» была названа в честь французского изобретателя телеграфного аппарата Эмиля Бодо. Боды определяют количество любых переданных битов в секунду,
2) среднескоростные (аналоговые телефонные, от 300–9600 до 56000 бит/с для ЭВМ),
3) высокоскоростные или широкополосные (скорость передачи информации свыше 56000 бит/с). Так как, 1 байт равен 8 битам, можно легко осуществить пе-ресчет, например, 56000 бит/с = 7 Кб/с.
По сравнению с технологиями проводной связи, основными преимуществами беспроводных сетей являются быстрая и удобная установка, низкие затраты и мобильность персонала, обслуживающего системы, так как ненужно создавать проводные (кабельные) каналы и дорогостоящее стационарное оконечное и промежуточное оборудование. В большинстве беспроводных устройств используется технология распространения сигналов в узком диапазоне радиочастот (сотовые телефоны, пейджеры, радиоприемники). Существуют широкополосные и сверхширокополосные устройства, а также устройства с расширенным спектром, излучающие сигналы в широком диапазоне частот. Одним из преимуществ таких устройств является то, что они могут работать в той же среде, что и любые другие беспроводные устройства, использующие ту же полосу частот.
Выделяют три основных типа беспроводных сетей:
1) радиосети свободного радиочастотного диапазона (сигнал передается сразу по нескольким частотам);
2) микроволновые (дальняя и спутниковая связь),
3) инфракрасные (лазерные, передаваемые когерентными пучками света).
Последние являются высокопроизводительными (высокоскоростными) системами. Инфракрасная технология обычно используется в секторе дистанционных устройств управления бытовой электронной техникой. Ограничения ее применения связано с возможностью работы на небольших расстояниях и только в пределах прямой видимости.
Для высокоскоростной передачи данных предпочтительно создавать и использовать специальные каналы и сети передачи данных. Это весьма дорогое мероприятие. При их отсутствии или невозможности воспользоваться ими, передачу данных осуществляют с помощью неприспособленных для этого существующих каналов передачи информации, которые, как правило, не обладают необходимыми характеристиками, например, низкочастотных и низкоскоростных линий и каналов телефонной связи. Проблема решается на аппаратно-программном уровне с помощью высокоскоростного и высоконадежного оборудования, подключаемого к этим каналам, и специального программного обеспечения.
В сетях передачи данных используют специальные программно-технические средства, обеспечивающие соединение сетей между собой и с абонентами, а также высокоскоростную, надежную и, как правило, защищенную передачу различной информации. При этом в сети распространяется только цифровая кодированная информация. Эти сети вместе с используемым для этого каналом связи образуют систему передачи данных (СПД).
Первые такие системы предназначались для обмена данными по низкоскоростным телефонным и телеграфным каналам связи. Скорость передачи телеграфных сигналов измеряется в Бодах. Эта единица впервые введена в 1927 г.