Тәжірибелік сабақтардың жоспары және әдістемелік нұсқаулар

Әр тапсырмаға дайындық тақырыптың негізін қайталаудан басталады (конспект немесе оқулық бойынша), бақылау сұрақтарын және тапсырмаларын лекцияда және зертханалық сабақтарда талқыланады.

Бұл есептеулер экзаменге дайындалу барысында тек көмекші құрал ғана емес, сонымен бірге әртүрлі жағдайларда өздік жұмыстарға нұсқау материалы ретінде пайдаланылады.

Егер студент барлық тапсырмаларды орындаса, бақылау сұрақтарына дұрыс жауап берсе, онда тақырып меңгерілген болып есептелінеді.

№1 Практикалық сабақ. Ақпараттың сандық бағасы.

Тапсырма

1. Хартли формуласын қолдана отырып, тең ықтималдық жағдайымен энтропия көзін есептеу керек.

2. Әріп пайда болатын әртүрлі ықтималдықты алфавиттен тұратын, хабар символы ақпарат санын анықтайды.

3. Алынған хабардағы тең ықтималды символдар санын анықтау керек, егер бұл хабардың ақпарат саны белгілі болса.

Әдістемелік ұсыныс.

Энтропия түсінігін анықтау керек. Энтропияның негізгі қасиетін ескеру, оның максималды энтропия шартын сызу керек, өлшем бірліктерін есептеу.

Негізгі әдебиеттер: 2[97-106]; 3[12-15]; 5[7-9]; 9[31-40];

Қосымша әдебиеттер: 16[15-25], 17[5-30]; 7[3-9];

Бақылау сұрақтары:

1. Хартли формуласын анықтаңыз?

2. Энтропияны анықтау үшін Шеннон формуласын анықтаңыз?

3. Энтропияның өлшем бірлігін анықтаңыз?

№2 Практикалық сабақ. Шартты энтропия және бірігу энтропиясы.

Тапсырма

1. Екі өзара байланысқан жүйеден бір жүйеге біріккен жүйе ықтималдығының матрицасы берілген.

2. P(b_j/a_i) хабар көзі p(bj) векторы жағынан каналды матрица берілген, толық шартты энтропияны анықтауға бола ма?

3. P(b_j/a_i) хабар көзі жағынан каналды матрица берілген, жеке шартты энтропияны анықтау керек.

Әдістемелік ұсыныс.

Кездейсоқ жағдайдың статикалық тәуелділігінің бірге пайда болуының ықтималдығын анықтауға ескертеді. Каналды матрицаға көз жағынан және қабылдаушы жағынан түсінік беру. Байланыс каналын сипаттауда ықтималдықтар матрицасының ролін анықтау керек.

Негізгі әдебиеттер: 2[105-111]; 3[35-41]; 9[41-44]; 12[7-14];

Қосымша әдебиеттер: 16[15-25].

Бақылау сұрақтары:

1. Ақпарат теориясындағы шартты энтропия түсінігі қайда қолданылатынын көрстіңіз?

2. Каналдық матрицаның шартты энтропиясын қалай есептейді?

3. Екі бір-бірімен байланысқан А және В жүйеден бір жүйеге біріккен ықтималдық матрицасы берілген, p(bj) векторын қалай анықтауға болады.

№3 Практикалық сабақ. Шуылы бар байланыс каналы арқылы хабарламаны тасымалдағанда ақпараттық жоғалтуларды есептеу.

Тапсырма

1. Телетаиппен ағылшын мәтіні беріледі. Хабар санын анықтау үшін, қандай мәлімдемелер қажет, егер байланыс каналында хабар бөлімі шуылдармен таңдалса.

2. p (bj/ai) каналдық матрицасымен суреттелген, егер бірдей ықтималдық алфавит символдары хабарлауда кездессе байланыс каналындағы ақпараттық жоғалтуларды анықтау.

3. Байланыс каналы каналдық матрицамен P(b_j/a_i). J,I==1,2...n суреттелген. Хабарлаудың қайнар символдарының ықтималдылығы берілген. Хабарды жіберу к символының бірдей алфавиттерінің а1,а2, ....аn ақпараттық жоғалтулары неге тең.

Әдістемелік ұсыныс.

Энтропия түсінігін анықтау керек. Энтропияның негізгі қасиетін ескеру, оның максималды энтропия шартын сызу керек, өлшем бірліктерін есептеу.

Негізгі әдебиеттер: 2[97-106]; 3[12-15]; 5[7-9]; 9[31-40];

Қосымша әдебиеттер: 16[15-25], 17[5-30]; 7[3-9];

Бақылау сұрақтары:

1. Шартты энтропия үшін шуылдармен байланыс каналдарында жоғалтулары қалай жазылады.

2. Бірігу энтропия көмегі үшін шуылдармен байланыс каналдарының жоғалтулары қалай жазылады.

3. Байланыс каналының толық және жан-жақты суреттелуі үшін нені білу керек.

4. Хабар орта саны есептеуге арналған айтылымдарды жазып қойыңыздар.

№4 Практикалық сабақ. Ақпарат жіберудің жылдамдығын және байланыс каналдарының қабілеттіліктерін есептеу.

Тапсырма

1. Әрбір хабардың к символдарынан және ықтималдықтың әрбір символ түсуі үшін жіберілу уақытын тауып ақпарат жіберудің жылдамдығын анықтау.

2. Екі жүйеге арналған байланыс канал қабілеттіліктерінің түсуін анықтау және А және В егер жүйе шығуында сигналдардың кіруінде шарттсыз ықтималдықты табу осы А және В шартты ықтималдылық матрицасы P(b_j/a_i). J,I==1,2...n

Әдістемелік ұсыныс. Жылдамдықты өткізу салыстырмаларына анықтаулар жүргізу сигнал және ақпарат жылдамдығын жіберілуін анықтау.

Негізгі әдебиеттер: 1[78-85],18[42-57]

Қосымша әдебиеттер: 16[15-25], 17[5-30]; 7[3-9];

Бақылау сұрақтары:

1. Сигнал жіберу жылдамдығын анықтау.

2. Ақпарат жіберу жылдамдығын анықтау.

3. Байланыс каналының түсу қабілеттілігін қалай анықтайды?

№5 Практикалық сабақ. Тиімді кодтау.

Тапсырма

1. Хабарлар а1,а2,а3,а4 алфавитінен құралған. Алфавиттің ықтималдылық сәйкестгі р1,р2,р3,р4. Хабардың артықтығын табу.

2. Алфавит және ықтималдықтар түсуі берілген. Хаффмен әдістемесін қолданып үйлесімді тиімді код тұрғызу.

3. Алфавит және ықтималдықтар түсуі берілген. Шеннон-Фэно әдістемесін қолданып үйлесімді тиімді код тұрғызу.

4. Коэффициенттер статистикалық қысулар салыстырманың тиімділігін 2 және 3 мақсаттар үшін анықтау.

Әдістемелік ұсыныс. Шенноның бірінші теоремасын талқылау. Шеннона-Фэно әдістемелері және Хаффмен талқылау. Анализдік көрсеткіштерін қолдана олардың тиімділігін талдау. «Префикстік кодтарды» анықтау.

Негізгі әдебиеттер:2[162-166,163-193]; 3[23-29]; 6[130-135]; 9[97-119]; 10[26-27]; 15[128-136].

Қосымша әдебиеттер: 13[135-136]; 16[42-57].

Бақылау сұрақтары.

1. Ықтималдықсыз таратуларының алфавиттегі символдардың, арттықтығын анықтау.

2. Символдар аралық статистикалық байланыспен шақырылған артықтықты анықтау.

3. Статистикалқы кодтау алгоритмдерінің мәнін түсіндір.

4. Тиімділіктің негізгі көрсеткіштері қалай анықталады.

№6 Практикалық сабақ. Бөгетке тұрақты кодты құру.

Тапсырма

1. Кодты комбинациялаумен екі аралық кодты ара қашықтықты анықтау.

2. Еселі к қатенің барлық қиыстырудың к1 мәндік екілік кодтың табатын, жүйелі кодпен тапсыруға талап қойылады.

3. Хабарлаудың к қабілеттілігін тапсыру, D кодты ара қашықтық жүйелі кодын құру. Сондай код қиыстырулары толық символдардың қандай санын алады.

4. Екілік комбинация к көмегімен хабарлама жібереді. Толық өндіретін матрица топталған кодты өндіре алғаны үшін, жеке қорректелуші, ақпараттық және тексерілетін матрица құру.

5. Қабілеттіліктері әртүрлі хабарлаудың 100 тапсыру d0=3 кодтары аралық ара қашықтықта топталған кодты матрица құру және потенциалды қабілеттілікпен қателердің мүмкін болтын үлкен санын түзету.

Әдістемелік ұсыныс. Ең аз кодты ара қашықтыққа түсінік беру. Кедергіге тұрақты кодты құру негізгі адымдарын қарап шығу: Ақпараттық дәрежелердің санын анықта, табылып жатқан қажетті санды айқындау және қателерді түзеу, ең аз кодты ара қашықтықты есептеу, ақпараттық дәрежелердің санын анықтау үшін құрушы матрица құру.

Негізгі әдебиеттер: 3[130-141],10[34-36]

Бақылау сұрақтары.

1. Кодтың ара қашықтығын қалай анықтау керек.

2. Ең аз кодты ара қашықтықты қалай анықтау керек.

3. Кедергіге тұрақты код түзетін қоректелетін санын қалай анықтау керек.

4. Қателердің мүмкін үлкен сан түзетін потенциалды қабілеттілікпен топталған кодты матрицаны қалай құруға болады.

5. Аппаратураның ең аз орындауы үшін талап ететінін, кодтың топталған матрицасын қалай құруға болады.

№7 Практикалық сабақ. Сызықтық топтық кодтар. Ақпарат кванттауы.

Тапсырма

1. Сызықтық коды берілген ақпараттық бөлімдері және оның құрушы матрицаға түзететін ұзындықтарын анықтау.

2. Сызықты топталған кодтың оның құрушы матрицасын құру. Қатені анықтау.

3. x(t) функциясы ең жоғарғы жиіліктері гармоникалық құрастырушыдан тұрады. Қандай аралық арқылы санап шығарулар және санап шығарулардың санаын алуға болады егер сиганл к мсек созылса.

Әдістемелік ұсыныс. Белгілі ақпараттық қалай код бөлімін түзетінін анықтау, көрсетіңіз. Синдром ағамын анықтау. Сызықтық кодта қатені мәні жағынан синдромды қалай анықтайды, көрсетіңіз. Сәйкес Котельников теоремасының дискретизация аралығын қалай анықтайды.

Негізгі әдебиеттер: 13[50-58].

Бақылау сұрақтары:

1. Берілген ақпараттық сызықтық кодты қалай анықтау керек.

2. Синдромды қалай анықтаймыз.

3. Тексеруші матрицаны қалай құрамыз.

4. Синдром қатесін және тексеруші матрицаны қалай анықтаймыз.