3

ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Введение

Чем цивилизованнее и могущественнее перед силами природы человеческое общество, тем сильнее в нем развиты системы передачи и обработки информации. Аналогом человеческого общества является головной мозг: у низших живых организмов количество нейронов головного мозга (нейрон – элемент нервной системы или клетка, через которую происходит передача информации) существенно меньше и связи между ними развиты гораздо слабее, чем у человека. Именно поэтому человек превосходит все живые существа на Земле по приспособляемости, противостоянию внешней агрессии и творческим способностям.

информационному», отличительная особенность которого состоит в создании и непрерывном усовершенствовании сложных «интеллектуальных сетей» – систем быстрого, эффективного и экономичного предоставления информационных услуг массовому пользователю.

соответствующих технических средств, среди которых оптика и оптические методы передачи сигналов играют важнейшую роль.

4

1.Элементы теории информации

1.1.Определение понятия «информация».

Уточнение и строгое определение понятия «информация» началось примерно с конца 40-х годов ХХ века, в связи с активным развитием кибернетики (от греческого «искусство управления»), то есть теории передачи и обработки информации, в работах Винера и Шеннона. В трудах Колмогорова, Эшби, Хартли и других исследователей информация обычно определяется как характеристика внутренней организованности материальной системы. Соответственно, количество информации является мерой организованности (упорядоченности) такой системы, что указывает на ее связь с понятием энтропии физической системы.

Информация – фактор, способствующий увеличению организованности, порядка в физической, химической, биологической, социальной и т. п. системах материальных тел. Одно из удачных определений (правильнее говорить, объяснений) понятия «информация» предложено Л. Бриллюэном. Допустим, в исходном положении физическая система имеет P0

равновероятных состояний. Если о состоянии данной системы получены дополнительные сведения, то есть получена некоторая информация, при описании свойств физической системы число ее возможных равновероятных состояний уменьшается до величины P1 . При этом величина I полученной

В этом определении логарифмы введены для придания информации свойства аддитивности. Коэффициент k определяет выбор единиц измерения информации. При k =1 размерность информации I называют «нат», при

k=1/ ln 2 - «бит».

Встатистической термодинамике известна связь энтропии S системы материальных частиц с термодинамической вероятностью P системы, равной числу возможных, тождественных с макроскопической точки зрения, состояний системы,

(формула Больцмана), где постоянная Больцмана kБ =1.38 10−16 эрг/ град. Сравнивая (1) и (2), приравняв условно коэффициенты k = kБ , можно

определить информацию и как фактор, способствующий уменьшению величины энтропии (беспорядка) физической системы,

где S1 и S2 соответственно энтропия начального и конечного (после получения информации I о системе) состояний.