
- •Основные понятия и определения
- •Основные задачи изучения дисциплины
- •Система передачи и обработки информации
- •Сообщение и сигнал. Канал связи
- •Кодирование и модуляция
- •Демодуляция и декодирование
- •Дискретизация и кодирование непрерывных сообщений
- •Помехи и искажения
- •Достоверность и скорость передачи информации
- •Контрольные вопросы и задания
Г Л А В А 1
Основные понятия и определения
Основные задачи изучения дисциплины
Объектом изучения теории информационных систем является информация – понятие во многом абстрактное, существующее «само по себе», вне связи с конкретной областью знания, в которой она используется.
Вообще, существует несколько взглядов на то, что принято считать информацией. Один взгляд, и его, по-видимому, придерживается большая часть специалистов и неспециалистов, сводится к тому, что существует как бы два сорта информации:
Информация техническая, которая передается по каналам связи и отображается на экранах дисплеев. Количество такой информации может быть точно вычислено, и процессы, происходящие с такой информацией, подчиняются физическим законам.
Информация семантическая, т.е. смысловая. Это та самая информация, которая содержится, к примеру, в литературном произведении. Для такой оценки информации предлагаются различные количественные оценки и даже строятся математические теории. Но общее мнение скорее сводится к тому, что оценки здесь весьма условны и приблизительны, и алгеброй гармонию все-таки не проверишь.
Второй взгляд состоит в том, что информация – это физическая величина, такая же, как, например, температура или скорость. Определенным образом и при определенных условиях информация равным образом описывает как процессы, происходящие в естественных физических системах, так и процессы в системах, искусственно созданных.
Как всегда, при наличии двух резко противоположных мнений существует и третье, примиряющее. Сторонники третьего подхода считают, что информация едина, но вот количественные оценки должны быть разными. Отдельно нужно измерять количество информации, причем количество информации – строгая оценка, относительно которой можно развивать единую строгую теорию. Кроме количества информации следует измерять ещё и ценность. А вот с ценностью информации происходит то же самое, что и с понятием семантической информации. С одной стороны, вроде, ее можно вычислить, а с другой стороны, все эти вычисления справедливы лишь в ограниченном числе случаев. И, вообще, кто может точно вычислить, скажем, ценность крупного научного открытия?
Введем основные определения:
Информационный процесс – это любой процесс, в котором присутствует хотя бы один из элементов: передача информации, ее прием, хранение, обработка, выдача пользователю.
Информационная система – это любая система, реализующая или поддерживающая информационный процесс.
При таком подходе становится очевидным, что теория информационных систем является естественным развитием общей теории связи, которая включает в себя следующие основные разделы: теорию сигналов, теорию помехоустойчивости и теорию информации.
Начало общей теории связи было заложено в работе В.А. Котельникова «О пропускной способности «эфира» и проволоки» (1933 г.), в которой была сформулирована и доказана теорема отсчетов, и в работе Р. Хартли «Передача информации» (1928 г.), где была введена логарифмическая мера информации. Следующим шагом явились работы В.А. Котельникова по потенциальной помехоустойчивости (1946 г.) и К. Шеннона по теории информации (1948 г.).
Дальнейшее развитие теория получила в трудах А.А. Харкевича, А.Н. Колмогорова, Н. Винера, Р. Фано, Л.М. Финка и многих других отечественных и зарубежных ученых.