7. Процесс обмена информацией и его характеристика.

Обмен информацией — это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель — принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный «информационный баланс», при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник.

Обмен информации производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Если объект относится к неживой природе, то он вырабатывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства. Если объектом-источником является человек, то вырабатываемые им сигналы могут не только непосредственно отражать его свойства, но и соответствовать тем знакам, которые человек вырабатывает с целью обмена информацией.

Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино и др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации в данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, потребуется в дальнейшем.

Используя эти базовые информационные процессы, изобразим схему преобразования информации на примере системы передачи данных по каналу связи.

Источник информации и первичный преобразователь (источник сообщений) – (сообщение) – кодер – (новое сообщение) – ПРФ модулятор – (сигнал) – линия связи (на нее воздействуют помехи) – (помехи + сигнал) – ПРМ модулятор/демодулятор – (сообщение + ошибки) – решающее устройство обработки – (новое сообщение) – декодер – (сообщение) – отображение информации (представление) информации пользователю.

Первое что всегда существует – источник информации или первичный преобразователь (все вместе – источник сообщения). Для того, чтобы работать с системой, для нее необходимы сообщения.

Сообщение – формализованное представление информации.

Введение термина сообщения, обусловлена тем, что информация не всегда материальна, поэтому сообщение это формализованное представление информации, которая всегда нсоти материальных характер и все процессы, реализуемые в информационной системе оперируют сообщениями.

После того, как получено сообщение, его нужно кодировать\раскодировать. (Кодер – кодирующее устройство)

Первое кодирование – эффективное кодирование, второе – помехоустойчивое кодирование, третье – криптографическое кодирование. При реализации первых двух видов кодирования кодер выполняет две функции:

Первая – за счет эффективного или оптимального кодирования обеспечивается устранение лишний избыточности в информационном сообщении (сжатие/кодирование без потерь); вторая – при помехоустойчивом кодировании наоборот добавляется в сообщение полезная избыточность, за счет которой возможно обнаружение ошибок возникающих при передаче сообщения за счет действия помех, а кроме того, исправление этих ошибок. Процедура кодирования необязательна.

Алгоритмы помехоустойчивого кодирования используются широко при хранении информации на оптических дисках.

Далее следует третий блок, после сообщения и кодирования – передающее устройство, основным элементом которого является модулятор, который обеспечивает преобразования сообщения в сигнал. При необходимости передачи информации (сообщений) по каналу связи, необходимо учесть, что само по себе сообщение передано быть не может. Для обеспечения передачи используются специальные сигналы.

Сигнал – некоторый физический процесс, один или несколько параметров, которого изменяются в соответствии с передаваемым сообщением, поэтому сигнал является переносчиком сообщения.

Главная идея – наложить сообщение на сигнал, чтобы он мог передаваться по физическим каналам.

После того, как сигнал был создан, он поступает в линию связи. Это та линия, по которой распространяется сигнал. Главное – характеристики линии связи должны соответствовать параметрам сообщения.

Кроме сигнала, на линию связи, воздействуют помехи, значит, после прохождения по линии связи должен быть приемник, который содержит демодулятор или детектор.

Приемник получает помехи + сигнал, значит задача демодуляции – вычленить сообщение из сигнала, но в любом случае с некоторыми ошибками, полученные за счет помех следовательно необходимо специальное решающее устройство обработки, это устройство позволяет произвести дополнительную обработку сообщения для устранения ошибок. На выходе получаем сообщение.

Далее стоит блока декодера, который из кодированного сообщения вырабатывает исходное, которое либо в прямом виде, либо в преобразованном в информацию, представляется пользователю (блок отображения/представления информации пользователю).