- •4.5 Контрольні питання 87
- •5.5 Контрольні питання 97
- •6.5 Контрольні питання 127
- •2Основні поняття теорії інформації
- •2.1Загальні положення
- •2.2Кругообертання інформації
- •2.3Класифікація інформації
- •2.4Структурні перетворення інформації
- •2.5Фази усунення надлишковості інформації
- •2.6Контрольні питання
- •3Інформаційна метрика
- •3.1Якісні і кількісні оцінки інформації
- •3.2Структурні міри інформації
- •3.2.1Загальна характеристика структурної метрики
- •3.2.2Геометрична міра інформації
- •3.2.3Комбінаторна міра інформації
- •3.2.4Адитивна міра (міра Хартлі)
- •3.2.5Специфіка структурної оцінки кількості інформації
- •3.2.6Інформаційна ємність
- •3.3Статистичні міри інформації
- •3.3.1Відповідність між ймовірністю і інформацією
- •3.3.2Ентропія як міра невизначеності
- •3.3.3Ентропія ансамблю (безумовна ентропія)
- •3.3.4Ентропія об’єднання, умовна ентропія
- •Ентропія безперервного джерела інформації (диференціальна ентропія)
- •3.3.5Кількість інформації як міра зняття невизначеності
- •3.4Кількість інформації і її надлишковість
- •3.5Оцінка якості виміру н контролю
- •3.6Семантичні міри інформації
- •3.6.1Поняття семиотика
- •3.6.2Змістовність інформації
- •3.6.3Доцільність інформації
- •3.6.4Динамічна ентропія
- •3.6.5Істотність інформації
- •3.7Контрольні питання
- •4Характеристики дискретних джерел інформації
- •4.1Продуктивність дискретного джерела та швидкість передачі інформації
- •4.2Інформаційні втрати при передачі інформації по дискретному каналу
- •4.3Пропускна здатність дискретного каналу
- •4.4Теорема Шеннона
- •4.5Контрольні питання
- •5Характеристики неперервних джерел інформації
- •5.1Квантування сигналів
- •5.2Інформаційні втрати при дискретизації неперервних джерел
- •5.3Продуктивність неперервного джерела та швидкість передачі інформації
- •5.4Пропускна здатність неперервного каналу
- •5.5Контрольні питання
- •6Кодування інформації
- •6.1Загальні поняття і визначення
- •6.2Кодування як процес представлення інформації в цифровому вигляді
- •6.3Ефективне кодування
- •6.4Кодування інформації для каналу з завадами
- •6.4.1Загальні поняття теорії завадостійкого кодування
- •6.4.2Різновиди завадостійких код
- •6.4.3Загальні принципи використання надлишковості
- •6.4.4Кодова відстань
- •6.5Контрольні питання
- •Перелік використаних джерел
2.2Кругообертання інформації
Розглянемо сприйняття, передачу і використання інформації з метою управління деяким об'єктом. Тут можна виділити декілька фаз в циклі кругообертання інформації (рис.1.2). Оскільки матеріальним носієм інформації є сигнал, то цей цикл можна розглядати одночасно і як цикл кругообертання і перетворення сигналів, що несуть інформацію.
Рисунок 1.2 – Кругообертання інформації в управлінні
Сприйняття інформації полягає в тому, що формується образ об'єкту, здійснюється його розпізнання і оцінка. При сприйнятті потрібно відокремити корисну інформацію від шумів, що в деяких випадках (тонкі біологічні, фізико-хімічні експерименти; складні виробничі умови; радіозв’язок, локація, астрономія і ін.) пов'язане із значними труднощами. В результаті сприйняття виходить сигнал у формі, зручній для передачі або обробки. У фазу сприйняття можуть включатися операції підготовки інформації, її нормалізації, квантування, кодування, модуляції сигналів і побудови моделей.
Передача інформації полягає в перенесенні її на відстань за допомогою сигналів різної фізичної природи відповідно по механічних, гідравлічних, пневматичних, акустичних, оптичних, електричних або електромагнітних каналах. Прийом інформації на іншій стороні каналу має характер вторинного сприйняття з характерними для нього операціями боротьби з шумами.
Обробка інформації полягає у вирішенні завдань, пов'язаних з перетворенням інформації, незалежно від їх функціонального призначення. Вживання електронних цифрових машин узагальнює і централізує функції обробки, що мають відношення головним чином до моделей ситуацій і ухвалення рішень при управлінні. Обробка проводиться за допомогою пристроїв або машин, що здійснюють аналогові або цифрові перетворення величин і функцій, що надходять. Проміжним етапом обробки може бути зберігання в запам'ятовуючих пристроях. Останні можуть бути постійними, довготривалими і оперативними. Зчитування інформації з запам'ятовуючих пристроїв також має характер сприйняття і може бути пов'язано з боротьбою з шумами.
Представлення інформації потрібне тоді, коли в циклі обертання інформації бере участь людина. Воно полягає в демонстрації перед людиною умовних зображень, що містять якісні і кількісні характеристики вихідної інформації. Для цього використовуються пристрої, здатні впливати на органи чуття людини: оптичні, акустичні і рухові сигналізатори (цифрові, стрілочні і образні індикатори); цифрові і графічні реєструючи прилади з видимим записом; монітори; мнемонічні плоскі і об'ємні щити, табло і макети з вбудованими сигнальними і індикаторними елементами.
Вплив полягає в тому, що інформаційні сигнали здійснюють керуючі або захисні дії, які викликають зміни в самому об'єкті.
Не всі інформаційні системи замкнуті. Разом із замкнутими системами існують розімкнені системи, в яких інформація передається від джерела до приймача або споживача. Активна дія на відібрану від джерела інформацію може надавати або саме джерело, або споживач. Частину системи, що здійснює активний вплив на її роботу, називають суб'єктом, а пасивну частину — об'єктом. Як об'єктом, так і. суб'єктом можуть бути людина або машина.