Дискретность. Передача информации (лекция 8)

1. Дискретность

1
Дискретность

2. Передача информации

2
Передача информации
помехи
источник
информации
сигналы
канал связи
носитель
приемник
информации
датчики
Сигнал — это изменение свойств носителя, которое
используется для передачи информации.
Информация передаётся в
закодированной виде с помощью
сигналов.

3. Кодирование информации

3
Кодирование информации
Изменение выбранного свойства
во времени можно описать в виде
функции, которую называют
сигналом.

4. Кодирование информации

4
Кодирование информации
В любой компьютерной системе
очень важно обеспечить
надёжный обмен данными в
условиях, когда на сигнал
действуют помехи.

5. Кодирование информации

5
Кодирование информации
Поэтому нужно выбрать такой
способ кодирования информации,
который позволяет лучше
выполнить эту задачу.

6. Аналоговые сигналы и устройства

6
Аналоговые сигналы и устройства
Аналоговый сигнал — это сигнал,
который в любой момент времени
может принимать любые значения в
заданном диапазоне.
Аналоговые компьютеры
невозможно «очистить» сигнал от помех
при измерении сигнала вносится ошибка
при копировании аналоговая информация
искажается

7. Кодирование информации

7
Кодирование информации
В 60-х годах XX века были
популярны аналоговые
компьютеры, которые…

8. Кодирование информации

8
Кодирование информации
…решали узкий круг задач и их
точность была невысока.

9. Кодирование информации

9
Кодирование информации
Эта ситуация не устраивала
инженеров и они нашли решение:

10. Кодирование информации

10
Кодирование информации
Если не удаётся точно
измерить сигнал, нужно
вообще отказаться от его
измерения, а просто через
некоторый интервал времени
определять, в каком из двух
состояний находится сигнал.

11. Дискретные (цифровые) сигналы

11
Дискретные (цифровые) сигналы
U
U1
1
1
0
1
0
U0
0
T
2T
3T
4T
время
Свойства:
• сигнал изменяется только в отдельные моменты
времени (дискретность по времени);
• принимают только несколько возможных значений
(дискретность по уровню).
Дискретный сигнал — это последовательность
значений, каждое из которых принадлежит
некоторому конечному множеству.

12. Дискретность

12
Дискретность
Цель – максимально точно передавать
сообщения при сильных помехах.
Pacta sunt servanda.
•— —
•—
••
•—•—
01000011001
! Компьютеры могут хранить и обрабатывать
только дискретную информацию!
… закодированную с помощью конечного
количества знаков некоторого алфавита.
! Все виды информации нужно
перевести в дискретный вид!

13. Дискретизация

13
Дискретизация
Дискретизация — это представление единого
объекта в виде множества отдельных
элементов.
π
π
3,13
3,14
3,15

14. Дискретизация

14
Дискретизация
t°
t°
36,8
36,8
36,6
36,6
36,4
36,4
6
9
12 15 18 21 24
время
аналоговая информация
6 ч.
9 ч.
12 ч.
15 ч.
18 ч.
21 ч.
24 ч.
36,7°
36,8°
36,9°
36,7°
36,5°
36,5°
36,6°
дискретная информация
6
9
12 15 18 21 24
время
дискретизация
! При дискретизации
есть потеря информации!
? Как уменьшить потери?

15. Кодирование информации

15
Кодирование информации
Чтобы уменьшить ошибки, нужно
уменьшить шаг дискретизации.

16. Непрерывность и дискретность

16
Непрерывность и дискретность
! Дискретность —
это свойство не
информации, а её
представления.
1
0
2
3
V
4
5
6
V
аналоговые
данные
дискретные
данные

17. Непрерывность и дискретность

17
Непрерывность и дискретность
! При увеличении точности дискретизации
свойства аналоговой и дискретной
информации практически совпадают!
3,1415926
Идеальная
непрерывность
существует только в
теории!