Передача информации.10 класс.Н.Д. Угирович

• 1 слайд

  Передача информации
  10 класс
  Н.Д. Угринович
  Автор: Савенкова Д.Е. учитель информатики и ИКТ
  

• 2 слайд

   Источник информации — это субъект, который предоставляет (сообщает) имеющуюся у него информацию другим субъектам, выступающим в роли приёмников информации. При этом информация передаётся в форме сигналов (знаков) при помощи некоторого материального носителя (например, при помощи радиоволн или бумажной поздравительной почтовой открытки). Используемый носитель, а также необходимое техническое оборудование представляют собой канал передачи информации (информационный канал, канал связи).
  

• 3 слайд

  Передача информации может осуществляться:
  
  • только в одном направлении (от источника к приёмнику); 
  • в обоих направлениях — такой процесс называют обменом информацией, а участвующие в нём субъекты поочерёдно или даже одновременно являются и источниками, и приёмниками информации; 
  • вещание — односторонняя передача информации от одного источника сразу множеству приёмников.
  

• 4 слайд

  Пример 1. Разговор по телефону — процесс обмена информацией:
  
  • источник и приёмник информации — разговаривающие абоненты (их роли взаимно меняются в зависимости от того, кто из них в данный момент говорит, а кто — слушает); 
  • канал передачи информации включает в себя телефонные аппараты, оборудование телефонных станций и используемые линии телефонной связи (проводные или беспроводные).
  
  Пример 2. Телевизионная передача последних новостей — процесс вещания:
  
  • источник информации — ведущий передачи или диктор; 
  • приёмники информации — телезрители; 
  • канал передачи информации включает в себя телекамеру и оборудование телестудии, радиосвязь и телевизионные приёмники (телевизоры). 
  
  

• 5 слайд

  Сигнал — это символ (знак), имеющий определённое смысловое значение согласно предварительной договорённости между источником и приёмником информации. 
  Иными словами, обе стороны, участвующие в обмене информацией, должны понимать смысл используемых сигналов и располагать оборудованием для преобразования сигналов, доступных им для восприятия, в форму, требуемую для передачи при помощи выбранного носителя.
  

• 6 слайд

  Преобразование информации в форму сигналов называют кодированием.
  
  Кодирование осуществляется в соответствии с некоторым набором (алфавитом) символов (знаков).
  Например, речь представляет собой информацию, закодированную при помощи звуков; письменный текст — это информация, закодированная при помощи букв и других символов; цифровая информация в компьютере закодирована при помощи двоичных нулей и единиц и т. д.
  
  Обратное преобразование информации называют декодированием.
  Например, декодирование информации происходит при чтении текста или прослушивании речи собеседника.
  

• 7 слайд

   Отдельной разновидностью кодирования и декодирования является шифрование и дешифрование.
  Они используются для того, чтобы защитить информацию от несанкционированного доступа к ней посторонних лиц, сделать информацию секретной. При шифровании и дешифровании используются такие коды и такие методы использования этих кодов, которые известны только источнику (отправителю) и приёмнику (получателю) информации.
  Например, при шифровании в качестве кодов могут использоваться обычные буквы русского алфавита, но переставленные местами по определённым правилам. Так, в шифре Цезаря каждая буква заменяется на другую, отстоящую от неё в алфавите на одно и то же фиксированное число позиций. Алфавит при этом считается замкнутым в кольцо.
  

• 8 слайд

  
  
  
   Кодирование информации может быть произведено так, что каждый получаемый код имеет одну и ту же длину.
  Например, французский инженер и изобретатель Эмиль Бодо в 1870 году разработал для своего телеграфа особый код — код Бодо , в котором каждая буква, цифра или другой знак кодировался при помощи комбинации из пяти сигналов. Такая телеграфная система могла, например, передавать информацию по пяти параллельным электрическим линиям, когда тот или иной символ кодировался наличием или отсутствием электрического тока в той или иной из этих пяти линий.
  

• 9 слайд

  Равномерное кодирование реализовать достаточно просто. Но такой способ кодирования не всегда оптимален. Вспомним, что различные буквы и другие символы встречаются в тексте с разной частотой. Так, в текстах на русском языке буквы «А», «О», «И» встречаются гораздо чаще, чем, например буква «Ы» или «Ъ». При кодировании такого текста более выгодно назначать буквам коды различной длины в зависимости от частоты встречаемости этих букв.
  Для «А», «О», «И» и других часто используемых букв можно использовать более короткие коды, а для редко используемых символов — коды большей длины. Такие коды называют неравномерными, или кодами переменной длины, а кодирование — неравномерным.
  Примером неравномерного кода является азбука Морзе
  

• 10 слайд

  В компьютере информация представлена в виде последовательностей нулей и единиц, поэтому в качестве кодов обычно используются последовательности именно этих цифр. Например, в азбуке Морзе можно заменить точки нулями, а тире — единицами. Тогда строка текста «КОД МОРЗЕ» может быть закодирована так 
  

• 11 слайд

  Правило, согласно которому необходимо формировать такой набор кодов, достаточно простое: никакой код не должен совпадать с началом никакого другого кода. Это правило называют условием Фано (в честь Роберта Фано — американского учёного - информатика итальянского происхождения).
  Примеры
  1. Набор кодов, соответствующий условию Фано:
  
  
  
  
  2. Набор кодов, не соответствующий условию Фано:
  

• 12 слайд

  Процесс передачи информации очень редко осуществляется в идеальных условиях. Как правило, при этом возможны различные внешние помехи или неисправности оборудования информационного канала, которые могут приводить к искажению (повреждению) передаваемой информации. Чтобы защитить информацию от искажения, вызванного помехами, при её передаче принимают различные специальные меры. Например, при передаче цифровой информации (представленной в виде последовательности чисел) в качестве таких мер могут выступать:
  
  • подсчёт суммы всех передаваемых числовых значений (так называемой контрольной суммы) — её значение вычисляется источником информации и передаётся по каналу связи отдельно, а затем сравнивается с суммой, полученной последовательности чисел, независимо подсчитанной приёмником информации; если обе суммы совпали, то считается, что информация была передана без искажений;
  
  • многократная передача одной и той же информации — поскольку обычно внешние помехи возникают случайно, достаточно маловероятно, что одно и то же искажение информации произойдёт в одном и том же её фрагменте; если передать одну и ту же последовательность чисел трижды и сравнить три принятых «образца» последовательностей, то в случае их несовпадения достаточно выбрать число, которое было одинаково принято дважды (считая единственное несовпадающее число ошибкой). 
  

• 13 слайд

  Важным количественным показателем является скорость передачи информации.
  Под этой величиной понимается количество информации, передаваемое по каналу связи за одну секунду.
  Скорость передачи информации может быть выражена в битах в секунду (бит/с) или в кратных величинах: байтах в секунду (байт/с), Кбайт/с, Мбайт/с и т. д.
  Взаимосвязь между количеством передаваемой информации, скоростью её передачи и затрачиваемым на это временем та же самая, что и между пройденным путём, скоростью и временем движения тела:
  I = ν • t,
  где I — количество информации, ν — скорость передачи информации, t — время передачи.
  
  Пример 4. Какова скорость передачи информации (в байтах в секунду), если файл объёмом 10 Кбайт был передан по каналу связи за 20 секунд?
  Решение
  Количество информации I составляет 10 Кбайт = 10 240 байт. Время передачи t равно 20 секундам.
  Следовательно, скорость передачи информации можно вычислить по формуле:
   v — I/t = 10 240/20 = 512 байт/с.
  
  

• 14 слайд

  Вопросы и задания
  
  1. Укажите основные составляющие информационного процесса передачи информации.
  2. Охарактеризуйте основные разновидности процесса передачи информации и укажите их различия.
  3. Что такое кодирование и декодирование? Для чего требуются эти операции?
  4. Каким способом можно бороться с искажением информации из-за помех?
  5. Как и в каких величинах измеряется скорость передачи информации?
  6. По первому каналу связи за 30 с можно передать файл объёмом 50 Кбайт. Скорость второго канала связи вдвое больше. Каков объём файла, который можно передать по второму каналу связи за то же самое время?