Обобщенная схема информационной системы

 

Использование информации связано с ее передачей от источни­ка в потребителю. В общем случае система передачи информации, преложенная К. Шенноном (C. E. Shannon. A Mathematical Theory of Communication. // The Bell System Technical Journal, Vol. 27, pp. 379–423, 623–656, July, October, 1948.) состоит (рис.43) из источника сообщений (information source), передатчика (transmitter), линии связи (signal, received signal), приемника (receiver) и адресата (destination). Она оперирует сообщениями (message), сигналами, шумами (noise source).

 

Рис.43. Обобщенная схема информационной системы из статьи К. Шеннона

 

Под сообщением понимают реализацию случайного процесса, представленного в форме последовательности дискретных символов (букв, цифр, знаков), последовательности значений физических величин (результатов измерения потока излучения или напря­жения на фотодиоде) через определенный интервал времени, непрерывных времен­ных или пространственных функций (развертка телевизионного кад­ра, фотоснимок, чертеж, изображение). Источник сообщений осуществляет выбор кон­кретного сообщения из ансамбля возможных сообщений. Источниками информации могут быть человек, фотоприемное устройство, различ­ные датчики физических величин, измерительные устройства и т.п. Передатчик перерабатывает сообщения в сигналы, со­ответствующие свойствам данного канала. Под сигналом понимается некоторая физическая величина, изменениями которой отображается сообщение. Обычно передатчик состоит из кодирующего устройства и модулятора. В телефонной системе связи передатчиком слу­жит микрофон, осуществляющий преобразование звука в модулированный электрический ток, который затем передается по двухпро­водной линии связи. В телеграфном передатчике символы исходно­го сообщения (буквы, цифры, знаки) сначала кодируются (преобразуются в последовательности вторичных символов в виде точек и тире), а затем с помощью модулятора преобразуются в конкрет­ный сигнал (электрический ток) передаваемый по линии связи. В лазерной системе связи сообщение (последовательность звуков) преобразуется в изменения амплитуды, фазы или частоты электромагнитного поля излучения. Сочетание источника сообщений с пе­редатчиком будем называть источником сигнала.

Линия связи - это тракт движения сигнала, физическая среда (коаксиальный кабель, оптоволокно, витая пара и т.д.) осуществляющая перенос информации от передатчика к приемнику. Устройство, включающее в себя передатчик, линию свя­зи и приемник, называют каналом связи.

В процессе передачи по линии связи сигнал может быть иска­жен помехами (шумами). С целью учета влияния шумов, создаваемых внешними и внутренними источниками или наложением других сигналов, в блок-схему введен эквивалентный источник по­мех. При этом на выходе линии связи вместо исходного неискаженного сигнала имеем сигнал с наложенным на него шумом. Искажение сообщений помехами исключают посредством помехоустойчивого кодирования и декодирования информации в передатчике и приемнике, соответствен­но.

Приемник восстанавливает сообщение из сигнала, выпол­няя преобразования, обратные преобразованиям передатчика.

Адресат - это лицо или аппарат, для которого предназ­начено сообщение. Как правило, адресат обладает свойствами запо­минания и обработки информации, а иногда и свойством управления.

Источники информации делятся на дискретные и непрерывные. Непрерывный источник выдает информацию в виде непрерывных функций времени, координат или того и другого вместе. Дискретный источник выдает информацию символ за символом в соответствии с вероятностями появления символов и их сочетаний. К дискретным источникам информации относятся, например, тексты на русском, ан­глийском и других языках, набор фотографий, предъявляемых фото­телеграфному устройству и т.п. Кроме того, в дискретным источни­кам относятся источники непрерывных сообщений, используемые в сочетании с устройствами дискретизации и квантования, с помощью которых непрерывная функция преобразуется в функцию дискретного аргумента и дискретное множество цифровых значений (ко­довых комбинаций), каждое из которых может рассматриваться в ка­честве эквивалента отдельного символа.