Teoria informacji

Podstawowe pojęcia tej teorii zostały wprowadzone w latach czterdziestych XX wieku przez K. Shannona. Teoria informacji Jest nauką o procesach transferu, przechowywania iakwizycja danych w systemach naturalnych, technicznych i społecznych. W wielu stosowanych dziedzinach naukowych, takich jak informatyka, językoznawstwo, kryptografia, teoria kontroli, przetwarzanie obrazu, genetyka, psychologia, ekonomia, organizacja produkcji, stosowane są metody tej nauki.

В современных условиях с теорией информации teoria kodowania, która uwzględnia najczęstsze problemy dotyczące zgodności między sygnałem i komunikatem, oraz teoria przetwarzania sygnału, która bada kwantyzację i rekonstrukcję sygnałów, a także analizę spektralną i korelacji takich sygnałów, są bardzo ściśle ze sobą powiązane.

Teoria informacji rozważa podstawową koncepcję„Informacja” jest w przeważającej części ilościowa, nie biorąc pod uwagę jej wartości, a czasem i znaczenia. Przy takim podejściu strona tekstu będzie zawierała w przybliżeniu taką samą ilość danych, określaną tylko liczbą znaków i symboli, i nie zależnie od tego, co w rzeczywistości jest tam drukowane, nawet jeśli jest to absolutnie bezsensowny i chaotyczny zestaw niektórych znaków.

To podejście jest ważne, ale tylko dlasymulacja systemów komunikacyjnych, ponieważ muszą one dokładnie przekazywać informacje kanałami komunikacyjnymi, które mogą być reprezentowane przez dowolny zestaw znaków i symboli. Następnie, gdy konieczne jest uwzględnienie wartości i znaczenia danych, podejście ilościowe jest niedopuszczalne. Takie okoliczności nakładają znaczne ograniczenia w zakresie możliwego zastosowania tej teorii.

Sugerują podstawy teorii informacjirozpatrywanie różnych kwestii, w tym bezpośrednio związanych z przesyłaniem i odbiorem danych. Podstawowy schemat komunikacji, który jest rozważany w nauczaniu, jest następujący. Informacje i teoria kodowania считает, что данные создаются источником wiadomości, które są słowem lub zestawem słów zapisanych literami określonego alfabetu. Źródłem wiadomości może być tekst w dowolnym języku naturalnym lub sztucznym, mowa ludzka, bazy danych i niektóre modele matematyczne, które tworzą ciąg liter. Nadajnik przekształca komunikat w sygnał odpowiadający fizycznemu charakterowi kanału komunikacyjnego - medium do transmisji sygnału. Podczas przejścia takich zakłóceń mogą na nie wpływać zakłócenia, wprowadzając zniekształcenia do wartości parametrów informacyjnych. Odbiornik przywraca oryginalną wiadomość na odbieranym sygnale ze zniekształceniem. Wiadomość w przywróconej formie dociera do adresata - określonej osoby lub urządzenia technicznego.

Źródło wiadomości ma charakter statystyczny,to znaczy, pojawienie się każdej wiadomości zależy od pewnego prawdopodobieństwa. Teoria informacji Shannona uważa, że ​​jeśli prawdopodobieństwo pojawienia się wiadomości jest takie, to znaczy, że jest ona wiarygodna i nie ma wątpliwości, uważają, że nie zawiera ona żadnych informacji.

Jednym z ważnych problemów teorii informacji jest koordynacja kanału komunikacyjnego i właściwości informacji źródła wiadomości. Przepustowość jest określana przez jednostkę miary 1 bit na sekundę.

Одной из проблем систем связи являются помехи на ścieżka użytecznego sygnału. Twierdzenie Shannona niestety nie daje nam konkretnej metody radzenia sobie z takimi. Najprostsza metoda eliminacji, polegająca na powtarzaniu wiadomości, nie jest zbyt skuteczna, ponieważ przekazanie informacji zajmuje dużo czasu. Znacznie większą efektywność zapewnia stosowanie kodów, które pozwalają wykrywać i korygować błędy w przesyłaniu informacji.