13

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Теорія інформації та кодування

Лекція № 1.1

Теорія інформації та кодування як основа інформаційних технологій

2012

Вступ

Лекція № 1 − “Теорія інформації та кодування як основа інформаційних технологій”. В лекції будуть розглянуті наступні учбові питання:

Вступ 2

1. Предмет дисципліни, її цілі та задачі. Порядок вивчення дисципліни, звітність. Навчально-методичні матеріали з дисципліни 3

2. Завдання на курсову роботу 5

3. Інформація і дані. Визначення інформації. Поняття інформаційної безпеки 7

1. Загальна схема системи зв’язку 9

4. Повідомлення та сигнали 12

2. Приклад безперервного або аналогового сигналу 12

3. Приклад дискретно безперервного сигналу 13

4. Приклад дискретного по рівню або квантованого сигналу 13

5. Приклад дискретного по рівню і за часом сигналу 13

1. Предмет дисципліни, її цілі та задачі. Порядок вивчення дисципліни, звітність. Навчально-методичні матеріали з дисципліни

Сьогодні ми розпочинаємо вивчення навчальної дисципліни “Теорія інформації та кодування”.

Дисципліна вивчається в цьому та наступному семестрах. На неї відведено 140 годин в сітці розкладу та 130 годин самостійної роботи (усього – 270 год.). Вивчення дисципліни здійснюється за модульно − рейтинговою системою. Дисципліна має 5 модулів (3 модулі в п’ятому, із яких один – курсова робота, та 2 модулі в шостому). Отже під час п’ятого семестру виконується курсова робота, а в шостому семестрі – домашнє завдання.

Вивчення кожного модуля завершується модульним контролем  2 год. на 8 та 16 тижнях, диференційованим заліком у п’ятому та іспитом у шостому семестрах.

Загальна кількість балів за модулі в кожному із семестрів − 88. У першому семестрі 17 лекційних (34 год.), 9 лабораторних (34 год.) заняття, і є змога набрати 88 балів (19 – за успішну працю на лекційних заняттях, 45 – за лабораторні заняття, 12 – за курсову роботу та 12 – за модульні контролі). Мінімальна кількість балів на оцінку “задовільно” – за лабораторні заняття – 3•9 = 27, за курсову роботу – 6 та за модульні контролі – 8 балів, що складає у сумі 41 бал. Отже при пропуску більше ніж 5 лекції в семестрі вийти на оцінку “задовільно” складно).

Наразі розпочинаємо вивчення модуля 1 “Математичні моделі сигналів та завад. Виявлення сигналів”. Модуль включає 3 теми, 8 лекційних (16 год.), 6 лабораторних (24 год.) занять, і надає змогу набрати 41 бал (8 – за успішну працю на лекційних заняттях, 5•5 +2 = 27 – за лабораторні заняття та 6 – за модульний контроль). Мінімальна кількість балів на оцінку “задовільно” – 24. При відсутності заохочувальних балів мінімально можна набрати: за лабораторні заняття – 3•5 = 15, за модульний контроль – 4 бали, що складає у сумі 19 балів. Отже при пропуску більше ніж 3 лекції вийти на оцінку “задовільно” складно.

Тема 1.1, до вивчення якої ми приступаємо “Математичний опис сигналів та завад в каналах зв’язку. Математичні моделі сигналів”, включає 2 лекційних (4 год.) та 1 лабораторне заняття (4 год.).

Навчально-методичні матеріали з дисципліни

1	1. Василенко В.С. Теорія інформації і кодування в захищених інформаційно − телекомунікаційних системах та мережах: –К., НАУ: Електронна версія курсу лекцій з дисципліні „Теорія інформації та кодування”
2	2. Василенко В.С. Завдання та методичні рекомендації до курсової роботи з дисципліни “Теорія інформації та кодування та кодування” для студентів інституту інформаційно – діагностичних систем напряму підготовки 6.170101 “Безпека інформаційних й комунікаційних систем”: –К., НАУ: Електронна версія.
3	2. Василенко В.С. Завдання на лабораторні заняття з дисципліни “Теорія інформації та кодування” для студентів із напряму підготовки 6.170101 “Безпека інформаційних й комунікаційних систем”: –К., НАУ: Електронна версія.

2. Завдання на курсову роботу

З дисципліни „Теорія інформації та кодування” Вам належить виконати курсову роботу на тему “Вибір й оцінка ефективності процедур кодування даних” в інформаційно − телекомунікаційної мережі”.

Для вибору найбільш ефективних методів модуляції та кодування даних здійснити оцінку потенційної пропускної спроможності каналу зв’язку для інформаційно − телекомунікаційної мережі. Вважати, що для передачі інформації можливе застосування кабельних (дротових) ліній зв’язку та радіоканалів. При цьому слід вважати також, що вимогою до вірності (цілісності) передачі даних є , де – імовірність спотворення символу, – номер Вашої групи, а N – номер Вашого прізвища за журнальним списком.

Для кодування сформувати повідомлення типу: “Я, … (прізвище, ім’я та по-батькові), студент (студентка) за номером за журнальним списком … (номер за журнальним списком прописом) навчальної групи … (номер навчальної групи прописом) ІІДС народився (народилася) … (указати двозначні дату, місяць та рік прописом)”.

В курсовій роботи Вам належить здійснити перетворення повідомлення спочатку в цифрову форму із застосуванням для представлення символів Вашого повідомлення восьмибітових символів кодів ASCII та Windows 1251, а потім із застосуванням вивчених в дисципліні методів та алгоритмів здійснити:

1. Формування оптимального рівномірного коду Шеннона – Фано;

2. Стиснення даних за алгоритмом Хафмена;

3. Модуляцію сигналів;

4. Визначення практичної пропускної спроможності та її теоретичної межі для заданих умов.