Кккккккккккк

Кибернетикалық бағыт.

Кибернетикалық жүйенің суреттеуіне жақындау жолы мынадан тұрады, мақсатқа бағытталған мінез құлық басқару сияқты анықтап қаралады. Басқару – кибернитикалық мағынада кең тараған – бұл әдістерді және талдап қорытуды қабылдау, әр түрлі ғылымдармен жиналғандардың басқару туралы жасанды объектілермен және тірі организмдерме. Басқару тілі — мынау ұғымдардың қолдануы « объекті »,« орта »,« кері байланыс »,« алгоритм » және тағы басқа .Басқару процессінің айналатын басқару анализі келесі үштіктерді ерекшелеуге бұйырады – айнала, обьект және субьект. Дәл осы кезде субьект өзіне Х айнымалының және У обьектінің әсер етуіне сезінеді. Егер ол Х айнымалының күйін өзгерте алмаса, онда У обьекті күшімен ол арнайы ұйымдастырылған U әсері арқылы алады. Бұл басқарудың өзі. У обьектінің күйі субьектінің қажеттігін күйіне әсер етеді. Субьект қажеттігі А=(₁,…,_k), мұндағы _i —субьекті i – қажеттілігі, бұл мәселенің актуалдығымен, маңыздылығын сипаттайтын, жоққа шығармайтын сан көрсетеді. Өзінің қажеттілігін азайтатындай етіп құрады. _i = (X, U)= (1) R – обьек радиусы. Бұл қажеттілік Х айналасы мен U субьектінің қадеттілік бацланысыс бар белгісіз байланысты көрсетеді. U_x^* —(1) есептің шешіміі, және қажеттілігін минимизициялайтын субьект түртібінің оңтайлылығы деп алайық. А - U_x^* басқару алгаритімідеп аталуын анықтайтын (2) есебінің шешілу жолы. U_x^*= φ(A_t, (2) Мұндағы —x айнымалы мен А_t.қажеттілігі күйіне қарап басқаруды синтезацияға рұқсат беретін алгаритм. Субьект қажеттілігі тек айнала немесе обьект әсерінен ғана емес, сонымен қоса t индексімен белгіленетін субьект өмір сүруі кезеңін көрсетіп, өз бетінше де өзгере алады.

Субьект орналастырылған, және берілген қоршаған ортаға оның функционалдылығы мен эффектілігін анықтайтын. Бірінші кезеңде Z^*басқаруының мақсаты анықталады, тапсырма интуитивті деңгейде шешіледі: Z*=₁(X, A_t) ₁ - А_t тұтынушы және X күйі бойынша Z^* мақсатының синтез алгоритімі. Екінші кезеңде субъектінің тұтынуын қанағаттандыратын, бірінші стадияда форматталған 2 мақсатына жетуін қамтамассыздандыратын U_x* басқаруы анықталады. Дәл осы стадияда, U_x*= ₂( Z^*, X), Басқаруы синтезделетін Z^* мақсатының көмегімен, формальды аппараттық барлық қуаттылығы қолдануы мүмкін. ₂ — басқару алгаритімі. Бұл алгаритм кибернетиканы үйрену облысы болып табылады. Егер тек толығымен адамға лайықты болса, онда екішісі формальді ынта қосымшасының обьектісі болып табылады. Мысал ретінде техникалық және ұйымдастырылған жүйедегі басқарулардың негізгі ұғымын қарастырамыз.

Котельников теоремасы бойынша нақты есептеуді таңдау.

Сипатталған қасиет стробоскопиялық эффект деп аталады және дискретті жүйенің ең қажетті ерекшелігі болып табылады. Осыдан дискретті жүйенің құрауына негізгі шешім қабылданады: дискретті жүйенің еңбекке қабілеттілігі болу үшін және оның шығыс деректері біркелкі интерпретациялы болу керек, сонымен қоса Ω > 2ωгр шартынан кванттау жиілігін таңдау керек, бұл жерде ωгр – кіріс хабардың спектрының максимальды жиілігі. Алғашқы рет оның теоремасын 1933 жылда В. А. Котельников академигі жазған. В. А. Котельников теоремасы Ω кванттау жиілігінің белгісінің минимальділігі немесе Tn дискреттік кезеңінің максимальділігін айқындайды, Tn кезеңі уақыт бойынша квантталатын ақпаратты қатесіз түрлендіреді.

Котельников теоремасы, жарықтың жылдамдығының шектеулі сипаттамасы және анықсыздығы шешілмейтін қарама қайшылыққа түседі. Котельников теоремасы «Fв, Гц жиілігінен аспайтын спектор толығымен қалыптасуы мүмкін, егер 1/(2Fв)с уақыт аралығында алынған осы сигналдың есептік белгілері мәлім болса» Гейзенберг анықсыздық принципі. Микро бөлікшелердің қасиетін тәжірибелік зерттеген кезде (атом, электрон, ядро, фотон т.б) олардың динамикалық өзгерулердің нақтылығы (координат, кинетикалық энергия, импульстер т.б) шектелген және анықсыздық принципімен басқарылады. Осыған сәйкес жүйені ипаттайтын динамикалық өзгерулер екі топқа бөлінеді (қосымша): 1) уақыттық және кеңістік координаттары (t және q); 2) импульс және энергия (p және E). Осыған орай әр түрлі нақтылық дәрежесінен алынған әр түрлі топтардағы өзгерулерді анықтау мүмкін емес (мысалы, координаттар және импульстер, уақыт және энергия). Бұл жабдықтар мен техника тәжірибе шектеулі шешуші қасиетімен байланысты емес, табиғаттың фундаментальды заңын көрсетеді. Оның математикалық формуласы мына салыстырмалықпен беріледі: dqdp≈h/2π,(1) dEdt≈h/2π,(2) ондағы dq, dp, dE, dt – координат импульс энергия және уақыт өлшемінің анықсыздығы, осыған сәйкес h – тұрақты планка болады. Эйнштейн постулаты жарық жылдамдығына тұрақты. Салыстырмалық теориясы тұжырымдайды: вакумдағы жарық жылдамдығынан асатын материалды объектілердің ондай жылдамдығы болмайды. Көбі электрон жылдамдығы жарық жылдамдығына сәйкес бола алмайды деп тұжырымдайды. Әр жағдайда да нақ осы шақтағы электронның жылдамдығы шектеулі болады. Материалдық дененің және бөлшектерінің нақ осы шақтағы жылдамдығы шектеулі болу керек, өйткені оның кинетикалық энергиясы шектелген. Күштер мен аймақтардың шектеулі потенциалды энергиясына байланысты бөлшектердің үдеуі – көлемді шектеулік. Траектория – жазық функция, онда барлық уақыт бойынша көлемді өнімдер шектелген (жылдамдық, үдеу, үдеу өзгерісінің темпі т.б). Яғни кез келген материалдық бөлшектің траекториясы кеңістіктегі шектеулі теңселу спекторымен сипатталады (керек болса уақыт кеңістігінде). Бұл жағдайда Котельников теоремасына қарасты, бұл шектеулі спекторлы функция спектор шегіне сәйкес келетін жартылай немесе жиіліктің өзі арқылы алынған көлемдік есеп болуы мүмкін. Егер есеп берулер аз ғана қателікпен алынған болса, онда аралық белгілер осындай қателікпен қалпына келуі мүмкін. Бұдан, уақыттағы қателікпен белгіленген бөлшектің (жылдамдық, үдеу) бар екенін білсек онда бұл шкаланың бөлшектенуі өте ұсақ және зеріттелетін көлемнің аралық белгілері осы уақыт функциясындағы шектеулі спектрінен алынады. Осылайша уақытты нақтылау координаттың қателігін ұлғайтуға әкелмейді. Анықсыздық принципі – тәжірибелік жолмен алынған салыстырмалық.

Кодтау теориясының жалпы түсініктері.

Кез келген сөзді қандай да бір алфавит таңбаларын және сәйкес ережелерді қолдана отырып жазуды кодтау деп атайды.

Кодтар теориясы – ақпаратты белгілі бір стандартты түрде беру процестерімен және сол ақпараттарды бастапқы қалпына келтіру процестерімен айналысатын дискретті математиканың негізгі бөлімі болып табылады.Деректер базасында объектілерді белгілеу үшін қолданылатын кластарға жіктеу және кодтаудың қарапайым жүйесін қарастырайық.

Алдымен, объектерді кластарға жіктеу талап етілмесе, онда олар номерленеді, әрбір объектінің коды болып олардың реттік номері табылады. Кодтаудың бұндай жүйесі реттік деп аталады.

Егер объектінің барлық көпшелері бір белгі бойынша кластарға жіктелсе, онда объект кодтарын әрбір серия ішінде тізбектелген номерлерді қолданып, осы белгі мәнінің саны бойынша бірнеше бөліктерге бөлу керек. Бірнеше кластарға жіктелген белгілер қолданған кезде, олардың өзара бағыныштылығы бөлінген объект класына сәйкес келеді, бұндай кезде кодтаудың разрядты жүйесін қолданған қолайлы.

Мысал ретінде Студент коды деген атрибут мәнін әртүрлі кодтау жүйесімен кодтайық. Студенттің реттік коды – бұл барлық студенттердің тізіміндегі оның номері. Кодтаудың сериялық жүйесін қолдана отырып күндізгі, кешкі және сыртқы оқу бөліміндегі студенттер деп бөлу керек. Бұл үшін 1-ден 5999-ға дейінгі сандар тізбегін күндізгі оқу бөліміндегі студенттерді кодтау үшін, 6000-нан 7999-ға дейінгі сандар тізбегін кешкі бөлім студенттерін, 8000-нан 9999-ға дейінгі сандар тізбегін сыртқы бөлім студенттерін кодтау үшін қолданамыз. Егер осындай шарт кезінде разрядты кодты қолданатын болсақ, онда кодтың бірінші белгісі үш мәнге ие болады (1 – күндізгі оқу бөлімі, 2 – кешкі, 3 – сыртқы), ал қалған төрт белгі әрбір бөлімнің студенттерін номерлеу үшін қажет. Разрядтық кодта көп белгілерді қолдануға болады, бірінші таңба – бөлім коды, екінші факультет, үшінші – курс коды, төртінші – группа коды, бесінші және алтынша – группадағы студенттің реттік номері. Кодта ажырату белгілерінің саны артқан сайын Студент коды атрибут мәнінің ұзындығы да арта түседі.

Кодтаудың разрядтық жүйесі бірнеше бағынышты белгілерімен анықталатын объектілерді кодтау үшін қолданылады. Кодталатын объектілер кластарға жіктеудің әрбір сатысында кластарға жіктелу белгісі бойынша жүйеленеді. Кластарға жіктелетін әрбір белгіге белгілі бір разряд саны беріледі, бұл жерде кодтау бірден басталады. Кіші белгілері бойынша кластарға жіктелу топтары белгісі үлкен кодқа байланысты кодталады.

Егер бірнеше атрибуттардың мәндері бір доменде анықталған болса, онда мұндай атрибуттарды рольдік деп атайды.

FАМ доменінде мынадай аты бар атрибуттар анықталуы мүмкін: Студент, Оқытушы, Автор. Осының барлығы рольдік атрибуттар.

Криптографиялық кодтау.

Кодтаудың бұл түрі дискретті сигналда, оны байланыс каналдарынан жіберу кезінде пайда болатын қателерді іздеу және/немесе түзету үшін қолданылады.

Кедергіден қорғау кодтауына түскен базалық код ретінде тұрақты ұзындықтың екілік коды қолданылады. Мұндай шығын коды модификацияға түскендіктен алғашқы деп аталады.

Сұрақтың мәнін түсіну үшін алдымен байланыс каналдарындағы бөгеттердің бар болудың кодтау комбинацияларын іздеу қалай пайда болатынын қарастырайық.

Кедергіге тұрақты кодтар және олардың негізгі параметрлері

Сенімділікті арттыру мәселесі деректерді жіберу және байланыс каналдарының нақты сапасы кезінде ұсынылатын талаптар арасындағы шарттарға негізделген. Деректерді жіберу желісінде 10-6 – 10-9 – дан нашар емес сенімділікті қамтамасыздандыру талап етіледі, ал байланыстың нақты каналдарын және қарапайым кодты қолдану сенімділігі 10-2 – 10-5 – тен артық болмайды. Сенімділікті арттыру тапсырмаларын шешу жолдарының бірі қазіргі кезде бөгетке тұратын кодтарды қолдануға негізделген арнайы процедураларды қолдану болып табылады.

Кедергіге тұрақты кодтарды құру принципі

Қарапайым кодтар ақпараттарды жіберу үшін N=qn (q – код негізі, ал n – код ұзындығы) мөлшеріне тең барлық кодтық сөздерді қолданылуымен мінезделеді. Жалпы айтқанда олар бір – бірінен бір символмен (элемент) ажыратылады.

Кедергіге тұрақты деп, байланыс каналдарымен жіберілетін кодтық сөздерде қатені түзетуге және анықтауға мүмкіндік беретін кодтарды айтады. Бұл кодтар хабарды жіберу үшін бір – бірінен бір ғана символ арқылы ажыратылатын кодтық сөздің тек бөлігі ғана қолданылуы негізінде құрылады. Бұл кодтық сөздер рұқсат етілген деп аталады. Барлық қалған кодтық сөздер қолданылмайды және рұқсат етілмегендердің қатарында болады.

Деректерді жіберу сенімділігін арттыру үшін кедергіге тұрақты кодтарды қолдану кодтау және декодтау тапсырмаларын шешумен байланысты. Кодтаудың есебі жіберу кезінде qn көптіктің ішінен n ұзындығымен оның кодтық сөзіне сәйкес qk көптіктің әрбір k – элементтік комбинациясы үшін алынуында қорытылады.

Декодтаудың есебі бір мезгілде табылған немесе қателерді түзету кезінде n – разрядты кодтық сөзінен қабылданған k – элементтік комбинациясын алудан тұрады.