Вопросы к экзамену по курсу

«Основы информационных технологий»

1. Базовые понятия теории информации: информация, сообщение, сигнал. Виды и свойства информации.

Информация — нематериальная сущность, при помощи которой с любой точностью можно описывать реальные (материальные), виртуальные (возможные) и понятийные сущности. Информация — противоположность неопределенности.

Основные компоненты:

Сообщение – форма представления информации (зрительная), вербальная и т.д. (непрерывная, дискретны)

Канал связи — это среда передачи информации, которая характеризуется в первую очередь максимально возможной для нее скоростью передачи данных (емкостью канала связи).

Шум — это помехи в канале связи при передаче информации (гормонические, импульсные, флуктационные).

Кодирование — преобразование дискретной информации одним из следующих способов: шифрование, сжатие, защита от шума.

Емкость канала связи без шума можно приблизительно вычислить, зная максимальную частоту волновых процессов, допустимую в этом канале. Можно считать, что скорость передачи данных может быть не меньше, чем эта частота. Например, при предельной частоте, равной 1000 Гц, можно обеспечить скорость передачи данных не меньше 1 Кбод.

Примеры каналов связи и связанных с ними предельных частот: телеграф — 140 Гц, телефон — до 3.1 КГц, короткие волны (10–100 м) — 3–30 МГц, УКВ (1–10 м) — 30–300 МГц, спутник (сантиметровые 10 волны) — до 30 ГГц, оптический (инфракрасный диапазон) — 0.15– 400 ТГц, оптический (видимый свет) — 400–700 ТГц, оптический (ультрафиолетовый диапазон) — 0.7–1.75 ПГц.

Информация может быть двух видов: дискретная (цифровая) и непрерывная (аналоговая). Дискретная информация характеризуется последовательными точными значениями некоторой величины, а непрерывная — непрерывным процессом изменения некоторой величины. Непрерывную информацию может, например, выдавать датчик атмосферного давления или датчик скорости автомашины. Дискретную информацию можно получить от любого цифрового индикатора: электронных часов, счетчика магнитофона и т. п.

2. Дискретные и непрерывные сообщения. Алфавит сообщений. Сигналы и знаки. Классификация сигналов. Цифровой сигнал.

Сигнал – физ. процесс отображения инф-и.Передается в виде возмущения среды

(аккустическое, оптическое ).

S(t)- Изменение сигнала во времени

Вид сигнала знач-е времени знач-е сигнала

1.непр. сигнал непр. времени любое любое

2.непр. сигнал дискр. времени определено любое

3. дискр.сигнал непрер.времени любое определено

4 дискр.сигнал непре.времени определено определено

3. Количественная мера информации. Свойства количества информации.

4. Энтропия. Свойства энтропии.

Энтропия д.с.в. — это минимум среднего количества бит, которое нужно передавать по каналу связи о текущем значении данной д. с.в.

Св-ва энтропии

1)Н(х)>= 0 Н=0, Р(хi)=1 Н(х)=-1*log по основ. 2 0т 1=0

2)Н(х) <= log(к) , к - кол возм. знач.

Нмакс=-k*(1/k *log 1/k)=-log1/k =logk

Нмакс=модуль(Р(х1)=Р(х2)=1/к)=к*(1/к*log(1/к))=-log(1/к)=-(log1- logk)=logk