5. Кодирующие устройства
Соображения предшествующих разделов естественно ведут к проблемам кодирования и построения кодирующих устройств. Так, например, кодирующее устройство должно обладать памятью для уменьшения избыточности поступающих букв; иначе говоря, кодирующее устройство должно «вспоминать» предыдущие буквы для того, чтобы создать кодовое обозначение следующей поступающей буквы. Если мы обозначим:
— состояние памяти в данный момент, хп-—следующая буква,
— кодовое обозначение буквы
, то память должна принять новое состояние, также зависящее от
:
Результат наших вероятностных рассуждений по поводу зависимых событий кратко формулируется в 7-й теореме Шеннона:
«Кодирующая система может уменьшить, а в лучшем случае сохранить имеющуюся информацию».
Обратимое кодирующее устройство, могущее применяться как для кодирования, так и для декодирования, сохраняет информацию неизменной. Информация может быть отнесена либо к целому предложению, либо к единице времени, если сообщение создается непрерывно некоторым источником.
Результат Шеннона сходен с положением в термодинамике, где обратимый процесс не изменяет энтропии, тогда как при необратимом процессе энтропия всегда возрастает. Методы кодирования мы будем обсуждать в следующей главе.