Главная > Передача информации. Статическая теория связи
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

1.7. Краткое содержание и выводы

Эта глава была посвящена предварительной формулировке проблем связи и краткому обзору главных результатов нашей теории. Эти результаты можно резюмировать следующим образом. Для любой заданной пары источник — адресат и любого заданного канала можно определить два числа выражающие соответственно минимальное число двоичных символов в секунду, необходимое для представления сообщения, порождаемого источником, и максимальное число двоичных символов в секунду, которое может быть передано по каналу. Если скорость источника меньше, чем препускная способность канала С, то порождаемые источником сообщения смогут быть переданы по каналу в соответствии с принятым адресатом критерием точности. Более того, эта передача может быть успешно осуществлена путем предварительного преобразования сообщения в последовательность двоичных символов, на основе которой можно после соответствующего преобразования воспроизвести сообщение источника с приемлемой точностью. Эти двоичные символы в свою очередь могут передаваться с исчезающе малой вероятностью ошибки, если только скорость их порождения меньше пропускной способности канала. Существенное возрастание сложности устройств является ценой, которую приходится платить за исчезающе малую вероятность ошибки, при скорости передачи, близкой к пропускной способности канала. Минимизация числа двоичных символов в секунду, используемых для представления сообщения на выходе источника, также требует весьма сложных устройств обработки данных.

Для того чтобы оценить воздействие, которое сформулированные результаты могут оказать на будущее техники связи, необходимо кратко обсудить существующие тенденции развития потребности в системах связи и развития технологии устройств для обработки данных.

Традиционные виды связи характерны тем, что адресатом в них является человек, а не машина, и можно сказать, что они развивались как средства расширения области человеческих чувств, на что указывают сами наименования телеграф, телефон и телевидение. Например, телефонная система служит для преодоления пространства между говорящим и слушающим, с тем чтобы создать подобие нормальной звуковой связи между двумя лицами. Иными словами, телефонная система играет роль дополнительного канала, каскадно соединенного с звуковым каналом, используемым в обычном разговоре. Входное и выходное устройства преобразуют энергию звука в

электричекскую энергию и наоборот и сдвигают электрический сигнал из полосы частот, характерных для речи, в полосу более подходящую для распространения электромагнитной энергии. Важно, что операции кодирования и декодирования выполняются не телефонной системой, а говорящим и слушателем, как при обычном разговоре. С этой точки зрения разговорный язык можно рассматривать как вид кодирования, развитый в процессе эволюции для удовлетворения потребности людей в общении друг с другом. И как таковой он в состоянии преодолевать обычные естественные и искусственные помехи, действующие в звуковом канале. При этом главный этап операции декодирования выполняется мозгом слушателя. Аналогичные замечания можно сделать по поводу телеграфных систем. Телевидение несколько отличается от них, но и в этом случае очевидно, что основные функции при декодировании выполняет мозг зрителя.

Помехи, действующие в большинстве систем связи, довольно похожи на естественные помехи, привычные для органов чувств человека. Именно поэтому традиционные системы связи работают удовлетворительно при минимальной сложности оконечного устройства. Общеизвестно, что когда мы сталкиваемся с помехами более сильными, чем обычные, то мы говорим медленнее и используем меньший запас слов. Это эквивалентно уменьшению скорости передачи информации. Тем самым мы автоматически приспосабливаем форму кодирования к характеристикам имеющегося канала. Вероятно, природа и сложность операции декодирования, осуществляемой нашим мозгом, также изменяются в зависимости от типа и интенсивности помех. Это видно хотя бы из того факта, что слушать при сильном шуме для нас более утомительно.

Связь машины с машиной — это новость для традиционных видов связи. Однако некоторые авторы считают, что по объему передача сообщений между цифровыми вычислительными машинами в следующем десятилетии сравняется с объемом речевой связи. Поэтому, заглядывая в будущее, мы должны уделить особое внимание требованиям, предъявляемым этим новым видом связи. При связи машины с машиной не могут помочь ни простые естественные процессы кодирования, ни человеческий мозг, способный выполнять сложные операции декодирования. Все необходимые операции кодирования и декодирования должны выполняться либо системой связи, либо соединенной с ней машиной. Ясно, что общая точность передачи должна быть сравнима с точностью машин. При надлежащей технике модуляции всегда можно обеспечить высокую степень точности повторением каждого двоичного символа достаточно большое число раз. Это, однако, ведет к весьма неэффективному

использованию возможностей систем связи. С другой стороны, той же точности можно достигнуть, используя сложные оконечные устройства. При этом канал связи будет использован более эффективно. Ясно, что вопрос сводится к сравнению стоимостей канала и оконечного оборудования. В настоящее время о таком сравнении можно сказать лишь очень немного, поскольку мы не располагаем никакими экспериментальными данными относительно фактической сложности оконечных устройств. Однако, как разъясняется ниже, тенденции в технологии таковы, что происходит непрерывный сдвиг в сторону выгодности использования более сложного оконечного оборудования.

Технология цифровых вычислительных устройств очень быстро прогрессирует как в отношении быстродействия и уменьшения размеров деталей, так и в отношении техники массового производства. Естественно поэтому предположить, что размеры и стоимость оконечного оборудования, необходимого для надежной и эффективной связи, будут в течение некоторого периода времени систематически уменьшаться. Этого нельзя сказать о стоимости канала связи на единицу его пропускной способности. Хотя в разработке новых каналов связи имеется большой прогресс, сооружение необходимых устройств, таких, как большие антенны, подземные кабели или волноводы, не становится массовым. Поэтому стоимость пропускной способности канала в будущем не будет заметно убывать. Это предопределяет стремление к более эффективному использованию пропускной способности канала за счет более сложного оконечного оборудования. В этой связи полезно иметь в виду, что современные системы цифровой связи обычно работают со скоростями передачи, близкими к десяти или даже меньше процентам от пропускной способности канала.

Существует и другой важный аспект в вопросе о связи между машинами, который тесно примыкает к рассмотренным выше теоретическим результатам. Так как этот новый вид связи предъявляет требования, значительно отличающиеся от требований, предъявляемых к традиционным видам связи, то становится более важным отделить проектирование передающей системы от характеристик источника и адресата.

Точнее, имеется тенденция создания единых систем связи, рассчитанных на передачу двоичных символов. В этом отношении принципиальное значение имеет тот факт, что предварительное преобразование всех сообщений в двоичные символы само по себе не накладывает каких-либо ограничений на точность воспроизведения сообщения или на эффективность использования канала связи. Оно, однако, требует развития техники кодирования и декодирования, позволяющей передавать

речевые сигналы и изображения при помощи столь малого числа двоичных символов, сколь это возможно.

Проблема эффективного представления речевого сигнала и изображения двоичными символами привлекла большое внимание, особенно в последнее десятилетие. Главная трудность в этой проблеме состоит в установлении соответствующего критерия точности, т. е. определении того, какие создаваемые источником сообщения могут рассматриваться как эквивалентные. Эта проблема предельно интересна, однако она включает в себя слишком много аспектов, рассмотрение которых выходит за рамки данной книги.

1.8. Избранная литература

Нижеследующий список литературы содержит только фундаментальные статьи, цитированные в тексте, и книги, представляющие для читателя особый интерес. Ни в этой, ни в следующих главах не делается какой-либо попытки дать полную библиографию ввиду наличия превосходной современной библиографии, указанной в работе [10].

(см. скан)

(см. скан)

1
Оглавление
email@scask.ru