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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 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
ЗАМЕЧАНИЯ О ЧАСТИЧНОМ УПОРЯДОЧИВАНИИ КАНАЛОВ СВЯЗИВ статье определяется понятие частичного упорядочивания для дискретных каналов без памяти. Это упорядочивание транзитивно и сохраняется при таких операциях над каналами, как сложение и умножение.
Рис. 1. Примеры, иллюстрирующие отношение включения, Основной результат работы состоит в доказательстве того, что если Рассмотрим три дискретных канала без памяти, изображенные на рис. 1. Про первый можно сказать, что он включает второй, так как первый сводится ко второму, если в нем использовать только буквы А, В, С. Все, что можно передавать по второму каналу, можно с помощью такого искусственного сведения передавать и по первому (но по первому каналу можно, конечно, передать больше, используя полный алфавит). Второй в некотором смысле включает третий, так как третий можно получить из второго, объединив буквы А и В на выходе в одну и ту же букву. Можно представить себе как бы некоторое приспособление, поставленное на выходе второго канала, которое выдает букву А, когда на выходе появляется буква А или В и пропускает букву С без изменения. Это и есть примеры отношения включения каналов, которое будет определено и рассмотрено ниже. Другой пример представлен на рис. 2 двумя двоичными симметричными каналами.
Рис. 2. Еще один пример включения. В этом случае первый канал можно свести ко второму не с помощью метода идентификации букв, а с помощью добавления некоторого статистического устройства на входе или на выходе; а именно, если поместить, как показано на рис. 3, перед первым каналом (или после него) двоичный симметричный канал с вероятностью
Рис. 3. Сведение левого канала, изображенного на рис. 2, к правому с помощью предыдущего канала. Практически требуемое статистическое устройство можно осуществить с помощью соответствующей схемы со случайным элементом. Приведенные примеры наводят на мысль считать по определению, что канал
Такое определение возможно, но оно допускает в действительности некоторое обобщение, при котором еще сохраняются те свойства, которые желательно получить и для отношения включения каналов. А именно, можно рассматривать «предварительную» и «заключительную» статистические операции, коррелированные между собой. Физически можно представить себе устройства, расположенные на передающем и приемном конце канала и содержащие случайные, но необязательно независимые элементы. Например, статистические устройства могут производить выбор с лент, между которыми имеется некоторая корреляция. Ясно, что такая ситуация вполне реальна. Математически она может быть представлена в простейшем случае следующим образом. Определение. Пусть
и
и, кроме того, существуют
при которых выполняется равенство
Грубо говоря, за этим определением скрывается некоторое множество предшествующих и последующих каналов Определим чистый канал требованием, чтобы все переходы имели вероятности либо 0, либо 1; иными словами, в таком канале каждая буква на входе безошибочно переходит в определенную букву на выходе. Любую пару, составленную из предварительного и заключительного каналов такую, чтобы в результате получился канал, эквивалентный Указанное сведение к «чистым» компонентам может быть выполнено при каждом а с вероятностями, соответствующими данному а. Таким образом, операции, которые должны быть выполнены в соответствии с формулой (1), могут быть выполнены при помощи только чистых каналов на основании указанного выше сведения. Другими словами, отношение включения между каналами может быть эквивалентным образом переформулировано так, что все Отношение включения транзитивно. Если Отношение включения сохраняется при сложении и умножении каналов. Если
Напомним, что употребляемые здесь понятия суммы и произведения каналов были определены в более ранней работе автора как такие каналы, в которых может использоваться либо канал
Если в дискретном канале без памяти рассмотреть слова из Предположим, что
Следовательно, если каналы характеризовать матрицами перехода, то совокупность каналов, меньших данного канала Наш основной результат, явившийся главной причиной для рассмотрения отношения включения каналов, связывает высказанные выше соображения с теорией кодирования. Покажем, что для всякого кода для канала Теорема. Предположим, что Доказательство. Пусть При каждом а канал
Рис. 4. Общий двоичный канал.
Рис. 5. Шестиугольник из двоичных каналов, включенных в типичный двоичный канал. Декодирование определим следующим образом: слово, выходящее из канала
поскольку канал минимуму вероятности ошибки при передаче М равновероятных слов длины Интересно проследить геометрическую интерпретацию отношений включения каналов в том простом случае, когда число входных и выходных букв равно двум (общий двоичный канал). Такой канал определяется двумя вероятностями и
Рис. 6. Наибольшая нижняя граница X и наименьшая верхняя граница У двух сравниваемых двоичных каналов. Добавляя две точки (0,0) и (1,1), получим шесть точек. Внутри шестиугольника, определяемого ими, заключены все каналы, включаемые в данный, В самом деле, непосредственной проверкой легко убедиться, что для каждого канала внутри этого шестиугольника найдется предварительный и заключающий каналы, которые приведут к одному из шести выделенных каналов. Очевидно также, что любая взвешенная сумма каналов с вероятностями На рис. 5 двоичные симметричные каналы лежат на диагонали, идущей от (1,0) к (0,1). Из этого следует, что взятый нами канал включает, в частности, некоторый двоичный симметричный канал X, изображенный точкой Случай, когда имеется два канала, ни один из которых не включает другого, представлен на рис. 6 с помощью двух шестиугольников. Здесь существует наибольшая нижняя граница и наименьшая верхняя граница для этих двух каналов, представленная на рис. 6 точками X и
|
1 |
Оглавление
|