Задачи, решаемые в рамках Теории Информации

Введение. Задачи, решаемые в рамках теории информации
Теория информации – наука с точно известной датой рождения. Ее появление на
свет связывают с публикацией Клодом Шенноном работы “Математическая теория
связи” в 1948 г. С тех пор теория информация прошла большой путь, обогатилась
огромным числом интересных научных открытий и доказала свою практическую
важность. Сегодня в повседневный обиход вошли высокоскоростные модемы для
телефонных каналов, лазерные компакт-диски для хранения информации, жесткие диски
большой емкости для персональных компьютеров, мобильные телефонные аппараты для
сотовых систем связи и многие другие устройства, создание которых было бы
невозможно без привлечения методологии и математического аппарата, разработанных в
рамках теории информации.
Хотя теории информации часто приписывают несколько более широкое значение,
применяя ее методологию в естествознании и искусстве, с точки зрения самого Шеннона,
она может корректно рассматриваться только как раздел математической теории связи.
Поэтому круг задач теории информации мы поясним с помощью представленной на рис.1.
структурной схемы типичной системы передачи или хранения информации.

Источник
информации

Получатель
информации


Кодер
источника

Декодер
источника


Кодер
канала

Декодер
канала


Модулятор

Демодулятор


Среда
распростра-
нения
сигналов или
хранения
информации

Рис. 1. Типичная система передачи (хранения) информации
В этой схеме под источником понимается любое устройство или объект живой
природы, порождающие сообщения, которые должны быть перемещены в пространстве
или во времени. Это может быть клавиатура компьютера, человек, аналоговый выход
видеокамеры и т. п. Поскольку, независимо от изначальной физической природы, все
подлежащие передаче сообщения обычно преобразуется в форму электрических сигналов,
именно такие сигналы мы и будем рассматривать как выход источника.
Цель кодера источника – представление информации в наиболее компактной
форме. Это нужно для того, чтобы эффективно использовать ресурсы канала связи либо
запоминающего устройства.
Далее следует кодер канала, задачей которого является обработка информации с
целью защиты сообщений от помех при передаче по каналу связи либо возможных
искажений при их хранении. Модулятор служит для преобразования сообщений,
формируемых кодером канала, в сигналы, согласованные с физической природой канала
связи или средой накопителя информации.
Остальные блоки, расположенные на приемной стороне, выполняют обратные
операции и предоставляют получателю информацию в удобном для