Texniki kanallar vasitəsilə məlumatların ötürülməsi. Texniki kanallar vasitəsilə texniki sistemlər vasitəsilə məlumatların ötürülməsi

>>İnformatika: İnformatika 9-cu sinif. Fəsil 1-ə əlavə

Fəsil 1-ə əlavə

1.1. Texniki rabitə kanalları vasitəsilə məlumatların ötürülməsi

Paraqrafın əsas mövzuları:

♦ K.Şennon sxemi;
♦ məlumatların kodlaşdırılması və dekodlanması;
♦ səs-küyün və səsin qorunması. K.Şennon tərəfindən kodlaşdırma nəzəriyyəsi.

K.Şennon sxemi

Amerika alimi, informasiya nəzəriyyəsinin banilərindən biri Klod Şennon prosesin sxemini təklif etmişdir. məlumatların ötürülməsiŞəkildə göstərilən texniki rabitə kanalları vasitəsilə. 1.3.

Belə bir sxemin işləməsi telefonla tanış olan danışıq prosesi ilə izah edilə bilər. Məlumat mənbəyi danışan şəxsdir. Kodlayıcı səs dalğalarını (nitqi) elektrik siqnallarına çevirən telefon mikrofonudur. Rabitə kanalı telefon şəbəkəsidir (siqnalın keçdiyi naqillər, telefon qovşaqlarının açarları). Deşifrə cihazı dinləyən şəxsin - məlumat qəbuledicisinin telefonudur (qulaqlıq). Burada daxil olan elektrik siqnalı səsə çevrilir.

Sürətli elektrik siqnalı şəklində ötürülmənin baş verdiyi rabitə analoq rabitə adlanır.

Kodlaşdırma və şifrələmə məlumatı

Kodlaşdırma mənbədən gələn məlumatın rabitə kanalı üzərindən ötürülməsi üçün uyğun formaya çevrilməsi kimi başa düşülür.

Radio dövrünün başlanğıcında Morze əlifbasından istifadə olunurdu. Mətn nöqtə və tire ardıcıllığına (qısa və uzun siqnallar) çevrilərək yayımlandı. Qulaqdan belə bir ötürmə alan şəxs kodu yenidən mətnə ​​çevirə bilməli idi. Hələ əvvəllər teleqraf rabitəsində Morze əlifbasından istifadə olunurdu. Morze əlifbasından istifadə etməklə məlumatın ötürülməsi diskret ünsiyyətin nümunəsidir.

Hazırda rəqəmsal rabitə ötürüldükdə geniş istifadə olunur məlumat ikili formada kodlanır (0 və 1 ikili rəqəmlərdir) və sonra mətn, şəkil, səsə çevrilir. Rəqəmsal rabitə, açıq-aydın, diskretdir.

Səs-küydən və səsdən qorunma. K.Şennon tərəfindən kodlaşdırma nəzəriyyəsi

"Səs-küy" termini ötürülən siqnalı təhrif edən və məlumat itkisinə səbəb olan müxtəlif növ müdaxilələrə aiddir. Bu cür müdaxilələr ilk növbədə texniki səbəblərə görə baş verir: rabitə xətlərinin keyfiyyətsizliyi, eyni kanallar vasitəsilə ötürülən müxtəlif informasiya axınlarının bir-birindən etibarlı olmaması. Tez-tez telefonla danışarkən həmsöhbəti başa düşməyi çətinləşdirən səs-küy, xırıltı eşidirik və ya digər insanların söhbəti söhbətimizin üstünə qoyulur. Belə hallarda səs-küydən qorunma tələb olunur.

Rabitə kanallarını səs-küyün təsirindən qorumaq üçün ilk növbədə texniki üsullardan istifadə olunur. Belə üsullar çox fərqli, bəzən sadə, bəzən çox mürəkkəbdir. Məsələn, çılpaq məftil yerinə ekranlı kabeldən istifadə etmək; faydalı siqnalı səs-küydən ayıran müxtəlif növ filtrlərin istifadəsi və s.

Klod Şennon səs-küylə mübarizə üsullarını təmin edən xüsusi kodlaşdırma nəzəriyyəsini inkişaf etdirdi. Bu nəzəriyyənin mühüm ideyalarından biri odur ki, rabitə xətti üzərindən ötürülən kodun artıq olması lazımdır. Bunun sayəsində ötürülmə zamanı məlumatın bir hissəsinin itirilməsi kompensasiya edilə bilər. Məsələn, telefonla danışarkən eşitmək çətindirsə, o zaman hər sözü iki dəfə təkrar etməklə, həmsöhbətin sizi düzgün başa düşməsi şansınız daha yüksəkdir.

Bununla belə, artıqlığı çox böyük edə bilməzsiniz. Bu, gecikmələrə və daha yüksək rabitə xərclərinə səbəb olacaq. K. Şennonun kodlaşdırma nəzəriyyəsi sadəcə optimal olacaq belə bir kodu əldə etməyə imkan verir. Bu halda ötürülən informasiyanın artıqlığı mümkün olan minimum, alınan məlumatın etibarlılığı isə maksimum olacaqdır.

Müasir rəqəmsal rabitə sistemlərində, ötürülmə zamanı məlumat itkisi ilə mübarizə aparmaq üçün tez-tez aşağıdakı texnikadan istifadə olunur. Bütün mesaj hissələrə - paketlərə bölünür. Hər bir paket üçün bir çek hesablanır məbləğ bu paketlə ötürülən (ikili rəqəmlərin cəmi). Qəbul yerində qəbul edilmiş paketin yoxlama məbləği yenidən hesablanır və əgər o, orijinala uyğun gəlmirsə, bu paketin ötürülməsi təkrarlanır. Bu, ilkin və son yoxlama məbləğləri uyğun gələnə qədər baş verir.

Əsas haqqında qısaca

İstənilən texniki məlumat ötürmə sistemi mənbədən, qəbuledicidən, kodlaşdırma və deşifrəetmə qurğularından və rabitə kanalından ibarətdir.

Kodlaşdırma mənbədən gələn məlumatın rabitə kanalı üzərindən ötürülməsi üçün uyğun formaya çevrilməsi kimi başa düşülür. Deşifrə tərs çevrilmədir.

Səs-küy informasiya itkisinə səbəb olan müdaxilədir.

Kodlaşdırma nəzəriyyəsində səs-küyün təsiri altında itkisini azaltmaq üçün ötürülən məlumatı təmsil etmək üçün üsullar hazırlanmışdır.

Suallar və tapşırıqlar

1. K.Şennon tərəfindən təklif olunan informasiyanın ötürülməsi sxeminin əsas elementlərini adlandırın.
2. İnformasiyanın ötürülməsi zamanı kodlaşdırma və dekodlaşdırma nədir?
3. Səs-küy nədir? İnformasiyanın ötürülməsi üçün onun hansı təsirləri var?
4. Səs-küylə mübarizə yolları hansılardır?

1.2. Faylları sıxışdırmaq və açmaq

Paraqrafın əsas mövzuları:

♦ verilənlərin sıxılma problemi;
♦ dəyişən uzunluq kodundan istifadə edərək sıxılma alqoritmi;
♦ təkrar əmsalından istifadə edərək sıxılma alqoritmi;
♦ arxivləşdirmə proqramları.

Məlumatların sıxılması problemi

Artıq bilirsiniz ki, qlobal İnternetin köməyi ilə istifadəçi nəhəng informasiya resurslarına çıxış əldə edir. Şəbəkədə siz nadir kitab, demək olar ki, istənilən mövzuda esse, fotoşəkillər və musiqi, kompüter oyunu və daha çox şey tapa bilərsiniz. Bu məlumatları şəbəkə üzərindən ötürərkən, onun böyük həcminə görə problemlər yarana bilər. Rabitə kanallarının tutumu hələ də kifayət qədər məhduddur. Buna görə ötürmə müddəti çox uzun ola bilər və bu, əlavə maliyyə xərcləri ilə əlaqələndirilir. Bundan əlavə, böyük fayllar üçün kifayət qədər boş disk sahəsi olmaya bilər.

Problemin həlli məlumatların sıxılmasıdır ki, bu da məlumatların miqdarını azaldır, eyni zamanda kodlanmış məzmunu saxlayır. Belə sıxılmanı həyata keçirən proqramlara arxivçilər deyilir. İlk arxivçilər XX əsrin 1980-ci illərinin ortalarında meydana çıxdı. Onların istifadəsinin əsas məqsədi o dövrdə informasiyanın həcmi müasir disklərin həcmindən xeyli az olan disklərdə yer saxlamaqdan ibarət idi.

Məlumatların sıxılması (faylların arxivləşdirilməsi) xüsusi alqoritmlərə uyğun olaraq baş verir. Bu alqoritmlər çox vaxt iki əsas fərqli ideyadan istifadə edir.

Dəyişən uzunluq kodundan istifadə edərək sıxılma alqoritmi

İlk fikir: dəyişən uzunluq kodundan istifadə. Sıxılan məlumatlar xüsusi bir şəkildə hissələrə bölünür (simvol sətirləri, "sözlər"). Qeyd edək ki, tək simvol (ASCII kodu) həm də “söz” ola bilər. Hər bir "söz" üçün baş vermə tezliyi tapılır: bu "sözün" təkrar sayının məlumat massivindəki "sözlərin" ümumi sayına nisbəti. Məlumatın sıxılma alqoritminin ideyası ən çox rast gəlinən "sözləri" nadir hallarda rast gəlinən "sözlərdən" daha qısa uzunluqlu kodlarla kodlaşdırmaqdır. Bu, faylın ölçüsünü əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Bu yanaşma çoxdan məlumdur. Morze kodunda istifadə olunur, burada simvollar müxtəlif nöqtələr və tire ardıcıllığı ilə kodlanır, daha tez-tez baş verən simvollar daha qısa kodlara malikdir. Məsələn, çox istifadə olunan "A" hərfi aşağıdakı kimi kodlanır: -. Nadir bir "Ж" hərfi kodlanır: -. Eyni uzunluqlu kodlardan fərqli olaraq, bu halda hərf kodlarının bir-birindən ayrılması problemi yaranır. Morze əlifbasında bu problem əslində Morze əlifbasının üçüncü simvolu olan “fasilə” (boşluq) köməyi ilə həll edilir, yəni Morze əlifbası iki deyil, üç simvoldan ibarətdir.

Kompüter yaddaşında məlumat iki simvollu əlifbadan istifadə etməklə saxlanılır. Xüsusi ayırıcı xarakter yoxdur. Bununla belə, ayırıcı xarakter tələb etməyən “söz” kodunun dəyişən uzunluğu ilə məlumatları sıxışdırmağın bir yolunu tapdıq. Belə bir alqoritm D. Huffman alqoritmi adlanır (ilk dəfə 1952-ci ildə nəşr edilmişdir). Bütün universal arxivçilər Huffman alqoritminə bənzər alqoritmlər üzərində işləyirlər.

Təkrar əmsalından istifadə edərək sıxılma alqoritmi

İkinci fikir: təkrar amilindən istifadə. Bu fikrə əsaslanan alqoritmin mənası belədir: əgər sıxılmış verilənlər massivində təkrarlanan simvol qrupları zənciri baş verirsə, o zaman o cüt ilə əvəz olunur: təkrarların sayı (əmsalı) – simvollar qrupu. Bu halda, uzun təkrarlanan zəncirlər üçün sıxılma zamanı yaddaş qazancı çox böyük ola bilər. Bu üsul qrafik məlumatların qablaşdırılması zamanı ən effektivdir.

Arxiv proqramları

Arxivləşdirmə proqramları arxiv faylları (arxivlər) yaradır. Arxiv bir və ya bir neçə faylı sıxılmış formada saxlayan fayldır. Arxivləşdirilmiş faylları istifadə etmək üçün onları arxivdən çıxarmaq lazımdır - onları açın. Hər şey proqramlar arxivçilər adətən aşağıdakı funksiyaları təmin edir:

Faylların arxivə əlavə edilməsi;
arxivdən faylların çıxarılması;
arxivdən faylların silinməsi;
arxivin məzmununa baxın.

Hal-hazırda ən populyar arxivçilər WinRar və WinZip-dir. WinRar-ın WinZip-dən daha çox xüsusiyyətləri var. Xüsusilə, bu, çoxcildli arxiv yaratmağa imkan verir (arxivin disketə kopyalanması lazım olduqda və onun ölçüsü 1,44 MB-dan çox olduqda rahatdır), həmçinin öz-özünə açılan arxiv yaratmaq imkanı verir. (bu halda arxivdən məlumat çıxarmaq üçün arxivçinin özünə ehtiyac yoxdur) .

Şəbəkə üzərindən verilənlərin ötürülməsi zamanı arxivçilərdən istifadənin faydalarına misal verək. Hazırda oxuduğunuz paraqrafı ehtiva edən mətn sənədinin ölçüsü 31 KB-dır. Əgər bu sənəd WinRar vasitəsilə arxivləşdirilibsə, onda arxiv faylının ölçüsü cəmi 6 KB olacaq. Necə deyərlər, fayda göz qabağındadır.

Arxivləşdirmə proqramlarından istifadə çox sadədir. Arxiv yaratmaq üçün əvvəlcə ona daxil etmək istədiyiniz faylları seçməli, sonra lazımi parametrləri (arxivləşdirmə metodu, arxiv formatı, arxiv çoxcildlidirsə həcmin ölçüsü) təyin etməli və sonda CREATE ARCHIVE əmrini verməlisiniz. Eynilə, əks hərəkət baş verir - faylların arxivdən çıxarılması (arxivin açılması). Birincisi, arxivdən çıxarılacaq faylları seçmək, ikincisi, bu faylların harada yerləşdirilməli olduğunu müəyyənləşdirmək və nəhayət, FAYLLARI ARXIVDƏN ÇIXARMA əmrini vermək lazımdır. Arxivləşdirmə proqramlarının işi haqqında praktiki dərslərdə daha çox öyrənəcəksiniz.

Əsas haqqında qısaca

İnformasiya xüsusi arxivləşdirmə proqramlarının köməyi ilə sıxılır.

Sıxılma alqoritmlərində ən çox istifadə olunan iki üsul dəyişən uzunluq kodunun istifadəsi və simvol qrupunun təkrarlanma faktorunun istifadəsidir.

Suallar və tapşırıqlar

1. Sabit və dəyişən uzunluqlu kodlar arasında fərq nədir?
2. Arxivləşdirmə proqramlarının imkanları hansılardır?
3. Arxivləşdirmə proqramlarının geniş yayılmasının səbəbi nədir?
4. Bu paraqrafda sadalananlardan başqa hər hansı digər arxivçiləri bilirsinizmi?

İ.Semakin, L. Zaloqova, S. Rusakov, L. Şestakova, İnformatika, 9-cu sinif
İnternet saytlarından oxucular tərəfindən təqdim edilmişdir

Açıq informatika dərsi, məktəb planı, informatika konspektləri, şagirdin ev tapşırığı üçün hər şey, informatika 9 sinif yüklə

Dərsin məzmunu dərsin xülasəsi dəstək çərçivə dərs təqdimatı sürətləndirici üsullar interaktiv texnologiyalar Təcrübə edin tapşırıq və məşğələlər özünü yoxlama seminarları, təlimlər, keyslər, kvestlər ev tapşırığının müzakirəsi suallar tələbələrin ritorik sualları İllüstrasiyalar audio, video kliplər və multimedia fotoşəkillər, şəkillər qrafikası, cədvəllər, yumor sxemləri, lətifələr, zarafatlar, komikslər, məsəllər, məsəllər, krossvordlar, sitatlar Əlavələr referatlar məqalələr, maraqlanan fırıldaqçılar üçün çiplər dərsliklər əsas və əlavə terminlər lüğəti Dərsliklərin və dərslərin təkmilləşdirilməsidərslikdəki səhvlərin düzəldilməsi dərslikdəki fraqmentin yenilənməsi dərsdə innovasiya elementləri köhnəlmiş biliklərin yeniləri ilə əvəz edilməsi Yalnız müəllimlər üçün mükəmməl dərslər il üçün təqvim planı müzakirə proqramının metodik tövsiyələri İnteqrasiya edilmiş Dərslər

Bu dərs üçün düzəlişləriniz və ya təklifləriniz varsa,

Bu gün informasiya o qədər sürətlə yayılır ki, onu dərk etmək üçün həmişə kifayət qədər vaxt olmur. Əksər insanlar onun necə və hansı vasitələrlə ötürüldüyü barədə nadir hallarda düşünürlər və daha çox məlumatın ötürülməsi sxemini təsəvvür etmirlər.

Əsas anlayışlar

İnformasiyanın ötürülməsi kosmosda verilənlərin (işarələrin və simvolların) hərəkətinin fiziki prosesi hesab olunur. Məlumatların ötürülməsi nöqteyi-nəzərindən bu, məlumat kanalı və ya məlumat ötürmə kanalı vasitəsilə mənbə adlanan yerdən qəbulediciyə məlumat vahidlərinin müəyyən müddət ərzində hərəkəti üçün əvvəlcədən planlaşdırılmış, texniki cəhətdən təchiz edilmiş hadisədir.

Məlumat ötürmə kanalı - vasitələr toplusu və ya məlumatın paylanması vasitəsi. Başqa sözlə, bu, məlumatın mənbədən alıcıya və müəyyən şərtlərdə geriyə hərəkətini təmin edən məlumat ötürmə sxeminin bir hissəsidir.

Məlumat ötürmə kanallarının bir çox təsnifatı var. Əsas olanları vurğulasaq, aşağıdakıları sadalaya bilərik: radio kanalları, optik, akustik və ya simsiz, simli.

İnformasiyanın ötürülməsinin texniki kanalları

Birbaşa məlumat ötürülməsinin texniki kanallarına radio kanalları, fiber optik kanallar və kabellər daxildir. Kabel koaksial və ya bükülmüş cüt ola bilər. Birincilər içərisində mis məftil olan elektrik kabeli, ikincisi isə dielektrik qabığında yerləşən cüt-cüt izolyasiya edilmiş burulmuş cüt mis məftillərdir. Bu kabellər olduqca elastikdir və istifadəsi asandır. Optik lif əks vasitəsilə işıq siqnallarını ötürən fiber optik tellərdən ibarətdir.

Əsas xüsusiyyətlər ötürmə qabiliyyəti və səs-küyə qarşı müqavimətdir. Bant genişliyi adətən müəyyən vaxt ərzində kanal üzərindən ötürülə bilən məlumatın miqdarı kimi başa düşülür. Səs-küy toxunulmazlığı isə xarici müdaxilənin (səs-küy) təsirlərinə qarşı kanal sabitliyinin parametridir.

Məlumatların ötürülməsini başa düşmək

Əgər əhatə dairəsini göstərməsəniz, ümumi məlumat ötürmə sxemi sadə görünür, üç komponentdən ibarətdir: "mənbə", "qəbuledici" və "ötürmə kanalı".

Şennonun sxemi

Amerikalı riyaziyyatçı və mühəndis Klod Şennon informasiya nəzəriyyəsinin mənşəyində dayanırdı. O, texniki rabitə kanalları vasitəsilə məlumatların ötürülməsi sxemini təklif etmişdir.

Bu diaqramı başa düşmək asandır. Xüsusilə onun elementlərini tanış obyektlər və hadisələr şəklində təsəvvür edirsinizsə. Məsələn, məlumat mənbəyi telefonla danışan şəxsdir. Telefon danışıq və ya səs dalğalarını elektrik siqnallarına çevirən kodlayıcı olacaq. Bu vəziyyətdə məlumat ötürmə kanalı rabitə qovşaqlarıdır, ümumiyyətlə, bir telefon dəstindən digərinə gedən bütün telefon şəbəkəsidir. Abunəçinin telefonu deşifrə cihazı kimi çıxış edir. Elektrik siqnalını yenidən səsə, yəni nitqə çevirir.

İnformasiyanın ötürülməsi prosesinin bu diaqramında məlumatlar davamlı elektrik siqnalı kimi təqdim olunur. Belə bir əlaqə analoq adlanır.

Kodlaşdırma anlayışı

Kodlaşdırma mənbə tərəfindən göndərilən məlumatın istifadə olunan rabitə kanalı üzərindən ötürülməyə uyğun formaya çevrilməsi hesab edilir. Kodlaşdırmanın ən başa düşülən nümunəsi Morze kodudur. Orada məlumat nöqtə və tire ardıcıllığına, yəni qısa və uzun siqnallara çevrilir. Qəbul edən tərəf bu ardıcıllığı deşifrə etməlidir.

Müasir texnologiyalar rəqəmsal rabitədən istifadə edir. Orada məlumat binar verilənlərə, yəni 0 və 1-ə çevrilir (kodlaşdırılır). Hətta ikili əlifba da var. Belə bir əlaqə diskret adlanır.

İnformasiya kanallarına müdaxilə

Məlumatların ötürülməsi sxemində səs-küy də mövcuddur. Bu vəziyyətdə "səs-küy" anlayışı siqnalın təhrif edildiyi və nəticədə itkisi olan müdaxilə deməkdir. Müdaxilə səbəbləri müxtəlif ola bilər. Məsələn, informasiya kanalları bir-birindən zəif müdafiə oluna bilər. Müdaxilələrin qarşısını almaq üçün müxtəlif texniki mühafizə üsulları, filtrlər, ekranlama və s.

K.Şennon səs-küylə mübarizə üçün kodlaşdırma nəzəriyyəsini işləyib hazırladı və istifadə etməyi təklif etdi. İdeya ondan ibarətdir ki, əgər məlumat səs-küyün təsiri altında itirsə, o zaman ötürülən məlumatlar lazımsız olmalıdır, lakin eyni zamanda ötürülmə sürətini azaltmaq qədər deyil.

Rəqəmsal rabitə kanallarında məlumat hissələrə - paketlərə bölünür, hər biri üçün yoxlama məbləği hesablanır. Bu məbləğ hər bir paketlə birlikdə ötürülür. İnformasiya qəbuledicisi bu məbləği yenidən hesablayır və paketi yalnız orijinala uyğun gələrsə qəbul edir. Əks halda, paket yenidən göndərilir. Göndərilən və alınan yoxlama məbləğləri uyğun gələnə qədər və s.

"Məlumatların ötürülməsi" mövzusunda dərs xülasəsi

Dərsin Məqsədləri

Təhsil:

Biliklərin öyrənilməsi və möhkəmləndirilməsi;

Aparıcı biliklərin yenilənməsi;

Konsepsiya üsullarını təqdim edinməlumat ötürülməsi,məlumat ötürmə kanalları,kanal tutumu.

düşününtexniki məlumat ötürmə sistemləri.

İnkişaf edir:

tələbələrin bilişsel maraqlarını, yaradıcılıq fəaliyyətini inkişaf etdirmək;

birgə işdə tələbələrin mehriban və işgüzar ünsiyyətini inkişaf etdirmək.

Təhsil:

mövzuya marağı, diqqətliliyi, nizam-intizamı inkişaf etdirmək.

Dərs növü: yeni materialın öyrənilməsi və biliklərin ilkin konsolidasiyası.
Avadanlıq: PC, proyektor, ekran, təqdimat "İnformasiyanın ötürülməsi".
İş növləri: evristik söhbət, mühazirə-nümayiş, tələbələrin müstəqil işi.

Dərs addımları:

Təşkilat vaxtı.

Bilik yeniləməsi:

Dərsin məqsədinin qoyulması.

Yeni materialın öyrənilməsi.

Dərsi yekunlaşdırmaq.

Ev tapşırığını təyin etmək.

Dərslər zamanı

– Salam uşaqlar, əyləşin. Sizi görməyimə çox şadam. Bu gün biz "Sistemlərdə informasiya prosesləri" fəslini öyrənməyə davam edirik.

II. Bilik yeniləməsi

Əsas kursdan bilirsiniz:

İnformasiyanın ötürülməsi mənbədən məlumatı alana (qəbul edənə) baş verir.mənbə məlumat hər hansı bir şey ola bilər: canlı və ya cansız təbiətin istənilən obyekti və ya hadisəsi. İnformasiyanın ötürülməsi prosesi informasiyanın mənbəyini və qəbuledicisini ayıran bəzi maddi mühitdə baş verir ki, bu da adlanırkanal məlumatların ötürülməsi. İnformasiya kanal vasitəsilə müəyyən bir ardıcıllıqla siqnallar, simvollar, işarələr şəklində ötürülür.mesaj . alıcı informasiya mesajı qəbul edən obyektdir, bunun nəticəsində onun vəziyyətində müəyyən dəyişikliklər baş verir. Yuxarıda göstərilənlərin hamısı şəkildə sxematik şəkildə göstərilmişdir. İnsan onu əhatə edən hər şeydən hiss orqanları ilə məlumat alır: eşitmə, görmə, qoxu, toxunma, dad. İnsan ən çox məlumatı eşitmə və görmə vasitəsilə alır. Səs mesajları davamlı mühitdə (ən çox havada) qulaq - akustik siqnallarla qəbul edilir. Görmə cisimlərin görüntüsünü daşıyan işıq siqnallarını qəbul edir.Məlumat kanalı ya təbii xarakterli ola bilər (səs dalğalarının keçdiyi atmosfer havası, müşahidə olunan obyektlərdən əks olunan günəş işığı) və ya ola bilər.süni yaradılmışdır. Süni şəkildə yaradılmışlar sadəcə texniki rabitə vasitələridir.

Beləliklə, dərsimizin mövzusu"Məlumatların ötürülməsi" (Slayd 1)

III. Dərsin məqsədinin qoyulması

Gəlin yeni material öyrənməyə başlayaq. Dərsin mövzusunu dəftərinizə yazın.
Bu gün dərsdə bir-birimizi tanıyacağıq-dan texniki məlumat ötürmə sistemləri informasiyanın ötürülməsi prosesi necə həyata keçirilir, biz praktiki məsələləri həll edəcəyik.

I V. Yeni materialın öyrənilməsi.

Məsafədən məlumat ötürmək üçün ilk texniki vasitə 1837-ci ildə amerikalı Samuel Morse tərəfindən ixtira edilmiş teleqraf olmuşdur. 1876-cı ildə amerikalı A. Bell telefonu ixtira edir. Alman fiziki Heinrich Hertz (1886) tərəfindən elektromaqnit dalğalarının kəşfinə əsaslanaraq A.S. 1895-ci ildə Rusiyada Popov və 1896-cı ildə onunla demək olar ki, eyni vaxtda G. Markoni İtaliyada radio ixtira etdi. Televiziya və İnternet XX əsrdə meydana çıxdı.(Slayd 2)

K. Şennonun məlumat ötürmə modeli

İnformasiya rabitəsinin yuxarıda göstərilən bütün üsulları fiziki (elektrik və ya elektromaqnit) siqnalın məsafəyə ötürülməsinə əsaslanır və müəyyən ümumi qanunlara tabedir. Bu qanunların öyrənilməsi ilə 1920-ci illərdə yaranmış ünsiyyət nəzəriyyəsi məşğul olur. Ünsiyyət nəzəriyyəsinin riyazi aparatı - riyazi ünsiyyət nəzəriyyəsi amerikalı alim Klod Şennon tərəfindən işlənib hazırlanmışdır. (Slayd 3)

Texniki rabitə kanalları vasitəsilə məlumatların ötürülməsi modeli

Klod Şennon texniki rabitə kanalları vasitəsilə informasiyanın ötürülməsi prosesinin modelini təklif etmişdir.Burada kodlaşdırma mənbədən gələn informasiyanın kommunikasiya kanalı üzərindən ötürülməsi üçün uyğun formaya çevrilməsi deməkdir.Deşifrə - siqnal ardıcıllığının tərs çevrilməsi .

Belə bir sxemin işləməsi telefonla tanış olan danışıq prosesi ilə izah edilə bilər. Məlumat mənbəyi danışan şəxsdir. Kodlayıcı səs dalğalarını (nitqi) elektrik siqnallarına çevirən telefon mikrofonudur. Rabitə kanalı telefon şəbəkəsidir (siqnalın keçdiyi naqillər, telefon qovşaqlarının açarları). Deşifrə cihazı dinləyən şəxsin - məlumat qəbuledicisinin telefonudur (qulaqlıq). Burada daxil olan elektrik siqnalı səsə çevrilir.

Müasir kompüter məlumat ötürmə sistemləri - kompüter şəbəkələri eyni prinsiplə işləyir. İkili kompüter kodunu rabitə kanalı üzərindən ötürülən tipdə fiziki siqnala çevirən kodlaşdırma prosesi mövcuddur. Deşifrə ötürülən siqnalın kompüter koduna tərs çevrilməsidir. Məsələn, kompüter şəbəkələrində telefon xətlərindən istifadə edilərkən kodlaşdırma və dekodlaşdırma funksiyaları adlanan cihaz tərəfindən yerinə yetirilir.modem.

Kanal tutumu və məlumat ötürmə sürəti

Texniki məlumat ötürmə sistemlərinin tərtibatçıları bir-biri ilə əlaqəli iki vəzifəni həll etməlidirlər: məlumat ötürülməsinin ən yüksək sürətini necə təmin etmək və ötürülmə zamanı məlumat itkisini necə azaltmaq. K.Şennon bu problemlərin həlli ilə məşğul olan və o dövr üçün yeni bir elm yaradan ilk alim olmuşdur -informasiya nəzəriyyəsi . Şennon müəyyən etdiməlumatın miqdarını ölçmək üçün bir üsul rabitə kanalları ilə ötürülür. Onlar ötürmə qabiliyyəti anlayışını təqdim etdilərmaksimum mümkün məlumat ötürmə sürəti kimi kanal. Bu sürət saniyədə bitlə ölçülür (həmçinin saniyədə kilobit, saniyədə meqabit).

Rabitə kanalının ötürmə qabiliyyəti onun texniki həyata keçirilməsindən asılıdır. Məsələn, kompüter şəbəkələri aşağıdakı rabitə vasitələrindən istifadə edir:

telefon xətləri;

elektrik kabelinin bağlantısı;

fiber optik kabel rabitəsi;

radio rabitəsi.

Telefon xətlərinin ötürmə qabiliyyəti - onlarla və yüzlərlə Kbps; fiber optik xətlərin və radiorabitə xətlərinin ötürmə qabiliyyəti onlarla və yüzlərlə Mbit/s ilə ölçülür.

Bununla belə, K.Şennon tərəfindən təklif olunan diaqramda sözlə qeyd olunan bir problem var"səs-küy".

Səs-küydən, səsdən qorunma

"Səs-küy" termini ötürülən siqnalı təhrif edən və məlumat itkisinə səbəb olan müxtəlif növ müdaxilələrə aiddir. Bu cür müdaxilə ilk növbədə texniki səbəblərdən, məsələnkeyfiyyətsiz xətt , eyni kanallar vasitəsilə ötürülən müxtəlif məlumat axınlarının bir-birindən etibarlı olmaması. Bəzən telefonla danışarkən həmsöhbəti başa düşməyi çətinləşdirən səs-küy, xırıltılar eşidirik və ya söhbətimizin üstünə başqa insanların danışığı vurulur.

Səs-küyün olması ötürülən məlumatın itirilməsinə səbəb olur . Belə hallarda səs-küydən qorunma tələb olunur. Bunun üçün ilk növbədə rabitə kanallarını səs-küyün təsirindən qorumaq üçün texniki üsullardan istifadə edilir. Belə üsullar çox fərqli, bəzən sadə, bəzən çox mürəkkəbdir. Məsələn: çılpaq məftil yerinə ekranlı kabeldən istifadə etmək; faydalı siqnalı səs-küydən ayıran müxtəlif növ filtrlərin istifadəsi və s.

Şennon səs-küylə mübarizə üsullarını verən xüsusi kodlaşdırma nəzəriyyəsini inkişaf etdirdi. Bu nəzəriyyənin mühüm ideyalarından biri də rabitə xətti üzərindən ötürülən kodun olmasıdırlazımsız. Bunun sayəsində ötürülmə zamanı məlumatın bir hissəsinin itirilməsi kompensasiya edilə bilər. Məsələn, telefonla danışarkən eşitmək çətindirsə, o zaman hər sözü iki dəfə təkrarlamaqla, həmsöhbətin sizi düzgün başa düşməsi şansınız daha yüksəkdir.

Kod artıqlığı ötürülən məlumatların dəfələrlə təkrarlanmasıdır.

Bununla belə, artıqlığı çox böyük edə bilməzsiniz. Bu, gecikmələrə və daha yüksək rabitə xərclərinə səbəb olacaq. Kodlaşdırma nəzəriyyəsi sadəcə optimal olacaq belə bir kodu əldə etməyə imkan verir: ötürülən məlumatın artıqlığı minimum mümkün olacaq və alınan məlumatın etibarlılığı maksimum olacaqdır.

Elmə böyük töhfərabitə nəzəriyyəsi məşhur sovet alimi Vladimir Aleksandroviç Kotelnikov tərəfindən təqdim edilmişdir. 1940-1950-ci illərdə informasiya ötürmə sistemlərinin səs-küy toxunulmazlığı problemi üzrə fundamental elmi nəticələr əldə etmişdir.

Müasir rəqəmsal rabitə sistemlərində, ötürülmə zamanı məlumat itkisi ilə mübarizə aparmaq üçün tez-tez aşağıdakı texnikadan istifadə olunur. Bütün mesaj hissələrə - bloklara bölünür. Hər blok üçünyoxlama məbləği hesablanır (ikili rəqəmlərin cəmi) bu blokla birlikdə ötürülür. Qəbul yerində, qəbul edilmiş blokun yoxlama məbləği yenidən hesablanır və ilkin məbləğə uyğun gəlmirsə, bu blokun ötürülməsi təkrarlanır. Bu, ilkin və son yoxlama məbləğləri uyğun gələnə qədər baş verir.

Müstəqil iş. Şagirdlərin yerinə yetirməli olduqları tapşırıqları olan kartlar var.

Müstəqil iş üçün tapşırıqlar

Rabitə kanalının ötürmə qabiliyyəti 100 Mbit/s təşkil edir. Kanal səs-küydən təsirlənmir (məsələn, fiber optik xətt). İnformasiya həcmi 100 Kb olan mətnin kanal üzərindən ötürülməsinin nə qədər vaxt aparacağını müəyyən edin.

Rabitə kanalının ötürmə qabiliyyəti 10 Mbit/s təşkil edir. Kanal səs-küyə məruz qalır, ona görə də ötürmə kodunun artıqlığı 20% təşkil edir. İnformasiya həcmi 100 Kb olan mətnin kanal üzərindən ötürülməsinin nə qədər vaxt aparacağını müəyyən edin.

V. Dərsin xülasəsi

Dərsimiz sona çatdı. Bu gün dərsdə nə yeni öyrəndiniz və nə öyrəndiniz?

VI. Refleksiya.

Özünüzü özünüz qiymətləndirməyi təklif edirəm (düzgün cavabları deyirəm). Dərs qiymətləri.

VII. Ev tapşırığını təyin etmək

Texniki məlumat ötürmə sistemləri Tarixdən: ilk texniki ötürmə sistemi teleqraf olmuşdur (1837); sonra telefon icad edildi (1876-cı ildə amerikalı Aleksandr Bell); radionun ixtirası (1895-ci ildə rus mühəndisi Aleksandr Stepanoviç Popov. 1896-cı il italyan mühəndisi Q.Markoni) 20-ci əsrdə televizor və internet meydana çıxdı.

Klod Şennonun İnformasiya ötürmə modeli İnformasiya kommunikasiyasının ötürülməsinin sadalanan bütün üsulları fiziki (elektrik və ya elektromaqnit) siqnalın məsafəyə ötürülməsinə əsaslanır və müəyyən ümumi qanunlara tabedir. Bu qanunların tədqiqi ilə 1920-ci illərdə yaranmış ünsiyyət nəzəriyyəsi məşğul olur. Ünsiyyət nəzəriyyəsinin riyazi aparatı - ünsiyyətin riyazi nəzəriyyəsi alim Klod Şennon tərəfindən işlənib hazırlanmışdır.

Texniki rabitə kanalları üzərindən informasiyanın ötürülməsi modeli MƏLUMAT MƏNBƏYİ KODDERİ SƏYƏ RATİBA KANALI SƏKSİYƏNDƏN MÜDAFİƏ EDİLMƏSİ DEKODERİ MƏLUMAT QƏBUL EDİCİSİ

Texniki kanallar vasitəsilə məlumat ötürmə modelinin işinə bir nümunə ƏLAQƏ KANALININ KODERİ MİKROFON DİKODERİNİN QƏBUL EDİCİSİ

İnformasiyanın kodlaşdırılması mənbədən gələn məlumatın rabitə kanalı üzərindən ötürülməsi üçün əlverişli formaya çevrilməsidir. Texniki rabitə kanalları ilə ötürülən kodlaşdırılmış siqnalın formaları: ü elektrik cərəyanı ü radiosiqnal

İnformasiyanın ötürülməsi üçün müasir kompüter sistemləri kompüter şəbəkələridir. Kompüter şəbəkələrində: kodlaşdırma ikili kompüter kodunun rabitə kanalı ilə ötürülən tipli fiziki siqnala çevrilməsi prosesidir; dekodlaşdırma, ötürülən siqnalın kompüter koduna çevrilməsinin əks prosesidir.

Texniki məlumat ötürmə sistemlərinin tərtibatçıları tərəfindən həll edilən vəzifələr: məlumat ötürülməsinin ən yüksək sürətini necə təmin etmək olar; ötürülmə zamanı məlumat itkisini necə azaltmaq olar. K.Şennon ilk olaraq bu problemlərin həlli ilə məşğul olmuş və elm - informasiya nəzəriyyəsini yaratmışdır.

Kanal tutumu maksimum məlumat ötürmə sürətidir. Ötürmə qabiliyyəti aşağıdakı vahidlərlə ölçülür: bps və ya bayt/s 1 bayt/s = 23 bps = 8 bps 1 Kbps = 210 bps = 1024 bps 1 Mbps = 210 Kbps = 1024 Kbps 1 Gbps = 210 Mbps = 1024 Mbps

Kanalın genişliyi onun texniki həyata keçirilməsindən asılıdır. Kompüter şəbəkələrində aşağıdakı rabitə vasitələrindən istifadə olunur: telefon xətləri (10 -100 Kbps); elektrik kabelinin bağlantısı; fiber optik kabel rabitəsi (10 -100 Mbps); radio rabitə (10 -100 Mbps).

İnformasiyanın ötürülmə sürəti təkcə rabitə kanalının genişliyindən deyil, həm də informasiyanın kodlaşdırılmasının bit dərinliyindən asılıdır. Mesaj kodunun uzunluğu mümkün qədər qısa olmalıdır.

Səs-küy "səs-küy" termini ötürülən siqnalı təhrif edən və məlumatın itirilməsinə səbəb olan müxtəlif müdaxilələrə aiddir. Müdaxilələrin texniki səbəbləri: rabitə xətlərinin keyfiyyətsizliyi; eyni kanallar vasitəsilə ötürülən müxtəlif məlumat axınlarının bir-birindən etibarlı olmaması. Səs-küyün olması məlumat itkisinə səbəb olur

Səs-küydən qorunma Şennon səs-küylə mübarizə üsullarını təmin edən xüsusi kodlaşdırma nəzəriyyəsini inkişaf etdirdi. Bu nəzəriyyənin ən mühüm ideyalarından biri odur ki, rabitə xətti üzərindən ötürülən kodun artıq olması lazımdır. Kod artıqlığı ötürülən məlumatların dəfələrlə təkrarlanmasıdır.

Səs-küydən qorunma Kodun artıqlığı çox böyük ola bilməz. Bu, gecikmələrə və daha yüksək rabitə xərclərinə səbəb olacaq. Kodlaşdırma nəzəriyyəsi sadəcə optimal olacaq belə bir kodu əldə etməyə imkan verir: ötürülən məlumatın artıqlığı minimum mümkün olacaq və alınan məlumatın etibarlılığı maksimum olacaqdır.

Səs-küydən qorunma Rabitə elmi nəzəriyyəsinə böyük töhfə Sovet alimi Vladimir Aleksandroviç Kotelnikov (XX əsrin 1940-1950) tərəfindən edilmişdir.

Səs-küydən qorunma Müasir rəqəmsal rabitə sistemlərində ötürülmə zamanı məlumat itkisi ilə mübarizə aparmaq üçün: bütün mesaj hissələrə - bloklara bölünür; hər blok üçün bu blokla birlikdə ötürülən yoxlama məbləği (ikilik rəqəmlərin cəmi) hesablanır; qəbul yerində alınan blokun yoxlama məbləği yenidən hesablanır, orijinala uyğun gəlmirsə, ötürülmə təkrarlanır.

Əsas anlayışlar sistemi Texniki rabitə sistemlərində informasiyanın ötürülməsi K.Şennon modeli Rabitə kanalı üzərindən informasiyanın ötürülməsi prosesi Kodlaşdırma proseduru Bant genişliyi deşifrənin təsiri Rabitə kanalında səs-küy tutumu

Tapşırıqlar 1. ADSL bağlantısı vasitəsilə məlumat ötürmə sürəti 128000 bps təşkil edir. Bu əlaqə vasitəsilə 625 KB fayl ötürülür. Fayl ötürmə vaxtını saniyələrlə göstərin.

Tapşırıqlar 2. Modem bağlantısı vasitəsilə məlumat ötürmə sürəti 51200 bps təşkil edir. Bu əlaqə üzərindən mətn faylının ötürülməsi 10 saniyə çəkdi. 16 bitlik Unicode-da olduğu bilinirsə, ötürülən mətnin neçə simvoldan ibarət olduğunu müəyyənləşdirin.

Tapşırıqlar 3. Mesajları 28800 bps sürətlə ötürən adi modemin 640 x 480 piksel rəngli bitmapını ötürməsi, hər bir pikselin rənginin üç bayta kodlanması şərtilə neçə saniyə çəkəcək?

Tapşırıqlar 4. Modemdən istifadə edərək orta məlumat ötürmə sürəti 36 864 bps təşkil edir. Hər səhifədə orta hesabla 2304 simvol olduğunu fərz etsək, modem 8 bitlik KOI 8 kodlaşdırmasında 4 səhifə mətni ötürmək üçün neçə saniyə çəkir?

Tapşırıqlar 5. 150 MB məlumatın ötürüldüyü məlumdursa, rabitə kanalı üzrə məlumatın tam həcminin ötürülməsi vaxtı (dəqiqələrlə) nə qədərdir, zamanın birinci yarısı sürəti ilə ötürülür. 2 Mbps, qalan vaxt isə 6 Mbps sürətlə?

Tapşırıqlar 6. Tolya saniyədə 219 bit məlumat qəbul etmə sürətini təmin edən yüksək sürətli birtərəfli radio kanalı vasitəsilə İnternetə çıxış əldə edir. Mişanın yüksəksürətli internetə çıxışı yoxdur, lakin o, saniyədə orta sürəti 214 bit olan aşağı sürətli telefon kanalı vasitəsilə Tolyadan məlumat ala bilir. Mişa Tolya ilə razılaşdı ki, onun üçün yüksək sürətli kanal vasitəsilə 6 MB məlumat endirəcək və onu aşağı sürətli kanal vasitəsilə Mişaya ötürəcək. Tolya kompüteri bu məlumatın ilk 256 KB-ni qəbul edəndən tez məlumatı təkrar ötürməyə başlaya bilər. Tolya məlumatları endirməyə başladığı andan Mişa onu tamamilə qəbul edənə qədər mümkün olan minimum müddət (saniyələrlə) nə qədərdir?

Tapşırıqlar 7. 5 MB-lıq sənəd bir kompüterdən digərinə iki yolla ötürülə bilər: A) Arxivlə sıxışdırmaq, arxivi rabitə kanalı ilə köçürmək, paketdən çıxarmaq B) Arxivatordan istifadə etmədən rabitə kanalı ilə köçürmək. Hansı üsul daha sürətli və nə qədərdir, əgər - rabitə kanalı üzrə orta məlumat ötürmə sürəti saniyədə 218 bitdirsə, - arxivçi tərəfindən sıxılmış sənədin həcmi orijinalın 80% -ni təşkil edirsə, - faylın sıxılması üçün tələb olunan vaxt sənəd 35 saniyə, dekompressiya üçün - 3 saniyə?

Tapşırıqlar Cavabınızda A üsulu daha sürətli olarsa A hərfini və ya B üsulu daha sürətli olarsa B hərfini yazın.Hərfdən dərhal sonra bir metodun digərindən nə qədər sürətli olduğunu saniyələrin sayını yazın. Beləliklə, məsələn, B üsulu A metodundan 23 saniyə tezdirsə, cavabda B 23 yazın.

Tapşırıqlar 8. 40 MB məlumat A nöqtəsindən B nöqtəsinə saniyədə 218 bit, sonra isə B nöqtəsindən C nöqtəsinə saniyədə 219 bit keçid vasitəsilə ötürülür. Məlumatların A nöqtəsindən ötürülməsinin başlanmasından B nöqtəsində onların tam qəbuluna qədər 35 dəqiqə vaxt sərf olunub. B nöqtəsindəki gecikmə, yəni A nöqtəsindən məlumatların qəbulunun sonu ilə C nöqtəsinə məlumat ötürülməsinin başlaması arasındakı vaxt saniyələrlə nə qədər idi?