Информационные системы Основные понятия Информация Информация

Информационные системы

Основные понятия: Информация • Информация - от латинского informatio - сведения, разъяснения, изложение. • Под информацией в философии понимают отраженное разнообразие, возникающее в результате взаимодействия объектов. • Под информацией в быту (житейский аспект) понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами (С. И. Ожегов. Толковый словарь русского языка). • Под информацией в технике понимают сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью технических устройств. • Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. Информация - это снятая неопределенность (К. Шеннон).

Основные понятия: Информация • Под информацией в кибернетике (теории управления) понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, то есть в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Виннер). • Под информацией в семантической теории (смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной. • Под информацией в документалистике понимают все то, что так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов. • В информатике информацию рассматривают как продукт взаимодействия данных (зарегистрированных сигналов) и методов их обработки, адекватных решаемой задаче.

Основные понятия: аналоговый сигнал • Сигнал - это любая физическая величина (например, температура, давление воздуха, интенсивность света, сила тока и т. д. ), изменяющаяся со временем. Именно благодаря этому изменению сигнал может нести в себе какую-то информацию. • Электрический сигнал - это электрическая величина (например, напряжение, ток, мощность), изменяющаяся со временем. Вся электроника в основном работает с электрическими сигналами, хотя сейчас все больше используются световые сигналы, которые представляют собой изменяющуюся во времени интенсивность света. • Аналоговый сигнал - это сигнал, который может принимать любые значения в определенных пределах (например, напряжение может плавно изменяться в пределах от нуля до десяти вольт). Устройства, работающие только с аналоговыми сигналами, называются аналоговыми устройствами. Название "аналоговый" подразумевает, что сигнал изменяется аналогично физической величине, то есть непрерывно.

Основные понятия: цифровой сигнал Цифровой сигнал - это сигнал, который может принимать только два (иногда - три) значения, причем разрешены некоторые отклонения от этих значений. Например, напряжение может принимать два значения: от 0 до 0, 5 В (уровень нуля) или от 2, 5 до 5 В (уровень единицы). Устройства, работающие исключительно с цифровыми сигналами, называются цифровыми устройствами.

• • • Основные понятия: сигналы В отличие от аналоговых, цифровые сигналы, имеющие всего два разрешенных значения, защищены от действия шумов, наводок и помех гораздо лучше. Небольшие отклонения от разрешенных значений никак не искажают цифровой сигнал, так как всегда существуют зоны допустимых отклонений Именно поэтому цифровые сигналы допускают гораздо более сложную и многоступенчатую обработку, гораздо более длительное хранение без потерь и гораздо более качественную передачу, чем аналоговые. К тому же поведение цифровых устройств всегда можно абсолютно точно рассчитать и предсказать. Цифровые устройства гораздо меньше подвержены старению, так как небольшое изменение их параметров никак не отражается на их функционировании. Кроме того, цифровые устройства проще проектировать и отлаживать. Понятно, что все эти преимущества обеспечивают бурное развитие цифровой электроники. Искажение шумами и наводками аналогового (слева) и цифрового (справа) сигналов

Основные понятия: цифровой сигнал U 1 x

Основные понятия: аналоговый сигнал амплитудная модуляция (Amplitude-Shift Keying - ASK); частотная модуляция (Frequency-Shift Keying - FSK); фазовая модуляция (Phase-Shift Keying - PSK).

Телекоммуникации – доступ к ИС • Информация, которой оперируют компьютеры, называется данные • Территориально распределенные и соединенные линиями связи компьютеры, занимающиеся обработкой данных, в общем случае представляют собой распределенную систему обработки данных (РСОД) или сеть ЭВМ • системы передачи информации образуют телекоммуникационную среду, обеспечивающую удаленное взаимодействие компьютеров • Телекоммуникации стали новым способом взаимодействия людей и информационных систем. • Телекоммуникация предполагает общение пространственно и по времени разнесенных субъектов и выполняет связующую функцию

системы передачи информации определения • Для передачи информации используют некоторый материальный носитель - сигнал. • Различают статические и динамические сигналы. Статические сигналы в основном предназначены для передачи информации во времени, т. е. для хранения информации с последующим ее использованием. Динамические сигналы для передачи информации в пространстве. • Любой сигнал неразрывно связан с определенной материальной системой, называемой системой связи или системой передачи информации

Схема системы передачи информации • Источник генерирует сообщение • Передатчик преобразует сообщение в сигнал (кодирование) • Линия связи - собственно физическая среда (medium), по которой передаются сигналы

• Одна и та же линия связи может служить одновременно для реализации одного или нескольких каналов связи (многоканальная связь). Канал (канал связи) - средства односторонней передачи данных. Примером канала может служить полоса частот, выделенная одному передатчику при радиосвязи. • В некоторой линии можно образовать несколько каналов связи, по каждому из которых передается своя информация. При этом говорят, что линия разделяется между несколькими каналами. • Существуют два метода разделения линии передачи данных: временное мультиплексирование (иначе разделение по времени или TDM - Time Division Method), при котором каждому каналу выделяется некоторый квант времени, частотное разделение (FDM - Frequency Division Method), при котором каналу выделяется некоторая полоса частот.

• Принимаемый сигнал на выходе канала связи отличается от входного передаваемого сигнала из-за наложения помехи на полезный сигнал. • Приемник осуществляет восстановление переданного источником информации сообщения по принятому сигналу (декодирование) • Получатель в системах передачи информации - это либо непосредственно человек, либо технические средства, связанные с человеком.

Типы линий связи • Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель, т. е. набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. • В зависимости от среды передачи данных различают следующие линии связи: • проводные (воздушные); • кабельные (медные и волоконно-оптические); • радиоканалы наземной и спутниковой связи; • инфракрасные лучи.

Типы линий связи Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. • По таким линиям связи традиционно передают телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используют и для передачи компьютерных данных. • Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать лучшего. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными.

• • • Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В системах телекоммуникации и компьютерных сетях применяют три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, волоконно-оптические кабели.

• Скрученная пара проводов называется витой парой (twisted pair). Витая пара изготавливается в двух вариантах: • в экранированном (STP - SMel -ded Twisted Pair) - когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, • и неэкранированном (UTP Uns. Melded Twisted Pair) когда изоляционная обертка каждой пары отсутствует. Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.

• Коаксиальный кабель (coaxial) имеет несимметричную конструкцию и состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Существует несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения: • для локальных сетей, • для глобальных сетей, • для кабельного телевидения и т. п.

Волоконно-оптический кабель (optical fiber) состоит из тонких (5. . . 60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля, он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

• • • Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует много типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью связи. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (KB, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (AM - Amplitude Modulation) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (FM - Frequency Modulation), а также на диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли, и для устойчивой связи необходимо наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.