НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Теория информации Вводная

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Теория информации Вводная лекция Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2014

Структура курса • 6 лабораторных работы (50 б. ); • реферат (5 б. , материал доклада); • доклад (5 б. , выступление с презентацией); • 10 б. дополнительных (∑ ≤ 60 б. ) – за выполнение дополнительных заданий при выполнении лабораторных работ, за высокое качество реферата и выступление на семинаре; • 12 лекций. 2

Основные ресурсы • ftp: //ftp. vt. tpu. ru/study/Osokin/public/TI/ • Список источников. doc; • Вопросы_дифзачета. pdf; • Пример титульного листа 8 В 2 Х. doc; • Пример титульного листа 8 И 2 Х. doc; • Лабораторные работы. url (ссылка на сайт со списком ЛБ); • График выполнения лабораторных работ. pdf; • Таблица. doc; • Темы_ докладов_2014. pdf; • Содержание_лекций. pdf. 3

Диф. зачёт Допуск • min 33 б. + 6 ЛБ. Билет • 1) первые 2 вопроса по модуляции (каждый по 5 б. ); • 2) третий вопрос по разным разделам из курса (18 б. ); • 3) последний вопрос из ЛБ: Хаффмен, Хэмминг, RLE (12 б. ). • min 22 б. Оценка • 55 – 69 удовл. • 70 – 89 хорошо • 90 – 100 отлично 4

В каких дисциплинах пригодится • Схемотехника ЭВМ. Ч. 1 • Схемотехника ЭВМ. Ч. 2 • Периферийные устройства. • Сети и телекоммуникации. • Защита информации. • Цифровая обработка сигналов. 5

Лабораторные работы • Криптографический алгоритм «Методом перестановок» (4 б. ; 2 занятия). • Алгоритм сжатия данных RLE (6 б. ; 2 занятия). • Алгоритм кодирования Хаффмена (10 б. ; 2 занятия). • Программная реализация дискретного косинусного преобразования алгоритма JPEG (6 б. ; 2 занятия). • Корректирующий код Хэмминга (12 б. ; 2 занятия). • Циклический код Боуза-Чоудхури-Хоквингема (12 б. ; 2 занятия). 6

Лекционный материал • 1 «Основные понятия и определения теории информации» рассматриваются понятия сигнал, данные, информация, знания и соотношение между этими понятиями, измерение информации структурными, статистической и алгоритмической мерами, области применения этих мер. • 2 «Датчики» приводятся общие сведения о датчиках, рассматриваются физические датчики, химические и биологические сенсоры, датчики систем радиочастотной идентификации (RFID), кратко излагается информация про «умные» датчики. 7

Лекционный материал • 3 «Описание сигналов» рассматриваются различные формы описания и представления сигналов, спектр прямоугольного импульса, определение практической ширины спектра прямоугольного импульса, изменение спектра при различных преобразованиях сигналов. • 4 «Переход от аналоговой формы сигнала к цифровой» сформулирована цель перехода от аналоговой формы представления сигнала к цифровой, рассмотрены вопросы квантования сигнала по частоте и уровню. • 5 «Модуляция сигналов» рассмотрены основные виды непрерывной модуляции сигналов, спектр АМ-сигнала, демодуляция АМ-сигнала, манипуляции сигналов, основные виды импульсной модуляции. 8

Лекционный материал • 6 «Общие сведения о передаче сигналов» рассмотрены понятия «линия связи» , «канал связи» , как передаются данные при последовательной и параллельной передаче данных, режимы передачи данных, основные задачи, решаемые при организации передачи данных, согласование характеристик передаваемого сигнала и используемого канала. • 7 «Виды физических линий связи» рассмотрены акустические, электромагнитные и оптические линии связи, их преимущества и недостатки, концепция структурированных кабельных систем, приведены математические основы частотного, временного и кодового разделения линий связи, их достоинства и недостатки, рассмотрено разделение по форме и фазе. 9

Лекционный материал • 8 «Передача информации по каналу» рассмотрена обобщенная информационная модель канала, теоретические модели каналов связи, дискретный канал без помех, пропускная способность дискретного канала без помех. • 9 «Сжатие» рассмотрены основные алгоритмы сжатия без потерь, алгоритмы сжатия с потерями, идея сжатия видеопоследовательностей. Освоение приведенного материала позволит освоить современные протоколы видеоконференцсвязи H. 261, H. 263+, H. 264. • 10 «Передача информации по каналу с помехами» сформулировано понятие дискретного канала с помехами, выражения для подсчета пропускной способности различных каналов с помехами, рассмотрены методы повышения помехоустойчивости передачи и приема. 10

Лекционный материал • 11 «Помехоустойчивое кодирование» приведена классификация помехоустойчивых кодов, сформулированы определения теории помехоустойчивого кодирования, детально с примерами по кодированию и декодированию рассмотрены коды Хэмминга, и Боуза-Чоудхури. Хоквингема, кратко изложены современные помехоустойчивые коды. • 12 «Представление информации» рассмотрены теоретические основы представления информации: каналы получения информации человеком, принцип работы основных типов визуализаторов, методы формирования цветных изображений, основные системы цветообразования, достоинства, недостатки, области применения систем распознавания и синтеза речи. 11

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Теория информации Вводная лекция Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2014