Zprávy jsou odesílány pomocí. Přenos informací rychlejší než rychlost světla. Výstavba dálkových komunikačních systémů. Informační proces jako vědecký pojem

V moderní svět komunikační systémy hrají důležitá role ve vývoji našeho světa. Kanály pro přenos informací doslova proplétají naši planetu a spojují různé informační sítě do jediné globální internetové sítě. Nádherný svět moderní technologie zahrnuje pokročilé objevy vědy a techniky, často spojené s úžasnými příležitostmi kvantový svět. Dá se s jistotou říci, že dnes kvantové technologie pevně vstoupily do našich životů. Žádný mobilní technologie v našich kapsách je vybaven paměťovým čipem, který pracuje pomocí kvantového tunelování náboje. Podobný technické řešení umožnil inženýrům Toshiby postavit v roce 1984 tranzistor s plovoucím hradlem, který se stal základem pro konstrukci moderních paměťových čipů. Používáme ho každý den podobná zařízení, aniž by přemýšleli o tom, na čem je jejich práce založena. A zatímco si fyzici lámou hlavu a snaží se vysvětlit paradoxy kvantové mechaniky, technologický rozvoj přebírá úžasné možnosti kvantového světa.

V tomto článku se podíváme na interferenci světla a analyzujeme metody pro konstrukci komunikačního kanálu pro okamžitý přenos informací pomocí kvantové technologie. Ačkoli mnozí věří, že je nemožné přenášet informace vyšší rychlost světlo, s správný přístup i takový problém se stává řešitelným. Myslím, že to můžete vidět sami.

Úvod

Mnoho lidí jistě ví o jevu zvaném interference. Paprsek světla je směrován na neprůhledné plátno se dvěma rovnoběžnými štěrbinami, za nimiž je instalováno projekční plátno. Zvláštností štěrbin je, že jejich šířka se přibližně rovná vlnové délce vyzařovaného světla. Na promítací plátno je získána celá řada střídavých interferenčních proužků. Tento experiment, který poprvé provedl Thomas Young, demonstruje interferenci světla a poskytuje experimentální důkazy pro vlnovou teorii světla na počátku 19. století.

Dává smysl, že by fotony procházely štěrbinami a na zadní obrazovce vytvořily dva paralelní pruhy světla. Místo toho se ale na plátně tvoří mnoho pruhů, ve kterých se střídají oblasti světla a tmy. Jde o to, že když se světlo chová jako vlna, každá štěrbina je zdrojem sekundárních vln. V místech, kde sekundární vlny dopadají na obrazovku ve stejné fázi, se jejich amplitudy sčítají, což vytváří maximální jas. A tam, kde jsou vlny v protifázi, jsou jejich amplitudy kompenzovány, což vytváří minimum jasu. Periodické změny jasu během superpozice sekundárních vln vytvářejí na obrazovce interferenční proužky.

Proč se ale světlo chová jako vlna? Zpočátku vědci předpokládali, že se možná fotony navzájem srážejí, a rozhodli se je jeden po druhém uvolnit. Během hodiny se na obrazovce opět vytvořil interferenční obrazec. Pokusy vysvětlit tento jev vedly k předpokladu, že se foton rozdělí, projde oběma štěrbinami a narazí sám na sebe a vytvoří na stínítku interferenční obrazec.

Zvědavost vědců nedala pokoj. Chtěli vědět, kterou štěrbinou foton skutečně prošel, a tak se rozhodli pozorovat. Aby bylo toto tajemství odhaleno, byly před každou štěrbinu umístěny detektory, které zaznamenávaly průchod fotonu. Během experimentu se ukázalo, že foton prochází pouze jednou štěrbinou, buď první, nebo druhou. V důsledku toho se na obrazovce objevily dva rovnoběžné pruhy světla, bez jediného náznaku rušení. Pozorování fotonů zničilo vlnovou funkci světla a fotony se začaly chovat jako částice! Zatímco fotony jsou v kvantové nejistotě, šíří se jako vlny. Ale když jsou pozorovány, fotony ztratí svou vlnovou funkci a začnou se chovat jako částice.

Poté se experiment opakoval znovu, se zapnutými detektory, ale bez záznamu dat o trajektorii fotonů. Navzdory tomu, že experiment zcela opakuje předchozí, s výjimkou možnosti získat informace, po nějaké době se na obrazovce opět vytvořil interferenční obrazec světlých a tmavých pruhů.

Ukazuje se, že vliv nemá žádné pozorování, ale pouze takové, které může poskytnout informaci o trajektorii fotonů. A to potvrzuje i následující experiment, kdy trajektorie fotonů je sledována nikoli pomocí detektorů instalovaných před každou štěrbinou, ale pomocí přídavných pastí, pomocí kterých lze obnovit trajektorii pohybu bez interakce s původní fotony.

Kvantová guma

Začněme nejjednodušším diagramem (toto je přesně schematické znázornění experimentu, nikoli skutečný okruh instalace).

Pošleme laserový paprsek na průsvitném zrcadle (PP). Takové zrcadlo obvykle odráží polovinu světla dopadajícího na něj a druhá polovina prochází skrz. Ale fotony, které jsou ve stavu kvantové nejistoty a narážejí na průsvitné zrcadlo, volí oba směry současně. Poté se každý paprsek odráží od zrcadel (1) A (2) dopadá na obrazovku, kde pozorujeme rušivé proužky. Je to jednoduché a jasné: fotony se chovají jako vlny.

Nyní se pokusme přesně pochopit, jakou cestu fotony prošly – horní nebo dolní. Za tímto účelem nainstalujeme na každou cestu down konvertory (DK). Down konvertor je zařízení, které, když na něj dopadne jeden foton, produkuje na výstupu 2 fotony (každý s poloviční energií), z nichž jeden dopadne na obrazovku ( signální foton) a druhý zasáhne detektor (3) nebo (4) (nečinný foton). Po obdržení dat z detektorů budeme vědět, jakou cestu každý foton prošel. V tomto případě interferenční obrazec zmizí, protože jsme přesně zjistili, kudy fotony prošly, což znamená, že jsme zničili kvantovou nejistotu.

Dále experiment trochu zkomplikujeme. Umístíme odrazná zrcadla na dráhu každého „nečinného“ fotonu a nasměrujeme je na druhé průsvitné zrcadlo (na obrázku vlevo od zdroje). Průchod druhého polopropustného zrcadla vymaže informaci o trajektorii volnoběžných fotonů a obnoví interferenci (podle konstrukce Mach Zehnderova interferometru). Bez ohledu na to, který detektor funguje, nebudeme schopni zjistit, jakou cestu fotony prošly. S tímto složitým obvodem vymažeme informace o výběru cesty a obnovíme kvantovou nejistotu. V důsledku toho se na obrazovce zobrazí interferenční obrazec.

Pokud se rozhodneme rozšířit zrcadla, pak " singl„fotony znovu zasáhnou detektory (3) A (4) a jak víme, interferenční obrazec na obrazovce zmizí. To znamená, že změnou polohy zrcátek můžeme změnit obraz zobrazený na obrazovce. To znamená, že to můžete použít ke kódování binárních informací.

Pokus si můžete trochu zjednodušit a stejného výsledku dosáhnout tím, že po cestě posunete průsvitné zrcadlo "singl" fotony:

Jak vidíme, "singl" fotony urazí větší vzdálenost než jejich partneři, kteří dopadnou na obrazovku. Je logické předpokládat, že pokud se obraz na stínítku vytvoří dříve, pak by výsledný obraz neměl odpovídat tomu, zda určíme trajektorii fotonů nebo tuto informaci vymažeme. Praktické pokusy ale ukazují opak – bez ohledu na vzdálenost obraz na obrazovce vždy odpovídá prováděným akcím singl fotony. Podle informací z Wikipedie:

Hlavním výsledkem experimentu je, že nezáleží na tom, zda byl proces mazání proveden před nebo poté, co fotony dosáhly stínítka detektoru.

Podobný zážitek popisuje i kniha Briana Greena "Tkanina prostoru a prostoru". Zdá se to neuvěřitelné, mění to vztahy příčiny a následku. Zkusme přijít na to, co je co.

Trochu teorie

Pokud se podíváme na Einsteinovu speciální teorii relativity, jak se zvyšuje rychlost, čas se zpomaluje, podle vzorce:

Kde r je doba trvání, v je relativní rychlost objektu.

Rychlost světla je limitující hodnota, takže pro samotné částice světla (fotony) se čas zpomaluje na nulu. Správnější by bylo říci pro fotony neexistuječas, pro ně existuje jen tento moment, ve kterém zůstávají v libovolném bodě své trajektorie. Může se to zdát zvláštní, protože jsme zvyklí věřit, že světlo ze vzdálených hvězd k nám dorazí až po milionech let. Ale s ISO světelných částic dosáhnou fotony k pozorovateli ve stejný okamžik, kdy jsou emitovány vzdálenými hvězdami.

Faktem je, že současná doba pro stacionární objekty a pohybující se objekty se nemusí shodovat. Pro představu času je nutné uvažovat časoprostor jako souvislý blok prodloužený v čase. Řezy, které tvoří blok, jsou pro pozorovatele momenty přítomného času. Každý řez představuje prostor v jednom časovém bodě z jeho pohledu. Tento okamžik zahrnuje všechny body ve vesmíru a všechny události ve vesmíru, které se pozorovateli jeví jako probíhající současně.

V závislosti na rychlosti pohybu bude výsek současného času rozdělovat časoprostor pod různými úhly. Ve směru pohybu se výsek současného času posouvá do budoucnosti. V opačný směr, výsek současného času se posouvá do minulosti.

Jak větší rychlost pohyb, tím větší je úhel řezu. Při rychlosti světla má řez současného času maximální úhel posunutí 45°, při kterém se čas zastaví a fotony zůstanou v jednom časovém bodě v libovolném bodě své trajektorie.

Nabízí se rozumná otázka: jak může být foton současně uvnitř různé body prostor? Zkusme přijít na to, co se děje s vesmírem rychlostí světla. Jak je známo, s rostoucí rychlostí je pozorován účinek relativistického zkrácení délky podle vzorce:

Kde l je délka a v je relativní rychlost objektu.

Není těžké si všimnout, že při rychlosti světla bude jakákoliv délka v prostoru stlačena na nulovou velikost. To znamená, že ve směru pohybu fotonů je prostor komprimován do malého bodu Planckových dimenzí, ve kterém mizí samotný koncept časoprostoru. Dá se říci pro fotony neexistuje prostoru, protože celá jejich trajektorie v prostoru s ISO fotonů je v jednom bodě.

Nyní tedy víme, že bez ohledu na ujetou vzdálenost signalizace A singl fotony současně dosáhnou stínítka a detektorů, protože z pohledu fotonů neexistuje ani čas ani prostor. S ohledem na kvantové zapletení signál A singl fotony, jakýkoli dopad na jeden foton okamžitě ovlivní stav jeho partnera. Podle toho by měl obraz na stínítku vždy odpovídat tomu, zda určujeme trajektorii fotonů nebo tuto informaci vymažeme. To poskytuje potenciál pro okamžitý přenos informací. Stačí vzít v úvahu, že se pozorovatel nepohybuje rychlostí světla, a proto musí být obraz na obrazovce analyzován poté, co se volné fotony dostanou k detektorům.

Praktické provedení

Nechme teorii teoretikům a vraťme se k praktické části našeho experimentu. Chcete-li získat obraz na obrazovce, musíte zapnout zdroj světla a nasměrovat proud fotonů na obrazovku. Kódování informací proběhne dne vzdálený objekt, pohyb průsvitného zrcadla na cestě singl fotony. Očekává se, že vysílací zařízení bude kódovat informace v pravidelných intervalech, například přenášet každý bit dat v setině sekundy.

Citlivou obrazovku můžete použít jako obrazovku digitální matice přímo zaznamenávat střídavé změny. Zaznamenané informace pak musí být zpožděny, dokud nečinné fotony nedosáhnou svého cíle. Poté můžete začít analyzovat zaznamenané informace jednu po druhé, abyste získali přenášené informace. Pokud je například kodér umístěn na Marsu, musí analýza informací začít se zpožděním deseti až dvaceti minut (přesně tak dlouho, jak světlo potřebuje k dosažení rudé planety). Navzdory skutečnosti, že informace jsou analyzovány se zpožděním desítek minut, přijaté informace budou odpovídat tomu, co je v aktuálním čase vysíláno z Marsu. V souladu s tím společně s adoptoval zařízení bude nutné nainstalovat laserový dálkoměr, abyste přesně určili časový interval, od kterého je třeba začít analyzovat přenášené informace.

Je také nutné vzít v úvahu, že prostředí má Negativní vliv na přenášených informacích. Když fotony procházejí vzdušným prostorem, dochází k procesu dekoherence, který zvyšuje interferenci přenášený signál. Abychom co nejvíce eliminovali vliv životní prostředí Pomocí komunikačních satelitů je možné přenášet signály v bezvzduchovém vesmíru.

Mít organizovaný obousměrná komunikace, v budoucnu je možné vybudovat komunikační kanály pro okamžitý přenos informací na jakoukoli vzdálenost, kterou naše kosmická loď dosáhne. Takové komunikační kanály budou prostě nezbytné, pokud bude mimo naši planetu vyžadován rychlý přístup k internetu.

P.S. Zůstala jedna otázka, které jsme se snažili vyhnout: co se stane, když se podíváme na obrazovku, než se nečinné fotony dostanou k detektorům? Teoreticky (z pohledu Einsteinovy ​​teorie relativity) bychom měli vidět budoucí události. Navíc, pokud bychom odráželi nečinné fotony od vzdáleného zrcadla a vrátili je zpět, mohli bychom znát svou vlastní budoucnost. Ale ve skutečnosti je náš svět mnohem tajemnější, a proto je obtížné dát správnou odpověď bez dirigování praktické zkušenosti. Možná uvidíme nejpravděpodobnější budoucnost. Jakmile ale tuto informaci obdržíme, budoucnost se může změnit a může vzniknout alternativní odvětví událostí (podle Everettovy hypotézy výkladu mnoha světů). Nebo možná uvidíme směs interference a dvou pásem (pokud je obraz tvořen všemi možné možnosti budoucnost).

Každý člověk se neustále setkává s informacemi, a to tak často, že ne každý dokáže vysvětlit význam samotného pojmu. Informace jsou informace, které jsou přenášeny z jedné osoby na druhou pomocí různé prostředky komunikace.

Existují různé způsoby přenosu dat, které budou popsány níže.

Jak se informace přenášejí

V procesu lidského vývoje dochází k neustálému zdokonalování mechanismů, kterými jsou informace přenášeny. Způsoby ukládání a přenosu informací jsou velmi rozmanité, protože existuje několik systémů, ve kterých dochází k výměně dat.

V systému přenosu dat existují 3 směry: přenos z člověka na člověka, z člověka do počítače a z počítače do počítače.

• Zpočátku se informace získávají prostřednictvím smyslů – zraku, sluchu, čichu, chuti a hmatu. Pro přenos informací na krátkou vzdálenost existuje jazyk, který umožňuje sdělit přijaté informace jiné osobě. Kromě toho můžete něco sdělit druhé osobě napsáním dopisu nebo během představení, stejně jako při telefonování. Navzdory skutečnosti, že poslední příklad používá komunikační zařízení, tedy mezilehlé zařízení, umožňuje přenos informací v přímém kontaktu.
• Chcete-li přenést data z osoby do počítače, musí být zadána do paměti zařízení. Informace mohou mít jiný typ, o kterém bude dále řeč.
• Přenos z počítače do počítače probíhá prostřednictvím zprostředkujících zařízení (flash karta, internet, disk atd.).

Zpracování dat

Po přijetí nezbytné informace je potřeba jejich skladování a přenos. Způsoby přenosu a zpracování informací jasně reprezentují etapy lidského vývoje.

• Na počátku vývoje bylo zpracování dat přenosem na papír inkoustem, perem, perem apod. Nevýhodou tohoto způsobu zpracování však byla nespolehlivost skladování. Pokud zmiňujeme způsoby uchovávání a předávání informací, uložení na papír má určitou dobu, která je dána životností papíru a také podmínkami jeho použití.
• Další fáze je mechanická informační technologie, ve kterém se používá psací stroj, telefon, hlasový záznamník.
• Další k výměně mechanický systém Přišlo elektrické zpracování informací, protože způsoby přenosu informací se neustále zdokonalují. Mezi takové prostředky patří elektrické psací stroje, přenosné hlasové záznamníky a kopírky.

Typy informací

Typy a způsoby přenosu informací se liší v závislosti na jejich obsahu. Mohou to být textové informace prezentované ústně a psaní, stejně jako symbolické, hudební a grafické. NA moderní druhy data zahrnují také video informace.

Každý den se člověk zabývá každou z těchto forem ukládání informací.

Prostředky přenosu informací

Prostředky přenosu informací mohou být ústní a písemné.

• Ústní prostředky zahrnují projevy, setkání, prezentace a zprávy. Při použití této metody se můžete spolehnout rychlá odezva oponent. Použití dalších neverbálních prostředků během konverzace může zvýšit účinek řeči. Mezi takové prostředky patří mimika a gesta. Zároveň však informace přijaté ústně nemají dlouhodobý účinek.
• Psaná média jsou články, zprávy, dopisy, poznámky, tiskoviny atd. V tomto případě nelze počítat s rychlou reakcí veřejnosti. Výhodou však je, že přijaté informace lze znovu číst, a tím je asimilovat.

Metody prezentace informací

Jak víte, informace mohou být prezentovány v několika formách, což však nemění jejich obsah. Například dům může být reprezentován slovem nebo grafickým znázorněním.

Způsoby prezentace a přenosu informací lze znázornit jako následující seznam:

• Textové informace. Umožňuje vám poskytnout nejúplnější informace, ale může obsahovat velké množství dat, což přispívá k jeho špatné asimilaci.
• Grafický obrázek je graf, diagram, diagram, histogram, shluk atd. Umožňují stručně prezentovat informace, stanovit logické souvislosti, vztahy příčina-následek. Kromě toho informace v graficky umožňuje najít řešení různých problémů.
• Prezentace je pestrá jasný příklad způsob prezentace informací. Dokáže kombinovat jak textová data, tak jejich grafické zobrazení, tzn různé druhy prezentace informací.

Koncepce komunikace

Komunikace je systém interakce mezi několika objekty. V obecném smyslu se jedná o přenos informací z jednoho objektu na druhý. Komunikace je klíčem k úspěchu organizace.

Způsoby přenosu informací (komunikace) vykonávají následující funkce: organizační, interaktivní, expresivní, motivační, percepční.

Organizační funkce zajišťuje systém vztahů mezi zaměstnanci; interaktivní umožňuje utvářet náladu ostatních; expresivní barvy nálady druhých; pobídka vyzývá k akci; percepční umožňuje různým partnerům vzájemně si porozumět.

Moderní způsoby přenosu informací

Nejvíc moderní metody přenosy informací zahrnují následující.

Internet obsahuje obrovské množství informací. To vám umožní získat mnoho znalostí pro sebe, aniž byste se museli obtěžovat studiem knih a jiných papírových zdrojů. Kromě toho však obsahuje způsoby a prostředky přenosu informací podobné historicky starším modelům. Je to analogie klasické pošty - E-mailem, nebo email. Pohodlí používání tohoto typu pošty spočívá v rychlosti přenosu dopisů a eliminaci fází doručování. Dnes má téměř každý emailová adresa a komunikace s mnoha organizacemi je udržována právě tímto způsobem přenosu informací.

Digitální standard GSM mobilní komunikace, který je všude hojně využíván. V tomto případě je mluvená řeč kódována a přenášena přes převodník k jinému účastníkovi. Všechno nezbytné informace umístěn na SIM kartě, do které se vkládá mobilní zařízení. Dostupnost dnes tento nástroj komunikace je nutností jako prostředek komunikace.

WAP umožňuje prohlížení na obrazovce mobilní telefon webové stránky s informacemi v jakékoli podobě: textové, číselné, symbolické, grafické. Obraz na obrazovce lze přizpůsobit obrazovce mobilního telefonu nebo vypadat podobně jako obraz v počítači.

Způsoby přenosu informací moderní typ zahrnuje také GPRS, které vám to umožňuje přenos paketů data do vašeho mobilního zařízení. Díky tomuto komunikačnímu nástroji je možné současně nepřetržité využívání paketových dat velké množství osoba zároveň. Mezi vlastnosti GPRS patří vysoká rychlost přenosu dat, platba pouze za přenášené informace, skvělé příležitosti použití, parametry kompatibility s jinými sítěmi.

Internet pomocí modemu umožňuje získat vysokorychlostní přenos informací za nízkou cenu takového přístupu. Velký počet Poskytovatelé internetu vytvářejí vysoká úroveň konkurence mezi nimi.

Satelitní komunikace umožňuje přístup k internetu přes satelit. Výhodou této metody je její nízká cena, vysoká rychlost přenos dat, mezi nedostatky je však patrný jeden - závislost signálu na povětrnostních podmínkách.

Možnosti využití médií pro přenos informací

S tím, jak se objevují nové způsoby přenosu informací, vznikají příležitosti pro nekonvenční využití. různá zařízení. Například možnost videokonferencí a videohovorů dala podnět k myšlence použití optická zařízení v lékařství. Tímto způsobem se získají informace o patologickém orgánu přímým pozorováním během operace. Při použití tohoto způsobu získávání informací není potřeba provádět velký řez, operaci lze provést s minimálním poškozením kůže.

Proces přenosu informace je schematicky znázorněn na obrázku. Předpokládá se, že existuje zdroj a příjemce informací. Zpráva od zdroje k příjemci je přenášena komunikačním kanálem (informačním kanálem).

Rýže. 3. – Proces přenosu informací

V tomto procesu jsou informace prezentovány a přenášeny ve formě určité sekvence signálů, symbolů, znaků. Například při přímém rozhovoru mezi lidmi se přenášejí zvukové signály - řeč při čtení textu, člověk vnímá písmena - grafické symboly. Přenášená sekvence se nazývá zpráva. Od zdroje k přijímači se zpráva přenáší přes nějaké hmotné médium (zvuk - akustické vlnění v atmosféře, obraz - světelné elektromagnetické vlny). Pokud jsou při procesu přenosu použity technické komunikační prostředky, jsou tzv kanály pro přenos informací(informační kanály). Patří mezi ně telefon, rádio, televize.

Můžeme říci, že lidské smysly fungují jako biologické informační kanály. S jejich pomocí se informační dopad na člověka přenese do paměti.

Claude Shannon, bylo navrženo schéma procesu přenosu informací prostřednictvím technických komunikačních kanálů, znázorněné na obrázku.

Rýže. 4. – Proces přenosu informací podle Shannona

Fungování takového schématu lze vysvětlit v procesu hovoru po telefonu. Zdroj informací je mluvící muž. Kódovacím zařízením je mikrofon telefonního sluchátka, pomocí kterého se zvukové vlny (řeč) převádějí na elektrické signály. Komunikačním kanálem je telefonní síť (dráty, přepínače telefonních uzlů, kterými prochází signál)). Dekódovacím zařízením je sluchátko (sluchátko) naslouchající osoby - přijímače informací. Pojď sem elektrický signál promění ve zvuk.

Komunikace, ve které je přenos ve formě spojitého elektrického signálu, se nazývá analogová komunikace.

Pod kódování se týká jakékoli transformace informace přicházející ze zdroje do formy vhodné pro její přenos komunikačním kanálem.

V současné době je digitální komunikace široce používána, když přenášené informace zakódován do binární podoby (0 a 1 jsou binární číslice) a poté dekódován do textu, obrázku, zvuku. Digitální komunikace je diskrétní.

Pojem „šum“ označuje různé typy rušení, které zkresluje přenášený signál a vede ke ztrátě informací. K takovému rušení dochází především z technických důvodů: špatná kvalita komunikačních linek, nejistota různých toků informací přenášených mezi sebou stejnými kanály. V takových případech je nutná ochrana proti hluku.

Především platí technické metody ochrana komunikačních kanálů před hlukem. Například pomocí stínicího kabelu místo holého drátu; použití různých typů filtrů, které oddělují užitečný signál od šumu atd.

Claude Shannon vyvinul speciální teorii kódování, která poskytuje metody pro řešení hluku. Jednou z důležitých myšlenek této teorie je, že kód přenášený po komunikační lince musí být nadbytečný. Díky tomu lze kompenzovat ztrátu některé části informace při přenosu.

Redundance by však neměla být příliš velká. To povede ke zpožděním a zvýšeným nákladům na komunikaci. Teorie kódování K. Shannona nám umožňuje získat kód, který bude optimální. V tomto případě bude redundance přenášených informací minimální a spolehlivost přijímaných informací maximální.

V moderních systémech digitální komunikace Následující technika se často používá k boji proti ztrátě informací během přenosu. Celá zpráva je rozdělena na části - bloky. Pro každý blok je vypočítán kontrolní součet (součet binárních číslic) a odeslán spolu s blokem. Na přijímacím místě se přepočítá kontrolní součet přijatého bloku, a pokud se neshoduje s původním, pak se přenos tohoto bloku opakuje. To se bude dít, dokud se zdrojové a cílové kontrolní součty neshodují.

Rychlost přenosu informací je informační objem zprávy přenesené za jednotku času. Jednotky pro měření rychlosti toku informací: bit/s, byte/s atd.

Technické informační komunikační linky (telefonní linky, radiokomunikace, kabel z optických vláken) mají rychlostní limit přenosu dat tzv kapacita informačního kanálu. Omezení přenosové rychlosti jsou fyzické povahy.

Obecná charakteristika procesu shromažďování, přenosu, zpracování a ukládání informací.

1. Sběr a evidence informací- jedná se o činnost subjektu, při které dostává informace o předmětu jeho zájmu. Sběr informací může být prováděn buď osobou, nebo s pomocí technické prostředky a systémy - hardware. Uživatel může například informace o pohybu vlaků či letadel získat sám prostudováním jízdního řádu, nebo přímo od jiné osoby, nebo prostřednictvím některých dokumentů vypracovaných touto osobou, případně pomocí technických prostředků (automatizovaná nápověda, telefon apod.) . Úkol shromažďování informací nelze řešit izolovaně od jiných úkolů, zejména úkolu výměny informací (přenosu).

Organizuje se sběr a evidence informací různé způsoby:

§ Mechanizované (například: zadávání dat z klávesnice);

§ Automatizované (zadávání informací pomocí speciální zařízení(například: pomocí skeneru můžete zadat libovolný text a grafické informace a dokonce i ručně psaný text; používáním zvuková karta počítač zaznamenává zvuky hudby a hlasy);

§ Automatická metoda organizování sběru a zaznamenávání informací zahrnuje sběr dat přímo ze senzorů a jejich přenos do počítače bez lidského zásahu.

Přenos informací je nezbytný pro to či onak k jejich šíření. Obecné schéma přenos je následující: zdroj informace - komunikační kanál - příjemce (příjemce) informace

Přenos informací lze provést před zpracováním i po něm, protože zdrojová data se většinou nezpracovávají v místech, odkud pocházejí, a výsledky zpracování využívají různé kontroly, které jsou umístěny v místě zpracování informací.

Přenos se provádí pomocí Vozidlo a prostřednictvím komunikačních kanálů.

Hlavní zařízení pro rychlý přenos informace o dlouhé vzdálenosti v současnosti existují telegrafní, rozhlasové, telefonní, televizní vysílač, telekomunikační sítě založené na počítačových systémech.

Pro přenos informací pomocí technických prostředků se ke konverzi používá kódovací zařízení původní zpráva zdroj informací do formy vhodné pro přenos a dekódovací zařízení nezbytné pro převod zakódované zprávy na původní.

Při předávání informací je nutné počítat s tím, že může dojít ke ztrátě nebo zkreslení informací, tzn. dochází k rušení. K neutralizaci rušení při přenosu informací se často používá redundantní kód odolný proti šumu, který umožňuje obnovu základní informace i když tam je nějaké zkreslení.

Přenos informací mezi počítači se provádí pomocí lokálních a globálních sítí. Převod přes lokální síť umožňuje organizovat pracovat spolu jednotlivé počítače, vyřešit jeden problém pomocí více počítačů, sdílet zdroje a vyřešit mnoho dalších problémů. Globální síť poskytuje obrovské příležitosti přenos informací: e-mail, telekonference, informační služba WWW, chaty atd.

3. Aritmetika a logické zpracování informace.

Zpracování dat je uspořádaný proces jeho transformace v souladu s algoritmem pro řešení problému. Aritmetické a logické zpracování informací může člověk provádět „z ruky do ruky“ pomocí různých technická zařízení, například pomocí kalkulačky nebo pomocí počítače různé programy s přihlédnutím k vlastnostem řešených problémů.

Podle fáze zpracování mohou být informace:

Hlavní informace je informace, která vzniká přímo při činnosti objektu a je zaznamenána v počáteční fázi.

Sekundární informace je informace, která je získána jako výsledek zpracování primární informace a může být přechodná a výsledná.

středně pokročilí informace se použijí jako vstupní data pro následné výpočty.

Výrobní informace jsou získávány v procesu zpracování primárních a mezilehlých informací a slouží k rozvoji manažerských rozhodnutí.

4. Ukládání informací je proces udržování zdrojových informací ve formě, která zajišťuje vydání dat na žádost koncových uživatelů ve stanoveném časovém rámci. Ukládání informací je organizováno jak v paměti počítače, tak na technických médiích ( různé disky), na papíře.

5. Konverze informací do formy vhodné pro jeho analýzu.

Po vyřešení problému zpracování informací by měl být vytvořen výsledek koneční uživatelé v požadované podobě Tato operace je realizována v průběhu řešení problematiky vydávání informací. Informace jsou obvykle poskytovány pomocí externí zařízení Počítače ve formě textů, tabulek, grafů atd.

Informace je množina jedniček a nul, což znamená, že úkolem je přesně přenést určitou sekvenci těchto jedniček a nul z bodu A do bodu B, od přijímače k ​​vysílači.

K tomu dochází buď prostřednictvím vodiče přenášejícího elektrický signál (nebo světelného signálu v kabelu z optických vláken), nebo prostřednictvím bezdrátové pouzdro, stejný signál je přenášen pomocí rádiových vln.

Pro přenos posloupnosti jedniček a nul se stačí dohodnout, který signál bude znamenat jedničku a který nulu.

Těchto modulací může být mnoho druhů, tolik, kolik je vlastností rádiových vln.

• Vlny mají amplitudu. Skvělé, můžeme použít změnu amplitudy nosné vlny ke kódování našich nul a jedniček - to je amplitudové modulace, v tomto případě může být amplituda signálu pro vysílání nuly (například) poloviční než pro jednotu.
• Vlny mají frekvenci. Lze také použít změnu frekvence - to již bude frekvenční modulace, taková modulace podobně představuje logickou jedničku s intervalem větší frekvence než nula.
• Kódování pomocí změn fáze nosné vlny - fázová modulace.

Takže, mluvíte po telefonu, zvuk vstupuje do mikrofonu, pak do převodníku a do vysílače, vysílač vysílá rádiové vlny modulované, tedy změněné tak, aby nesly určitý signál, v případě telefonu - zvukový signál.

V anténě přijímače, která je umístěna na nejbližším domě/věži, pod vlivem rádiových vln, elektrické vibrace na stejné frekvenci, jakou má rádiová vlna, přijímač přijme signál a pak se ke slovu dostane hromada konvertorů, vysílačů, přijímačů a drátů mezi nimi...

Princip je stejný jako u rádia, je to prakticky to samé. K přenosu informací se používají elektromagnetické vlny rádiových frekvencí (tj dlouhá délka vlny). Je vybrána některá charakteristika vlny (amplituda nebo frekvence). Poté dochází k tzv. modulaci. Zhruba řečeno (velmi zjednodušeně) v případě mobilní komunikace charakteristika původní vlny nesoucí signál se shoduje s charakteristikou akustické vlny, to znamená ve skutečnosti s využitím informací obsažených v původní vlna, váš telefon vytváří zvukové vlny, které mohou vnímat vaše uši.

Nechat měnitelný parametr vlny nosného signálu - například frekvence. Na prstech: zde je frekvence n Hz, zde m Hz, pak se k těmto frekvencím přiřadí frekvence zvukové vlny a vibrátor v telefonu vytváří stejné zvukové vlny.

Odpovědět

Komentář

V elektronická zařízení ADC existují. A DAC. První převádí analogový signál (zvuk) na digitální a druhý naopak. Momentem práce s digitálem je modulace. Existuje také Kotelnikovův teorém, který říká, že jakýkoli signál může být reprezentován jako součet pole čísel z speciální funkce sinc. V podstatě je to už uvězněné v softwaru. Chcete-li signál vyhladit nebo potlačit rušení blikáním, použijte Fourierovu transformaci a vyhledejte maximální poměr signál/(šum + šum). Existuje také kritérium maxima a minima (bod je prostě ve vztahu k tomu, co počítáme). Smoothing - Iterative Compound hodnoty i-xčíslice (hodnoty digitálního signálu, tzn pravidelná funkce, například sinus) s určitým krokem h. Méně h, více i – lepší vyhlazení. Ale pomalejší práce algoritmus.

Všichni o tom píší telefonické rozhovory, půlka všech už píše poloprofesionálním “slangem”... Ptali se - jak na absolutní nuly v tomhle... Eh... I když moje odpověď bude úplně dole, a nikdo na ni nedosáhne, To považuji za svou svatou povinnost říct :D

O telefonování jsme tu již mluvili, ale o bluetooth a Wi-Fi ne. A je to tam docela zajímavé. Technologie je v obou případech stejná: používají se rádiové vlny určitý rozsah(vše je přísně regulováno). Zařízení A přijímá informace, tančí nad nimi s tamburínou, převádí je například na 1010001 a posílá je prostřednictvím rádiových vln a zařízení B převádí rádiové vlny na 1010001, tančí zpětný tanec s tamburínou a přijímá původní informace. A nyní několik podrobností v zábavném a srozumitelném jazyce:

Alice šla do Bobovy kavárny (váš telefon skončil u tebe v kavárně s Wi-Fi nebo u kamaráda). Vypnula hudbu, sundala si sluchátka (zapnul sis na telefonu Wi-Fi) a hned slyšela Boba z pultu, jak křičí na celou kavárnu, abys to slyšela na ulici:

Jmenuji se Bob ( Wi-Fi síť"Bob"), jsem poblíž (úroveň signálu: vynikající), po kávě mě stále šťouchají (přenosová rychlost: 24,3 Mbps), chráním se (zabezpečení: WPA2 PSK) a nedávám to cizím lidem ( Chráněno heslem).

"Nějaký zaujatý idiot... No, všechno je lepší než nic," pomyslela si Alice a pozdravila (když se připojujete k Wi-Fi, první věc, kterou uděláte, je představit svůj telefon).

Bob se na ni podíval, podezřívavě přimhouřil oči a zeptal se (zadejte heslo): "Ještě jsme se nesetkali, co potřebujeme?"

„Pro prodavače v kavárně je to nějak moc neslušné...“, poznamenala si Alice, ale nereagovala nijak hrubě, jen uraženě řekla, že si přišla koupit kávu a koblihu.

Oh, promiňte, prosím! Mám tak málo návštěvníků BUYER Nedávno, většinou se přijdou podívat jen školáci. A den jako celek je špatný, takže se to stalo náhodou... Proboha, neber si to k srdci, sedni si, já udělám všechno hned. Mimochodem, tady je naše slevová karta!

(Po kontrole hesla, pokud je vše v pořádku, router přidělí vašemu telefonu ID (jako když vám nalepí nálepku na čelo – na první pohled vás pozná) a poté vám sdělí šifrovací klíč pro přenášené informace)

Mnoho lidí si představuje přenos informací rádiovými vlnami jako „z bodu A do bodu B. V přímce“. Ve skutečnosti router vysílá signál všemi směry. Váš telefon, který je „v postižené oblasti“, jej zachytí a také reaguje ve všech směrech. Router zachytí signál atd. V tomto ohledu (neexistuje několik přímých spojení, ale prostě obrovský mrak smíšených rádiových vln) se všechna zařízení odesílající informace pokaždé představí, pojmenují adresáta a teprve poté informace vysloví.

To znamená, že Alice i Bob budou vždy křičet z plných plic (i když vedle sebe) něco jako „Alice Bobovi [lyrahubvloubtslo (šifrované informace)]“, „Bob Alice [ftallk]“, „Bob Všem [Jmenuji se Bob (a dále v textu)]“, „Bob Sarah [aoooaroaoa]“.

Bluetooth a telefonování fungují stejně, protokoly (pravidla, podle kterých se strany představují, vyjednávají a obecně komunikují) jsou jen odlišné.

Mluvili jsme zde o základních principech přenosu (DAC, ADC, kódování, rádiové vlny, modulace a další zvonky a píšťaly rádiové fyziky a radiotechniky), ale proč je přenos možný?
Pokud je obecně jasné, jak se informace přenáší po běžném drátu (řekněme elektrický signál přes SW kabel), pak je šíření rádiových vln proces, který do značné míry závisí na mnoha parametrech média a konfiguraci vlny. sama o sobě (frekvence/vlnová délka).
Například přenos informací v sítích z optických vláken je možný díky jevu úplného vnitřního odrazu světla (světlo, jak víme, je částečně vlna).

Některé vlny se šíří (zhruba řečeno) přímo ze zdroje do přijímače. Jedná se o takzvanou oblast přímé viditelnosti. Zde zařadíme televizi a mobilní komunikaci zmíněnou v otázce. Inu, všem oblíbená Wi-Fi. Rádiové vlny, které používají, jsou klasifikovány jako VHF pásmo(ultrakrátké vlny), a tedy do mikrovlnné trouby (ultrakrátké vlny) vysoké frekvence).
Co určuje možnost rozšíření tohoto sortimentu? Opět v závislosti na přítomnosti překážek. Různé překážky (stěny, stropy, nábytek, kovové dveře atd.) umístěné mezi Wi-Fi a zařízeními mohou částečně nebo výrazně odrážet/absorbovat rádiové signály, což má za následek částečnou nebo úplnou ztrátu signálu.

Ve městech s vícepodlažními budovami jsou hlavní překážkou rádiového signálu budovy. Přítomnost trvalých stěn (beton + výztuž), plech, omítka na stěnách, ocelové rámy atd. ovlivňuje kvalitu rádiového signálu a může výrazně snížit výkon Wi-Fi zařízení.

Proč se tohle děje? Otevíráme školní učebnici fyziky a nacházíme fenomén difrakce, jehož hlavní podmínkou je, aby vlnová délka byla přiměřená velikosti překážek. Pro stejné 4g je vlnová délka 1 cm až 10 cm (teď odhadněme výšku a délku stěn pětipatrové budovy). Snaží se proto umístit mobilní komunikační věže výše než městské budovy, aby se vlny nejen ohýbaly kolem překážek (difrakce), ale doslova dopadaly na naše hlavy.

Ale nezapomeňte na sílu signálu! Při signálu s nízkou spotřebou spíše upadnout v zapomnění než zapomnění mocných.

Krátce pro neprofesionály:
1) Přenos signálu vzduchem (bez drátů) je možný díky přítomnosti takového fyzikálního jevu, jako jsou elektromagnetické vlny, nebo zkrátka rádiové vlny. (Ve skutečnosti bez nich není možný ani život - to je jeden ze základů přírody). Před více než 100 lety se lidstvo naučilo používat k přenosu informací rádiové vlny.
2) Je velmi obtížné a dlouhé podrobně vysvětlovat, jak se to děje, i když se zde někteří pokoušeli. No zkusím to taky. Digitální signály (nuly a jedničky) jsou zakódovány, zašifrovány a převedeny speciálním způsobem. Z množiny čísel jsou odstraněny nadbytečné informace (například nemá smysl přenášet mnoho nul nebo jedniček za sebou, můžete přenášet pouze informace o tom, kolik jich je), pak se zvláštním způsobem smíchají a trochu jsou přidány redundantní informace - to je schopnost obnovit ztracená data (chyby přenosu nevyhnutelné), poté jsou modulovány. V modulátoru je určitému stavu rádiové vlny přiřazena určitá množina jednotek a čísel (nejčastěji jde o stav fáze a amplitudy). Čím menší sekvenci číslic zakódujeme, tím větší je odolnost proti šumu, ale tím méně informací lze přenést za jednotku času (to znamená, že rychlost přenosu informací bude nižší). Signál je poté přenesen do požadovanou frekvenci a jde do vysílání. Probíhá u přijímače inverzní konverze. Ve skutečnosti různé protokoly přenosu informací přidávají své vlastní další problémy: šifrování, bezpečnostní kódování a často je modulovaný signál znovu remodulován (hierarchická modulace). A to vše za účelem zvýšení rychlosti a kvality přenosu informací. Čím více problémů, tím vyšší cena zařízení, ale když se některý protokol přenosu informací stane rozšířeným a standardním, cena čipů začne klesat a zařízení zlevní. Wi-max se tedy nikdy pořádně nespustil – inženýři z různých společností se nedokázali shodnout na standardizaci a LTE šlo rychle mezi masy.
Rozdíl mezi přenosem digitálních signálů a analogových je také v tom, že digitální signály jsou přenášeny v paketech. To umožňuje, aby přijímač a vysílač pracovaly střídavě na stejné frekvenci a také distribuovaly signál mezi několik uživatelů současně, takže si jej obvykle nevšimli. Některé protokoly umožňují, aby na stejné frekvenci pracovalo několik různých vysílačů, a modulační metody si „poradí“ s vysokou hladinou šumu a problémy s vícecestným příjmem (to znamená, že přijímač přijímá několik odražených kopií jedné rádiové vlny, což je typické zejména pro města) .
Analogové signály(obraz a zvuk) před přenosem digitální kanály spojení jsou předdigitalizována, to znamená přeložena do sekvence nul a jedniček, které jsou mimochodem také „zesměšňovány“: nepotřebné informace jsou odstraněny, kódovány proti chybám atd.
Digitální metody přenos informací nám umožňuje využívat omezené zdroje efektivněji a hospodárněji přírodní zdroj- radiofrekvenční spektrum (souhrn všech možných rádiových vln), ale víte (budme plakat), pokud mimozemšťané někdy objeví naše digitální signály, pak je nepravděpodobné, že je dekódují a porozumí jim - vše je velmi „zkroucené“. Ze stejného důvodu s největší pravděpodobností nebudeme rozumět jejich signálům.