СООБЩЕНИЯ И СИГНАЛЫ. ДИСКРЕТНЫЕ И НЕПРЕРЫВНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

2. PRANEŠIMAI IR SIGNALAI. DISKRETIEJI IR TOLYDIEJI PRIEMONĖS.

Информация может поступать непрерывно, а может и дискретно, то есть в виде последовательности отдельных сигналов, отделен¬ных друг от друга временными или пространственными промежут¬ками (лат. discretus — прерывистый, состоящий из отдельных частей).

Информация, переносимая сигналами, имеет смысл, отличный от смысла самого факта поступления сигнала. Так, удар барабана. звуковой сигнал, может информировать о наступлении противни¬ка. Другими словами, информация бывает о чем-то. Сигнал об этом, принимаемый потребителем, может и не иметь ппрямой физи¬ческой связи с событием или явлением, о котором он сигнализиру¬ет. Следовательно, поступивший сигнал должен быть воспринят адресатом и обработан, может быть даже преобразован и, возмож¬но, с целью использования. Таким образом, можно говорить, что составляющие информационного процесса обеспечиваются нали¬чием информационной системы, складывающейся из источника информации, канала связи, по которому информация в форме ма¬териально-энергетического сигнала может поступить к потребите¬лю, а также некоторого соглашения (кода), которое позволит потребителю установить смысл воспринятого сигнала, и собствен¬но адресата, потребителя информации.

Сообщение- это конкретное выражение информации.

Сигнал- это ссредство передачи сообщения.

Сигналы могут быть различные: световые, звуковые, радиоволны, электрический ток и другие.

Соединив компьютеры проводами (можно использовать и телефонные линии) появляется возможность передавать информацию из одного компьютера в другой. Один из простейших способов- электронная почта. Аналогично телефонному разговору, сообщения переводятся вв электрические импульсы и передаются по проводам. Разница в том, что электрические сигналы переводятся не в звук (разговор), а информация записывается в компьютер.

Важное значение при передаче информации имеет понятие непрерывности и дискретности величин.

Непрерывные – это такие величины, число значений которых на любом интервале бесконечно. Пример: между 10 и 12 существует много рациональных чисел. Непрерывные величины выражаются непрерывными сигналами.

Аналоговый (непрерывный) сигнал – это сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени (плавно меняющееся напряжение, ток или температура). Аналоговые сигналы используют, например, в телефонной связи, радиовещании, телевидении.

Противоположность непрерывным величинам составляют дискретные величины. Слово дискретные (lot. discretus) обозначает отделённые, составленные из отдельных частей. Дискретные величины – это такие величины, число значений которых на любом законченном интервале конечно. Например: на любом интервале ннатуральных чисел есть законченное множество натуральных чисел. Дискретные величины выражаются дискретными сигналами.

Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений в конечном числе моментов времени. Дискретный сигнал имеет конечное, чётко ограниченное число значений. Напpимеp, светофоp имеет тpи значения: кpасный, жёлтый, зелёный. Никаких дpугих пpомежуточных цветов быть не может.

Непрерывный сигнал на любом интервале имеет бесконечно много значений. Чтобы передаваемая и обрабатываемая непрерывная информация осталась точной (получила значение), она дискредитируется, т.е. изменяется (пеpеделывается) на дискретную.

Дискретируя, мы совершаем ошибку, т.к. непрерывную ввеличину, число значений которой бесконечно, выражаем дискретной величиной, имеющей законченное число значений.

В современной технике всё более преобладает дискретный способ. Даже в магазине тепеpь стpелочные весы вытесняются весами с электpонной индикацией, и как пpодавец, так и покупатель воспpинимают дискретные показания. Кстати, цифры в индикации также состоят из дискретных элементов – сегментов.

Сфера применения дискретизации всё расширяется, и уже сегодня производятся небезуспешные попытки дискретизировать аудио/видео записи, изобpажения пpи их печати и дp..

Величины, с которыми необходимо производить действия, можно выpазить пpопоpциональными им токами/напpяжением, а затем пpеобpазовать посpедством электpических схем. Это позволяет создать приборы, правильно истолковывающие результат, и, следовательно, выполняющие действия с исходными величинами. Устройства, заменяющие числа пропорциональными физическими величинами и производящие действия с последними, называют непрерывными или аналоговыми вычислительными машинами.

Противоположными по сути являются дискретные вычислительные машины, оперирующие дискретными величинами – символами, текстами, числами. Простейший пример – счёты. В ЭВМ дискретные величины выражаются импульсами тока/напряжения, физическая основа которых непрерывна; причем используется только часть их значений, а все остальные значения отбрасываются. Например, каждое число от 0 до 9 обозначить соответствующим количеством вольт. Для практики полезно несколько расширить границы применимости, скажем, до +/- 0.2 Вольт.

Чем меньше значений может принимать сигнал, тем легче распознать передаваемую информацию и меньше шансов ошибиться. Поэтому в вычислительной технике чаще всего используются всего ддва сигнала – 0 и 1. Для их передачи достаточно двух величин сигналов. 0 может быть выражен, например, напряжением, близким к 0, а 1 – каким-либо другим значением напряжения. Дискретные сигналы создаются на основе непрерывных не только в компьютерах. Примером может служить письменность. Символы – дискретные элементы, но каждый из них состоит из комбинаций тёмных и светлых пятен, которые являются непрерывной информацией. Дискретные вычислительные машины сложнее непрерывных, они выполняют с величинами точные и безошибочные действия. Потому теперь, с развитием электроники и технологии производства, используются только дискретные вычислительные машины: калькуляторы, персональные компьютеры, крупные ЭВМ.