МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕДАЧИ, ОБРАБОТКИ, НАКОПЛЕНИЯ ДАННЫХ

Под информационным процессом понимается процесс взаимодействия между двумя объектами материального мира, в результате которого возникает информация.

Сообщение, отображающее информацию, всегда представляется в виде сигнала. Под сигналом понимается изменение состояния некоторого объекта.

В зависимости от среды объекта сигналы могут быть механические, электрические, световые и т. д. Можно считать, что сигналы являются отображением сообщений. Но возможен и обратный процесс. От материального объекта поступает сигнал, который далее становится источником сообщения.

От объекта управления могут поступать статические и динамические сигналы. Статические сигналы отображают устойчивое состояние объекта - это положение элементов в системе, состояние прибора, текст в документе. Эти сигналы участвуют в процессах подготовки, хранении, накоплении информации.

Динамические сигналы характеризуют быстрое изменение во времени, они могут отображать изменения электрических параметров системы. Они участвуют в процессах передачи информации и в управлении.

На логическом уровне сигналы разделяются на непрерывные и дискретные. Непрерывный сигнал отображается непрерывной функцией. Физически он представляет собой непрерывно изменяющееся значение колебаний.

Дискретный сигнал определяется конечным множеством значений, которое отражает определенное состояние физического объекта.

При формализацииреальные сигналы представляются следующими видами функций:

- Непрерывная функция непрерывного аргумента. Функция f(t) непрерывна на всем отрезке ее рассмотрения. Она описывает реальный сигнал в любой момент времени своим мгновенным значением, при этом никаких ограничений на выбор значений функция в момент времени не накладывается.

- Непрерывная функция дискретного аргумента. Функция f(ti) непрерывна, но определяется лишь для дискретных моментов времени ti, которое выбирается с шагом квантования по времени ∆t. Шаг квантования задается исходя из свойств исходного физического процесса. Такая функция применяется при переходе от непрерывного представления сигнала к дискретному на основе теоремы Котельникова. Это процесс квантования непрерывной величины по времени.

- Дискретная функция непрерывного аргумента. Функция fi(t) определяется набором конечных дискретных значений на всем интервале времени t для любого его момента. Дискретизация функции происходит за счет выбора определенной шкалы квантования по уровню. Реальный физический процесс переводится в непрерывный дискретизированный процесс с заданным шагом квантования по амплитуде. При этом шаг может быть равномерным и неравномерным. Функция fi характеризуется набором дискретных отсчетов. При этом кодирование осуществляется с помощью специальных кодов.

- Дискретная функция дискретного аргумента. Функция fi(ti) может принимать дискретные значения бесконечного множества и определяется лишь в моменты времени ti. В этом случае осуществляется квантование по времени и квантование по уровню. Физический процесс преобразуется в дискретизированный непрерывный процесс с определенным шагом квантования.

Исходный сигнал, снимаемый с реального объекта, по своей природе имеет непрерывный характер. Для повышения точности измерения он превращается в набор дискретных значений. Как непрерывный, так и дискретный сигналы, далее преобразуются в сообщения. Это начало информационного процесса.

Последующая процедура, связанная с передачей - это обратная преобразование сообщения в сигналы. Мы уже неоднократно упоминали назначение информационных процессов - сбор, подготовка, передача, хранение, накопление, обработка, представление информации.

Информация, переданная в систему ИТ, превращается в данные, а данные отображаются в виде некоторого носителя - сигнала, то есть непрерывная цепь преобразований: материальный объект → сигнал → информация → данные → сигнал.

Сигнал, возникающий как переносчик данных, должен обладать свойствами, соответствующими рассматриваемому информационному процессу. При подготовке данных сигнал, отображающий данные - это символы, соответствующие принятой системе классификации и кодирования.

При передаче в качестве сигнала выступает переносчик. Воздействуя на параметры переносчик (модулируя) можно осуществить передачу данных на требуемое расстояние по выбранному каналу.

При хранении данные отображаются сигналом, фиксируемым в виде состояния физической среды (ячеек памяти) вычислительных средств.