Схема передачи информации

Процесс передачи информации происходит по определенной схеме, базовую модель которой предложили К. Шеннон и У. Уивер. Эта схема включает следующие компоненты:

Источник информации: Объект (человек, компьютер), формирующий или отправляющий сообщение.
Кодирующее устройство: Преобразует информацию в сигналы, удобные для передачи по каналу связи.
Канал связи: Физическая среда (кабель, радиоволны), по которой распространяются сигналы.
Декодирующее устройство: Восстанавливает полученные сигналы в форму, понятную приемнику.
Приемник информации: Сторона, получающая переданное сообщение.

Во время передачи по каналу связи могут возникать внешние воздействия — помехи (шум). Они могут привести к искажению или потере части информации.

Скорость передачи и каналы связи

Скорость передачи информации определяется пропускной способностью канала связи. Она измеряется количеством информации, переданным за единицу времени (обычно за 1 секунду). Основной единицей измерения является бит/с (bps). Более крупные единицы — Кбит/с, Мбит/с и Гбит/с.

По своей физической природе каналы связи делятся на проводные (телефонные линии, витая пара, оптоволокно) и беспроводные (радио, Wi-Fi, спутниковая связь). Оптоволоконные кабели обладают наибольшей скоростью и высокой устойчивостью к помехам.

Зависимость между объемом переданной информации ( $V$ ), скоростью передачи ( $v$ ) и временем ( $t$ ) выражается формулой: $V = v \cdot t$ .

Запомните

Схема передачи: Источник $\to$ Кодер $\to$ Канал связи $\to$ Декодер $\to$ Приемник.
Помехи (шум) в канале связи приводят к искажению или потере информации.
Пропускная способность канала — максимальное количество информации, передаваемое за 1 секунду.
Формула скорости передачи: $V = v \cdot t$ .

Разобранные примеры

Пример 1
Скорость передачи данных по компьютерной сети составляет 512 Кбит/с. За сколько секунд через эту сеть будет передан файл объемом 2,5 Мбайт?
Решение
1. Скорость передачи $v = 512 \text{ Кбит/с}$ . Объем файла $V = 2{,}5 \text{ Мбайт}$ .
2. Для приведения к единым единицам переведем объем файла в Кбит. Известно, что 1 Мбайт = 1024 Кбайт, а 1 Кбайт = 8 Кбит. Таким образом, $1 \text{ Мбайт} = 1024 \cdot 8 = 8192 \text{ Кбит}$ .
3. $V = 2{,}5 \cdot 8192 = 20480 \text{ Кбит}$ .
4. Для нахождения времени используем формулу: $t = \frac{V}{v}$ .
5. $t = \frac{20480}{512} = 40 \text{ секунд}$ .
Ответ: Файл будет передан за 40 секунд.
Пример 2
Пропускная способность канала связи составляет 100 Мбит/с. Какое максимальное количество мегабайт (Мбайт) информации можно передать по этому каналу за 2 минуты?
Решение
1. Скорость передачи $v = 100 \text{ Мбит/с}$ . Время $t = 2 \text{ минуты} = 120 \text{ секунд}$ .
2. Найдем объем переданной информации в Мбитах: $V = v \cdot t = 100 \cdot 120 = 12000 \text{ Мбит}$ .
3. Теперь переведем результат в Мегабайты (Мбайт). Так как 1 Байт = 8 бит, то 1 Мбайт = 8 Мбит.
4. $V = \frac{12000}{8} = 1500 \text{ Мбайт}$ .
Ответ: За 2 минуты можно передать 1500 Мбайт информации.

Проверьте себя

Сначала решите сами, потом откройте ответ.

Какое устройство в схеме передачи информации следует непосредственно за каналом связи?
1. Источник информации
2. Кодирующее устройство
3. Декодирующее устройство
4. Приемник информации
5. Модуль шифрования
Показать ответСкрыть ответ
Правильный ответ: C Декодирующее устройство
Согласно классической схеме Шеннона-Уивера, последовательность такова: Источник $\to$ Кодер $\to$ Канал связи $\to$ Декодер $\to$ Приемник. Сигналы, прошедшие по каналу связи, поступают в декодирующее устройство для преобразования в вид, понятный приемнику.
Передача файла по каналу связи заняла 16 секунд. Если скорость передачи канала составляет 256 Кбит/с, каков объем переданного файла в килобайтах (Кбайт)?
1. 512
2. 2048
3. 4096
4. 256
5. 1024
Показать ответСкрыть ответ
Правильный ответ: A 512
1. Найдем объем в Кбитах: $V = v \cdot t = 256 \text{ Кбит/с} \cdot 16 \text{ с} = 4096 \text{ Кбит}$ .
2. Переведем Кбиты в Килобайты (разделив на 8): $4096 / 8 = 512 \text{ Кбайт}$ . Правильный ответ — A.
Что из нижеперечисленного НЕ может быть результатом воздействия помех (шума) в процессе передачи информации?
1. Частичная потеря информации
2. Искажение передаваемого сигнала
3. Изменение содержания сообщения
4. Искусственное увеличение пропускной способности канала
5. Получение приемником ошибочных данных
Показать ответСкрыть ответ
Правильный ответ: D Искусственное увеличение пропускной способности канала
Помехи (шум) приводят к искажению сигнала, изменению или потере данных. Однако шум никак не может увеличить физическую пропускную способность (скорость) канала связи.

Типичные ошибки

Путаница между битами и байтами при расчетах объема или скорости передачи (например, неразличение Мбит/с и Мбайт/с).
Ошибочное определение порядка кодирующего и декодирующего устройств: кодер стоит перед каналом связи, а декодер — после него, перед приемником.

Всё ещё не до конца понятно?

Объяснит тему голосом, как на уроке, запишет всё на доске и проверит вопросами.

Изучить с Живым репетитором Решить задачу по фото