Информационные технологии

(лабораторные) занятия;
Выполнить все задания на лабораторных работах.

изложение.
Под информацией в философии понимают отраженное разнообразие, возникающее в результате

взаимодействия объектов.
Под информацией в быту (житейский аспект) понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами (С.И.Ожегов. Толковый словарь русского языка).
Под информацией в технике понимают сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью технических устройств.
Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. Информация - это снятая неопределенность (К.Шеннон).

ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления,

то есть в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н.Виннер).
Под информацией в семантической теории (смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной.
Под информацией в документалистике понимают все то, что так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.
В информатике информацию рассматривают как продукт взаимодействия данных (зарегистрированных сигналов) и методов их обработки, адекватных решаемой задаче.

в каком виде информация передаётся, различают аналоговую и цифровую связь.

Аналоговая связь — это передача непрерывных сообщений (например, звука или речи).

Цифровая связь — это передача информации в дискретной форме (цифровом виде). Однако, дискретные сообщения могут передаваться аналоговыми каналами и наоборот. В настоящее время цифровая связь вытесняет аналоговую, потому что аналоговые сигналы подвержены шумам и помехам. Однако аналоговые сигналы могут быть переведены в дискретные сигналы и обратно без существенных потерь.

В зависимости от того, подвижны источники/получатели информации или нет, различают стационарную (фиксированную) и подвижную связь (мобильную, связь с подвижными объектами — СПО).

температура, давление воздуха, интенсивность света, сила тока и т.д.), изменяющаяся

со временем. Именно благодаря этому изменению сигнал может нести в себе какую-то информацию.
Электрический сигнал - это электрическая величина (например, напряжение, ток, мощность), изменяющаяся со временем. Вся электроника в основном работает с электрическими сигналами, хотя сейчас все больше используются световые сигналы, которые представляют собой изменяющуюся во времени интенсивность света.
Аналоговый сигнал - это сигнал, который может принимать любые значения в определенных пределах (например, напряжение может плавно изменяться в пределах от нуля до десяти вольт). Устройства, работающие только с аналоговыми сигналами, называются аналоговыми устройствами. Название "аналоговый" подразумевает, что сигнал изменяется аналогично физической величине, то есть непрерывно.

принимать только два (иногда - три) значения, причем разрешены некоторые

отклонения от этих значений. Например, напряжение может принимать два значения: от 0 до 0,5 В (уровень нуля) или от 2,5 до 5 В (уровень единицы). Устройства, работающие исключительно с цифровыми сигналами, называются цифровыми устройствами.

два разрешенных значения, защищены от действия шумов, наводок и помех

гораздо лучше.
Небольшие отклонения от разрешенных значений никак не искажают цифровой сигнал, так как всегда существуют зоны допустимых отклонений Именно поэтому цифровые сигналы допускают гораздо более сложную и многоступенчатую обработку, гораздо более длительное хранение без потерь и гораздо более качественную передачу, чем аналоговые.
К тому же поведение цифровых устройств всегда можно абсолютно точно рассчитать и предсказать.
Цифровые устройства гораздо меньше подвержены старению, так как небольшое изменение их параметров никак не отражается на их функционировании.
Кроме того, цифровые устройства проще проектировать и отлаживать. Понятно, что все эти преимущества обеспечивают бурное развитие цифровой электроники.

Искажение шумами и наводками аналогового (слева) и цифрового (справа) сигналов

(Frequency-Shift Keying - FSK);
фазовая модуляция (Phase-Shift Keying - PSK).

статические и динамические сигналы.

Статические сигналы
в основном предназначены для передачи

информации во времени, т. е.
для хранения информации с последующим ее использованием.

Динамические сигналы
для передачи информации в пространстве.

Любой сигнал неразрывно связан с определенной материальной системой, называемой системой связи или системой передачи информации

(кодирование)
Линия связи - собственно физическая среда (medium), по которой передаются

сигналы

реализации одного или нескольких каналов связи (многоканальная связь).
Канал (канал связи)

- средства односторонней передачи данных. Примером канала может служить полоса частот, выделенная одному передатчику при радиосвязи.
В некоторой линии можно образовать несколько каналов связи, по каждому из которых передается своя информация. При этом говорят, что линия разделяется между несколькими каналами.
Существуют два метода разделения линии передачи данных:
временное мультиплексирование (иначе разделение по времени или TDM - Time Division Method), при котором каждому каналу выделяется некоторый квант времени,
частотное разделение (FDM - Frequency Division Method), при котором каналу выделяется некоторая полоса частот.

сигнала из-за наложения помехи на полезный сигнал.
Приемник осуществляет восстановление

переданного источником информации сообщения по принятому сигналу (декодирование)
Получатель в системах передачи информации - это либо непосредственно человек, либо технические средства, связанные с человеком.

т. е. набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных

разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.
В зависимости от среды передачи данных различают следующие линии связи:
• проводные (воздушные);
• кабельные (медные и волоконно-оптические);
• радиоканалы наземной и спутниковой связи;
• инфракрасные лучи.

каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие

в воздухе.
По таким линиям связи традиционно передают телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используют и для передачи компьютерных данных.
Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать лучшего. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными.

заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также,

возможно, климатической.
Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования.
В системах телекоммуникации и компьютерных сетях применяют три основных типа кабеля:
кабели на основе скрученных пар медных проводов,
коаксиальные кабели с медной жилой,
волоконно-оптические кабели.

изготавливается в двух вариантах:
в экранированном (STP - SMel-ded Twisted

Pair) - когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран,
и неэкранированном (UTP - UnsMelded Twisted Pair) - когда изоляционная обертка каждой пары отсутствует.

Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.

медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Существует

несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения:
для локальных сетей,
для глобальных сетей,
для кабельного телевидения и т. п.

по которым распространяются световые сигналы.
Это наиболее качественный тип кабеля,

он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

приемника радиоволн.
Существует много типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным

диапазоном, так и дальностью связи.
Диапазоны коротких, средних и длинных волн (KB, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (AM - Amplitude Modulation) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных.
Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (FM - Frequency Modulation), а также на диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves).
В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли, и для устойчивой связи необходимо наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.