Какие бывают способы передачи информации

Способы и методы передачи информации (Каким образом передается информация)

В процессе развития человечества происходит постоянное совершенствование механизмов, при помощи которых передаются сведения. Способы хранения и передачи информации довольно разнообразны, поскольку существует несколько систем, в которых происходит обмен данных.

В системе передачи данных различают 3 направления: это передача от человека к человеку, от человека к компьютеру и от компьютера к компьютеру.

• Первоначально сведения получают при помощи органов чувств – зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Для передачи информации на ближнем расстоянии существует язык, который позволяет сообщить полученные сведения другому человеку. Кроме того, передать что-либо другому человеку можно, написав письмо либо в процессе спектакля, а также при разговоре по телефону. Несмотря на то, что в последнем примере используется средство связи, то есть промежуточное устройство, оно позволяет передать сведения в непосредственном контакте.
• Для передачи данных от человека к компьютеру необходимо введение ее в память устройства. Информация может иметь разный вид, о чем будет идти разговор далее.
• Передача от компьютера к компьютеру происходит посредством промежуточных устройств (флеш-карты, интернета, диска и т. д.).

Обработка информации 1.2

После получения необходимых сведений возникает необходимость их хранения и передачи. Способы передачи и обработки информации наглядно представляют этапы развития человечества.

• В начале своего развития обработка данных представляла собой перенесение их на бумагу при помощи чернил, пера, ручки т. д. Однако недостаток такого способа обработки заключался в ненадежности хранения. Если упоминать способы хранения и передачи информации, хранение на бумаге имеет определенный срок, который определяется сроком службы бумаги, а также условиями ее эксплуатации.
• Следующим этапом является механическая информационная технология, при которой используется печатная машинка, телефон, диктофон.
• Далее на смену механической системе обработки сведений пришла электрическая, ведь способы передачи информации постоянно совершенствуются. К таким средствам относят электрические пишущие машинки, портативные диктофоны, копировальные машинки.

1.3 Виды информации

Виды и способы передачи информации отличаются в зависимости от ее содержания. Это могут быть текстовые сведения, представляемые в устной и письменной форме, а также символьные, музыкальные и графические. К современным видам данных относят также видеоинформацию. С каждой из этих форм хранения информации человек имеет дело каждый день.

1.4 Средства передачи информации

Средства передачи информации могут быть устными и письменными. К устным средствам относят выступления, собрания, презентации, доклады. При использовании этого метода можно рассчитывать на быструю реакцию оппонента. Использование дополнительных невербальных средств в процессе разговора способно усилить эффект от речи.

• К таким средствам относят мимику, жесты. Однако в то же время информация, получаемая в устном виде, не имеет долгосрочного действия.
• Письменные средства информации – это статьи, отчеты, письма, записки, распечатки и т. д. При этом не приходится рассчитывать на быструю реакцию публики. Однако преимуществом является то, что полученную информацию можно перечитать, усвоив тем самым информацию.

1.5 Способы представления информации

Как известно, информация может быть представлена в нескольких формах, что, однако, не меняет ее содержания. Например, дом можно представить как слово или графическое отображение. Способы представления и передачи информации можно изобразить в виде следующего списка:

• Текстовая информация. Позволяет наиболее полно предоставить информацию, однако может содержать большой объем данных, что способствует плохому ее усвоению.
• Графическое изображение – это график, схема, диаграмма, гистограмма, кластер и т. д. Они позволяют кратко представить информацию, установить логические связи, причинно-следственные отношения. Кроме того, информация в графическом виде позволяет найти решения различных вопросов.
• Презентация является красочным наглядным примером способа представления информации. В ней могут сочетаться как текстовые данные, так и графическое их отображение, то есть различные виды представления информации.

1.6 Понятие о коммуникации

Коммуникацией называют систему взаимодействия между несколькими объектами. В обобщенном смысле это и есть передача информации от одного объекта другому. Коммуникации являются залогом успешной деятельности организации.

Способы передачи информации (коммуникации) выполняют следующие функции: организационную, интерактивную, экспрессивную, побудительную, перцептивную.

Организационная функция обеспечивает между сотрудниками систему отношений; интерактивная позволяет формировать настроение окружающих; экспрессивная окрашивает настроение окружающих; побудительная призывает к действию; перцептивная позволяет различным собеседникам понимать друг друга.

1.7 Современные способы передачи информации

К наиболее современным способам передачи информации относят следующие.

В интернете содержится огромное количество информации. Это позволяет черпать для себя массу знаний, не утруждаясь изучением книг и других бумажных источников. Однако, помимо этого, он содержит способы и средства передачи информации, аналогичные исторически более давним моделям. Это аналог традиционной почты — электронная почта, или e-mail. Удобство использования этого вида почты заключается в скорости передачи письма, исключении этапности доставки. На сегодняшний день практически каждый имеет электронный адрес, и связь со многими организациями поддерживается именно посредством этого способа передачи информации.

GSM-стандарт цифровой сотовой связи, который широко применяется повсеместно. При этом происходит кодирование устной речи и передача ее через преобразователь другому абоненту. Вся необходимая информация размещается в sim-карте, которая вставляется в мобильное устройство. На сегодняшний день наличие данного средства связи является необходимостью в качестве средства коммуникации.

WAP позволяет просматривать на экране мобильного телефона web-страницы с информацией в любом ее виде: текстовом, числовом, символьном, графическом. Изображение на экране может быть адаптировано под экран мобильного телефона либо иметь вид, аналогичный компьютерному изображению.

Способы передачи информации современного типа включают также GPRS, который позволяет осуществлять пакетную передачу данных на мобильное устройство. Благодаря этому средству связи возможно беспрерывное использование пакетными данными одновременно большим количеством человек одновременно. Среди свойств GPRS можно назвать высокую скорость передачи данных, оплату только за переданную информацию, большие возможности использования, параметры совместимости с другими сетями.

Интернет посредством использования модема позволяет получить высокую скорость передачи информации при низкой стоимости такого доступа. Большое количество интернет-провайдеров создает высокий уровень конкуренции между ними.

Спутниковая связь позволяет получить доступ в интернет посредством спутника. Преимуществом такого способа является низкая стоимость, высокая скорость передачи данных, однако среди недостатков есть ощутимый – это зависимость сигнала от погодных условий.

2.1 Передача данных

Передача данных (обмен данными, цифровая передача, цифровая связь) — физический перенос данных (цифрового битового потока) в виде сигналов от точки к точке или от точки к нескольким точкам средствами электросвязи по каналу передачи данных, как правило, для последующей обработки средствами вычислительной техники. Примерами подобных каналов могут служить медные провода, ВОЛС, беспроводные каналы передачи данных или запоминающее устройство.

2.2 Последовательная и параллельная передача

В телекоммуникации, последовательная передача — это последовательность передачи элементов сигнала, представляющих символ или другой объект данных. Цифровая последовательная передача — это последовательная отправка битов по одному проводу, частоте или оптическому пути. Так как это требует меньшей обработки сигнала и меньше вероятность ошибки, чем при параллельной передаче, то скорость передачи данных по каждому отдельному пути может быть быстрее. Этот механизм может использоваться на более дальних расстояниях, потому что легко может быть передана контрольная цифра или бит чётности.

Параллельной передачей в телекоммуникациях называется одновременная передача элементов сигнала одного символа или другого объекта данных. В цифровой связи параллельной передачей называется одновременная передача соответствующих элементов сигнала по двум или большему числу путей. Используя множество электрических проводов можно передавать несколько бит одновременно, что позволяет достичь более высоких скоростей передачи, чем при последовательной передаче. Этот метод применяется внутри компьютера, например, во внутренних шинах данных, а иногда и во внешних устройствах, таких, как принтеры. Основной проблемой при этом является «перекос», потому что провода при параллельной передаче имеют немного разные свойства (не специально), поэтому некоторые биты могут прибыть раньше других, что может повредить сообщение. Бит чётности может способствовать сокращению ошибок. Тем не менее электрический провод при параллельной передаче данных менее надёжен на больших расстояниях, поскольку передача нарушается с гораздо более высокой вероятностью.

Сеть передачи данных 2.3

Сеть передачи данных — совокупность трёх и более оконечных устройств (терминалов) связи, объединённых каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениями между всеми оконечными устройствами.

Существуют следующие виды сетей передачи данных:

• Телефонные сети — сети, в которых оконечными устройствами являются простые преобразователи сигнала между электрическим и видимым/слышимым.
• Компьютерные сети — сети, конечными устройствами которых являются компьютеры.

По принципу коммутации сети делятся на:

• Сети с коммутацией каналов — для передачи между оконечными устройствами выделяется физический или логический канал, по которому возможна непрерывная передача информации. Сетью с коммутацией каналов является, например, телефонная сеть. В таких сетях возможно использование узлов весьма простой организации, вплоть до ручной коммутации, однако недостатком такой организации является неэффективное использование каналов связи, если поток информации непостоянный и малопредсказуемый.
• Сети с коммутацией пакетов — данные между конечными устройствами в такой сети передаются короткими посылками — пакетами, которые коммутируются независимо. По такой схеме построено подавляющее большинство компьютерных сетей. Этот тип организации весьма эффективно использует каналы передачи данных, но требует более сложного оборудования узлов, что и определило использование почти исключительно в компьютерной среде.

Искажение данных при передаче 2.4

Переданные и полученные данные не всегда совпадают и это связано с проблемами передачи. При передаче данных информация может подвергаться некоторым изменениям, что связано со следующими искажениями:

Потеря данных:

Сюда относится затухание, ослабление, глушение сигнала, из-за дальности передачи, экранизирующих факторов некоторых преград, и т.д. Для борьбы используется помехоустойчивое кодирование.

Забивание с помехами (шумом):

Случайное сочетание полезного сигнала с ненужными тоже искажает содержание переданных сигналов. То есть прибавляется к сигналу ненужные, лишние данные. Для коррекции в радиотехнике, звукотехнике и т.д. применяются Шумопонижающие методы.

Понятие информации, её сущность, разновидности

В переводе с латинского informatio означает разъяснение, представление, понятие о чем-либо. Определение информации ранее обозначало собранные сведения о событии или объекте, объективные данные об окружающей реальности, передаваемые в форме устных или письменных данных (с помощью речи или знаков), а также иными способами — условными сигналами или с помощью специальных средств.

С середины прошлого века термин приобрел научное значение и стал обозначать разные виды обмена сведениями и сигналами:

• между людьми без использования или с использованием технических средств (автоматов), имеющих запоминающее устройство;
• между самими техническими устройствами;
• в живой природе между представителями растений и животных;
• между организмами как передача признаков (генетическая составляющая);
• внутри живого организма (передача сведений между клетками).

Этот термин стал основополагающим в зародившейся в то время новой науке — кибернетике, а впоследствии и в ее самостоятельном разделе — информатике. Термин распространился на различные виды математических наук, широко используется в физике, семиотике, медицине, юридической науке.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

В настоящее время понятие информации и процессы, связанные с ней, исследуются и принимаются во внимание всеми дисциплинами, включая точные, естественные, гуманитарные науки, а также область маркетинга.

Свойства информации, их характеристики

Любой вид информационных данных обладает определенными свойствами и характеристиками, которые можно использовать для ее описания:

1. Достоверность. Прежде чем передавать данные кому-либо, стоит убедиться в их достоверности, в отсутствии искажения реальных фактов. Передача непроверенной информации, не соответствующей действительности, может привести к негативным результатам.
2. Объективность. Объективной можно считать информацию, не зависящую от человека, пропускающего ее через фильтр собственного восприятия, оценки и отношения к ней субъекта. Примером может служить передача данных о погоде. Оценочные суждения (холодно, идет сильный дождь) являются субъективными. А получение данных о температуре, силе и направлении ветра, количестве осадков за единицу времени можно считать объективными при условии исправности фиксирующих датчиков.
3. Точность. Это значение передает степень близости передаваемой и получаемой информации к реальному состоянию объектов или описанию происходящих процессов и явлений. Она во многом зависит от шкалы измерения. Например, почтовое отправление взвешивают с точностью до грамма, а продукты на рынке — в лучшем случае с точностью до ста граммов. При описании цвета одежды можно использовать слово «красный», а можно применить в качестве описания один из 26 оттенков этого цвета.
4. Полнота. Информации считается неполной, если ее содержание не дает возможности воспользоваться ею по назначению (однозначно понять, воссоздать исходную картину событий, принять правильное решение). В этом случае требуется ее уточнение, получение добавочных сведений.
5. Краткость. Избыточные сведения, как и неполные, замедляют принятие решений и усложняют их обработку. Поэтому важно не перегружать их излишними подробностями и деталями, если в этом нет необходимости. Особенно важно это для информационных ресурсов — инструкций, справочников, словарей. Их содержание должно быть максимально точным, емким и компактным, представленным в удобной для зрительного восприятия форме.
6. Актуальность. Зависит от скорости получения информации после ее изменения или возникновения. Например, сведения об изменении времени вылета самолета не актуальны после того, как событие уже произошло.
7. Ценность. Характер этого параметра определяет получатель информации в зависимости от ее дальнейшего использования. Например, данные о времени прибытия поезда с точностью до минуты являются ценными в том случае, если пассажиру необходимо быть где-то к строго определенному времени.
8. Доступность. Содержание получаемой информации, совокупность передаваемых данных и особенности ее изложения и передачи должны быть понятны получателю. Она должна передаваться на доступном языке и уровне восприятия. В соответствии с этой градацией различается подача материала в учебниках для младших классов и студентов вузов.

Основные виды информации, их описание

Выделяют пять основных форм информации:

1. Графическая — передается в виде рисунков, графиков, чертежей, фотографий и других видов изображений. Первыми графическими изображениями, дошедшими до наших дней, являются наскальные рисунки первобытных людей. К этому же виду информации относятся художественные картины, запечатлевшие людей, пейзажи, различные события прошлых веков.
2. Текстовая — передача информации с помощью символов лексики, переводящих устную речь в письменную. В древности для ее хранения использовали папирус и пергамент, затем стали широко использовать бумажные носители. В современном мире текстовые данные все чаще хранят с помощью электронных носителей, используя систему ее кодирования и декодирования.
3. Звуковая — передается способом устной речи от носителя к носителю либо в виде аудиозаписи. Сюда же относится любая акустическая информация — музыкальные произведения, звуки природы, различные шумы.
4. Числовая — существует в виде цифр и различных математических знаков. Широко используется для передачи количественных данных об объекте, для нумерации, в математических вычислениях, в двоичной системе кодирования для последующей компьютерной обработки.
5. Видео — данные об объекте, событии или явлении сохраняются и передаются с использованием видеозаписи, показывают поведение объектов или происходящее событие в движении. Эта форма передачи данных впервые появилась с изобретением кинематографа.

Для некоторых видов информации еще не изобретены способы их хранения, передачи и кодирования. Это относится к источникам, воздействующим на наше осязание, обоняние и вкус. Если передачу запаха и вкуса частично используют при создании ароматизаторов, то до массовой передачи осязания, тактильных ощущений наука еще не дошла.

Способы передачи информации

Передачей информационных данных называется процесс их доставки от источника к получателю.

Универсальной системой передачи данных, независимо от их классификации, является следующая цепочка: источник сообщения — кодирующее устройство — канал связи — декодирующее устройство — получатель сообщения.

Чтобы ее перенести в пространстве и времени, необходимо определенным образом оформить, закодировать. Еще в древние времена люди научились передавать информацию на расстоянии с помощью звуковых (гонг, набат, колокол, рупор) и световых (огонь, маяк) сигналов.

Широкое распространение получила знаковая система передачи информации посредством написанного или напечатанного текста, различных изображений (рисунков, картинок, схем, чертежей, графиков). Сюда же можно отнести предметы, несущие смысловую нагрузку.

Раньше передача подобных символов осуществлялась курьерскими средствами доставки. Сейчас это возможно сделать гораздо быстрее с помощью интернета. Даже объемные предметы можно мгновенно передать на большое расстояние и распечатать на 3D-принтере

Последний способ передачи информации основан на свойствах электромагнитных колебаний (радиоволны, световые, электрические импульсы). Прежде чем появился интернет, с их помощью заработали телеграф, факс, телефон, радио и телевидение.

К этому же периоду можно отнести и появление магнитной записи на специальных намагниченных носителях, которые можно было долго хранить. Недостаток заключался в необходимости предохранять записи от размагничивания.

Человек способен считывать информацию, переданную посредством:

• нервных импульсов — они посылаются в мозг органами чувств под воздействием раздражающих факторов, благодаря чему информация запечатлевается, обрабатывается и хранится в нем;
• мимики и жестов, изображаемых другим человеком;
• запаха и вкуса, которые могут указывать на характерные свойства объекта.

В природе носителями генетической информации, передаваемой по наследству, являются хромосомы. Именно они служат местом хранения генетического материала предков, обеспечивают его передачу следующему поколению и реализуют воспроизводство наследственных признаков у потомства.

Особенности информации

Уникальность сущности информации как ресурса заключается в ее противоречивых свойствах. Она одновременно может быть конечной и неисчерпаемой, редкой и распространенной. Информационные данные могут существовать как в активной, меняющейся форме, так и в полностью сформированной (пассивной).

Передача и преобразования информации

Передача и преобразования информации — это физическая процедура, при помощи которой выполняется пересылка символов (информации) в пространстве или предоставляется возможность доступа к этой информации.

Введение

Следует, прежде всего, отметить, что термин информатизация произошёл от слова информация.

Под информатизацией понимаются процессы получения, применения, сохранения и пересылки информации

В течение двадцатого века поменялось большое количество методов, позволяющих обмениваться информационными данными. Если в девятнадцатом веке информация передавалась практически только на бумаге посредством почты, то в двадцатом веке появился телеграф, затем телефон для голосового информационного обмена, радиосвязь и, наконец, телевизионная связь. Сегодня существует невероятно большое количество методов обмена информацией, причём в самых различных формах. И теперь информатизацию нельзя представить себе без компьютера. Электронная вычислительная машина задумывалась как помощник в анализе и обработке данных, но в настоящее время она выполняет большое количество самых разных обязанностей, сохранение, преобразование, формирование и передачу информации.

Передача информации

При передаче информации в обязательном порядке есть два участника, источник информации, и её приёмник. Источник выполняет передачу информации, приёмник, соответственно, занимается её приёмом. Их соединяет канал, предназначенный для информационной передачи, канал связи.

Под каналом связи понимается набор аппаратных и технических средств, которые обеспечивают прохождение сигналов от источника к приёмнику.

Устройство для кодирования информации служит для переформатирования передаваемого сообщения в форму, удобную для пересылки по данному каналу связи. Устройство для декодирования информации на стороне приёмника выполняет обратную кодированию процедуру. При передаче информации возможны её искажения и частичные потери, которые вызваны различными помехами (шумами). Существует специальная наука криптология, которая занимается разработкой методов борьбы с помехами при передаче информации.

Каналы связи в качестве основных характеристик имеют пропускную способность и уровень защиты от помех. Каналы связи подразделяются на:

• симплексные (односторонняя передача данных);
• дуплексные (двухсторонний обмен данными).

По каналу связи возможна одновременная передача нескольких сообщений. Сообщения отделяются друг от друга посредством фильтрации (к примеру, по частоте, на которой передаётся сообщение, что применяется при радиосвязи).

Пропускная способность канала связи измеряется в максимальном числе символов, которое возможно передать по каналу без учёта помех. Она определяется физическими свойствами канала. Чтобы увеличить помехозащищённость канала, применятся специальная методика трансляции сообщений, которая уменьшает воздействие шумовых факторов. К примеру, могут вводиться добавочные символы. Они не содержат полезных данных, но применяются для контролирования корректности сообщений на стороне приёмника.

Компьютерная техника сегодня является самым распространённым средством, которое позволяет обрабатывать, сохранять и передавать информационные данные, но поскольку информационные потоки постоянно возрастают, то и компьютерная техника постоянно и непрерывно совершенствуется. Сегодня пользователям доступны мобильные карманные устройства, которые могут быть постоянно подключены к интернету, что позволяет пользователю иметь доступ к нужной ему информации практически везде и в любое время. Многие ведущие фирмы, которые занимаются проектированием программных продуктов, нацелены на совершенствование методов работы с информацией и ускорением её обработки.

Касательно непосредственно информации, то и сегодня способ её передачи в виде документа по-прежнему актуален. Представление документальной информации возможно в разных форматах, большинство из которых могут размещаться на разных носителях. Текстовые, графические, видео и аудио данные возможно передавать, показывать, обрабатывать и распространять в формате цифровых файлов документов.

Преобразования информации

Главным свойством информации является возможность её преобразования. Это означает, что информация способна видоизменять методику и формат своего обличия. Копирование также является одним из видов обработки информации, но её объём при этом не изменяется. Объём информации в обобщённом варианте при выполнении над ней преобразований может меняться, но не может расти. Классификация информации может выполняться различными методами, и в разных научных дисциплинах она осуществляется по-разному. К примеру, информация с точки зрения философии может быть субъективной и объективной.

Субъективную информацию формирует человек, и она отображает воззрения людей на объективные внешние проявления. Объективная информация — это отражение событий в природе и обществе людей.

С точки зрения криминалистов, информация может быть полной и неполной, правдивой и ложной, с высоким уровнем достоверности и просто недостоверной. Для юристов факты являются информацией. В физике информация представляется в виде сигналов, поскольку здесь важен сам процесс передачи информации. Физика рассматривает законы природы, которые лежат в основании передачи различных видов сигналов. В биологии изучаются способы информационного обмена животных между собой, в генетике изучается наследственная передача информации посредством генных наборов, а в лингвистике изучаются способы кодировки и отражения информации методами языкового общения. При этом, каждая научная дисциплина, которая занимается информационными проблемами, разрабатывает собственную классификационную систему.

В информатике основной проблемой считается оптимизация применения компьютерной техники в плане формирования, сохранения, переработки и трансляции информационных данных, в связи с этим информатика обладает своим специальным подходом к информационной классификации.

Процесс передачи информации

Для начала включим фантазию и представим три ситуации:

1. Друг отправляет вам гифку с котиком через интернет по суперсовременному оптоволоконному кабелю.
2. Зебра, завидев опасность, кричит на всю округу, сотрясая воздух, предупреждая об опасности других зебр.
3. Человек из телевизора опять обещает вам завтра дождь.

Что это — случайно выбранные ситуации, никак не связанные между собой, или хорошие примеры важного процесса? Ответ на этот вопрос узнаем в статье.

Общая схема передачи информации

Передача информации — процесс перемещения сообщений в пространстве в виде сигналов от одного объекта к другому.

Основные элементы процесса передачи информации, без которых он невозможен:

• Источник информации. В качестве источника могут выступать любые объекты, которые способны отправлять информацию — как живые существа, так и технические устройства.

• Кодирующее устройство. В зависимости от того, каким образом передается информация, она должна быть представлена в определенном виде. Например, в электромагнитных, звуковых или световых волнах.

• Канал связи. Среда, по которой протекает закодированная информация. Каналы делятся по способу распространения информации. Например, проводные, световые, акустические (звуковые), радиоканалы.

• Декодирующее устройство преобразует информацию из закодированного вида, предназначенного для ее передачи, в ее исходный вид. Например, экран телевизора или монитор ноутбука.

• Получатель информации. Объект или живое существо, которому отправленная информация предназначалась.

Таким образом, информация, созданная источником, кодируется, передается по каналу связи, декодируется и воспринимается получателем. Весь этот набор процессов и составляет процесс передачи информации.

Надо понимать, что в реальности многие способы передачи информации задействуют сразу несколько каналов связи из вышеперечисленных. Разберем примеры, с которых начинали статью.

• Зебра, оповещающая сородичей об опасности — самый простой пример передачи информации, так как задействуется только звуковой канал: зебра кричит — другие зебры ее слышат. Поскольку здесь не меняется канал связи — нет и явных кодирующих и декодирующих устройств, кроме рта и ушей зебр, конечно же.

• Друг, отправляющий гифку, задействует уже 2 канала связи: интернет и ваш зрительный канал. Как все происходило? Кто-то снял котика на камеру, оцифровал с помощью кодирующего устройства, гифка попала на компьютер друга, который отправил ее со своего компьютера. Она пришла на ваш компьютер, последний вывел изображение на монитор (монитор — декодирующее устройство), вы увидели гифку и умилились.

• Телевидение задействует еще более сложную систему каналов передачи информации, в которой участвуют слуховой, зрительный каналы и спутниковый/проводной канал связи, применяемый в работе телевизора. Итак, ведущий сообщил прогноз погоды, видеокамера сняла его и карту на стене, которой он пользовался и в каком-то формате преобразовала эти данные (видеокамера — кодирующее устройство). Эти данные были переданы на ваш телевизор, который преобразовал данные обратно в звук голоса ведущего и изображение карты (телевизор — декодирующее устройство). Вы увидели, прослушали прогноз и решили надеть куртку.

Скорость передачи информации

Под скоростью передачи информации подразумевают не ее физическую скорость, а переданное количество этой информации за единицу времени.

Напомним, что под информацией мы здесь имеем в виду любые данные, оцифрованные в двоичный код, с которыми работают электронные устройства: компьютеры, телефоны, датчики и т.д. Соответственно, передаваться она может по кабелям, по Интернету и многими-многими другими способами.

Информация передается между устройствами с очень большой скоростью, которой можно просто пренебречь. Практическую ценность будет иметь именно количество информации, передаваемое за определенный промежуток времени.

Чтобы лучше все это понять, представьте такую ситуацию.
К вам на праздник собирается прийти большое количество гостей, и всех надо будет накормить. Вы решаете заказать очень много еды из вашего любимого ресторана с доставкой. У этого ресторана всего один курьер, но у него есть электросамокат последней модели, настолько быстрый, что позволяет ему добираться до вашего дома ровно за секунду. Но так как ваш заказ слишком большой и не влезает в сумку полностью, курьеру придется везти ваш заказ по частям и несколько раз возвращаться обратно в ресторан.

Гораздо важнее для нас будет, сколько именно еды курьер сможет привезти за раз, то есть за 1 секунду, чем то, что его электросамокат едет со скоростью «очень много» км/ч. Так мы узнаем, сколько раз ему надо будет возвращаться в ресторан за следующей партией, и лучше представим общее время доставки полного заказа.

С передачей информации похожая ситуация — нам важно не то, что сигнал будет идти по кабелю меньше секунды, а то, что ровно за одну секунду успеет прийти определенное количество информации.

Отсюда можно сделать вывод: время передачи информации обратно пропорционально скорости передачи информации, но прямо пропорционально объему передаваемой информации.

Иными словами: чем больше скорость передачи информации, тем меньше время передачи информации. Но при этом, чем больше будет объем самой передаваемой информации, тем больше потребуется времени на ее передачу.

Формула определения времени передачи информации получится следующая:

t = I/v, где t — время передачи информации, I — объем передаваемой информации, v — скорость передачи информации.

Разберем пример задачи с такой формулой. Она может встретиться вам в задании 7 ЕГЭ.

Даша отправила реферат объемом 16 МБайт преподавателю, отправка заняла 200 секунд. Вычислите объем сочинения, которое Даша отправляла ранее по тому же каналу связи, если его отправка заняла 50 секунд.

Решение.

Как решать такую задачу? Поймем, что каждое число означает в формате нашей формулы. У нас есть объем реферата — 16 МБайт и 2 разных отрезка времени передач для разных файлов — 200 и 50 секунд. Раз время на отправку сочинения в 200/50 = 4 раза меньше времени на отправку реферата — то и объем сочинения меньше в 4 раза по сравнению с рефератом. Тогда объем сочинения — это 16 МБайт / 4 = 4 МБайт.

По правилам оформления экзаменационных бланков в ответ мы запишем только число без указания единиц измерения.

Ответ: 4

Архивация

При этом есть еще один способ потенциально уменьшить время передачи информации. Представьте, что тот самый курьер ресторана перед отправкой вашего заказа сможет очень грамотно его упаковать, из-за чего он будет занимать меньше места. Теперь ваш заказ будет разделен на гораздо меньшее количество упакованных частей. Курьер будет меньше раз возвращаться в ресторан, и сама доставка займет меньше времени.

Но при этом надо учитывать, что на упаковку заказа курьеру придется потратить еще какое-то время А после полной его доставки вы также потратите время на его распаковку.

Насколько архивация целесообразна, зависит от ситуации.
Рассмотрим следующее условие задачи №7 ЕГЭ. Нужно передать 20 мбайт информации по каналу связи, скорость передачи по этому каналу составляет 220 бит в секунду. При этом у нас есть архиватор, который потратит на сжатие информации 10 секунд, на распаковку после передачи — 2 секунды, а сжатая информация будет занимать 60% от исходного размера.

Как выгоднее поступить — отправлять информацию сразу или потратить время на архивацию и передавать ее в сжатом виде? А на сколько секунд будет отличаться время отправки в разных сценариях?

Чтобы это выяснить, посчитаем оба варианта.

1. Отправить информацию сразу.
   Несжатая информация занимает \(20\) мбайт \(=20*2^<23>\) бит. Тогда передача информации займет

\(t_1 = 20 * 2^<23>/ 2^ <20>= 20 * 2^3 = 20 * 8 = 160\) c.

Потратить время на архивацию.
Сжатая информация будет занимать \(20*0,6=12\) мбайт, и времени на передачу (с учетом архивации и распаковки) потребуется

В данном случае сжать данные перед отправкой целесообразно, так мы сэкономим больше времени, чем потеряем, и в итоге способ отправки со сжатием будет быстрее на 160 – 108 = 52 секунды.

Но если бы архивация шла не так хорошо — если бы сжатая информация занимала 80% от исходного размера, на сжатие уходило бы 30 секунд, а на распаковку — 5 секунд, то ситуация бы изменилась.

Теперь сжатая информация занимала бы 16 мбайт, а на ее отправку потребовалось бы

С таким архиватором мы больше потеряем времени, чем сэкономим, поэтому в данной ситуации было бы выгоднее отправлять данные без сжатия, такой способ сохранил бы нам 163 – 160 = 3 секунды.

Задачи на архивацию, подобные рассмотренной выше, могут встретиться в номере 7 ЕГЭ, а также работа с архивом понадобится при выполнении заданий 11 и 12 ОГЭ. При решении задания №7 ЕГЭ нужно обязательно помнить о том, что:

1. Архивация не панацея. Она занимает время, и в некоторых случаях довольно немалое. Поэтому всегда надо просчитывать оба варианта передачи данных — без архивации и с ней.
2. Для обоих способов лучше переводить все величины в биты. Это правило применимо и при решении большинства задач на информацию, так что запоминаем его.

Таким образом, мы узнали, как работать с передаваемыми данными, как с помощью архивации оптимизировать хранение и передачу данных, а также как решать задачи на все эти темы.

Фактчек

• При передаче информации она в виде определенных закодированных сигналов (электромагнитных, звуковых или каких-либо других) отправляется по каналам связи.
• Из-за больших физических скоростей сигналов скорость передачи информации измеряется не в км/ч, а в количестве переданной информации за секунду.
• Объем информации I, время на передачу t и скорость передачи v связаны формулой t = I/v.
• Для ускорения передачи информации можно воспользоваться архиватором, который уменьшит размер передаваемой информации. Но нужно учитывать, что и на сжатие информации перед отправкой, и на распаковку после доставки будет уходить дополнительное время.

Проверь себя

Задание 1.
Выберите верные утверждения:
На передачу информации уйдет меньше времени, если…

1. исходный файл будет больше
2. исходный файл будет меньше
3. скорость передачи будет больше
4. скорость передачи будет меньше

Задание 2.
Что такое «архиватор»?

1. программа для отправки информации
2. программа для сжатия информации
3. программа, измеряющая время передачи информации
4. программа, увеличивающая скорость передачи информации

Задание 3.
Сколько времени потребуется для передачи 10 кбайт информации со скоростью 210 бит/с?

1. 1 секунда
2. 10 секунд
3. 20 секунд
4. 80 секунд

Задание 4.
Имеется 10 кбайт данных, канал связи, поддерживающий скорость передачи 210 бит/с, и программа-архиватор, которая сжимает информацию до 70% от ее исходного размера и тратит 20 секунд на сжатие данных, а на их распаковку — 3 секунды. Какой из вариантов передачи данных будет предпочтительнее — с сжатием или без — и на сколько секунд он будет быстрее?

1. без сжатия, на 4 секунды
2. с сжатием, на 1 секунду
3. без сжатия, на 1 секунду
4. время будет одинаковое

Ответы: 1. — 2, 3; 2. — 2; 3. — 4; 4. — 2.