Информация и кодирование

Важная составная часть кибернетики - так называемая теория информации. Она изучает различные формы представления и передачи информации как в отвлеченном (абстрактном) виде, так и применительно к конкретным управляющим системам. Информация может представляться в двух формах -непрерывной и дискретной, то есть прерывистой.

В первом случае информация представляется в виде плавно, непрерывно меняющихся величин. Например, при передаче речи по радио или по телефону звуки представляются в виде плавно изменяющихся электрических величин - напряжения или силы тока. При передаче той же речи по телеграфу, с помощью азбуки Морзе, или при записи ее на бумаге характер представления меняется, информация разбивается на отдельные порции: точки и тире, буквы алфавита; переходы от одной порции к другой совершаются скачками. Это уже дискретная форма представления информации.

На современном уровне развития кибернетики особо важное значение приобрела дискретная форма представления информации. Оказывается, что информация, заданная в непрерывной форме, может быть с любой наперед заданной точностью представлена в дискретной форме. Более того, в качестве отдельных порций информации может быть выбрано любое нужное количество каких-либо значков (обобщенных букв), называемое обычно абстрактным алфавитом. Важно лишь," чтобы этот алфавит содержал более одной обобщенной буквы. Процесс представления информации в виде последовательно расположенных букв абстрактного алфавита называется кодированием.

Для примера рассмотрим процесс кодирования информации, содержащейся в рис. 2 (абстрактный алфавит состоит из двух обобщенных букв - 0 и 1). Разобьем рисунок на прямоугольнички, размеры которых зависят от точности, с какой мы хотим представить информацию.

Рис. 2.

Условимся обозначать каждый прямоугольничек нулем, если более половины его площади не зачернено, и единицей в противоположном случае. Тогда, пробегая все прямоугольнички по строкам слева направо, а строки сверху вниз, мы получим для нашего рисунка следующий дискретный код: 00000000011001100000. Разумеется, такое представление описывает рисунок с малой точностью. Однако, разбивая изображение на достаточно большое число прямоугольничков, мы можем добиться высокой точности описания. Обратный процесс воссоздания по данному коду первоначального рисунка, т. е. восстановление исходного вида информации по ее дискретному коду, называется декодированием. В теории информации разработаны не только способы кодирования различных сообщений, но и способы количественной оценки содержащейся в них информации.

перейти к началу страницы