Теперь стало возможным пересылать информацию со скоростью 26 терабит в секунду, используя для этого единичный лазер, проходящий по оптоволоконному каналу. Правда, пока такая максимальная скорость передачи возможна только в стенах технологического института Карлсруэ. Но ученые дают оптимистические прогнозы, обещая реализовать аналогичную скорость в серийных чипах недалекого будущего.

Как описывается в статье журнала NaturePhotonics, передаваемая информация закодирована в более чем трехстах цветах лазерного луча.

Чтобы добиться максимальной скорости передачи информации и не допустить сбоев и путаницы, ведь данные передавались всего по одному каналу, ученые обратились к оптической схеме, работа которой основана на БПФ (быстрое преобразование Фурье).

До этого момента физикам уже удавалось достигать и более высоких показателей. Чтобы максимальная скорость передачи информации приближалась к отметке сто терабит в секунду, ученые использовали несколько сотен лазеров, выполняющих функцию передатчиков. Лучи смешивали пересылаемые сигналы в одном канале, причем каждый лазер работал с определенным цветом.

Методика мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов имеет свои преимущества, такие как возможность увеличивать скорость, регулируя количество лазеров. Но вместе с тем, такая схема очень энергоемкая, для работы установки требуется мощность в несколько киловатт. К тому же, ее очень сложно выполнить в миниатюре.

Международная группа физиков во главе с профессором ВольфганомФройде нашли выход из положения, вернее пошли иным путем. В упрощенном варианте ученым удалось смешать в одном оптоволокне 325 световых потоков. Они добились того, что каждый из цветов отвечал за передачу определенных кусков информации.

Благодаря БПФ стало возможным вычислять входящие из пучка цветa по интенсивности импульса и по времени прихода отдельных составных луча.В ходе эксперимента оказалось, что обрабатывать передаваемую информацию проще, если она приходит в разное время.

Причем, ученые добились желаемого результата, так сказать «модернизировав» имеющуюся оптическую схему, так как математическими методами было бы нереально разобраться с поступающими данными. А максимальная скорость передачи информации была получена благодаря временным задержкам и оптимальному разбросу между ними.

Профессор Вольфганг Фройде уверен, что нарастающая потребность в быстрой передаче информации приведет к появлению и доступности такого коммерческого продукта, как кремниевые чипы.

Да, в не таком далеком прошлом наука стояла на пороге открытия радиоволн. Сегодня же нас уже не удивляет наличие устройств, способных передавать музыкальные или литературные архивы с вашего USB накопителя, телефона или другого носителя в радиоэфир. От вас требуется только настроить магнитолу на нужную частоту. Такие чудо-устройства называются FM трансмиттеры (fm модуляторы). Купить такой ФМ передатчик вы можете в интернет-магазине sotmarket.ru

Под термином “информация ” понимают различные сведения, которые поступают к получателю. В литературе встречается наиболее часто следующее определение информации: информация – это сведения, являющиеся объектом передачи, распределения, преобразования, хранения или непосредственного использования. Это могут быть сведения о результатах измерения, наблюдения за каким-либо объектом и т.п. В дальнейшем нас будут интересовать лишь вопросы, связанные с информацией как объектом передачи.

Сообщение является формой представления информации. Одно и то же сведение может быть представлено в различной форме. Например, сведение о часе приезда вашего приятеля может быть передано по телефону или же в виде телеграммы. В первом случае мы имеем дело с информацией, представленной в непрерывном виде (непрерывное сообщение). Во втором случае – с информацией, представленной в дискретном виде (дискретное сообщение). При передаче сведений по телеграфу информация заложена в буквах, из которых составлены слова, и цифрах. Очевидно, что на конечном отрезке времени число букв или цифр конечное. Это и является отличительной особенностью дискретного или счетного сообщения. В то же время число различных возможных значений звукового давления, измеренное при разговоре, даже на конечном отрезке времени будет бесконечным. В современных цифровых системах телефонной связи в канал связи передаются кодовые комбинации, несущие информацию об отсчетах квантованного аналогового сигнала. Следовательно, такой телефонный квантованный сигнал относится к классу дискретных, и поэтому будем в дальнейшем рассматривать только вопросы передачи дискретных сообщений. В случае телефонной связи под сообщением будем понимать некоторую последовательность отсчетов квантованного аналогового сигнала, передаваемую в канале связи в виде последовательности кодовых комбинаций.

К числу основных информационных характеристик сообщений относятся количество информации в отдельных сообщениях, энтропия и производительность источника сообщений.

Количество информации в сообщении (символе) определяется в битах – единицах измерения количества информации. Чем меньше вероятность появления того или иного сообщения, тем большее количество информации мы извлекаем при его получении. Если в памяти источника имеется два независимых сообщения (а 1 и а 2) и первое из них выдается с вероятностью =1, то сообщение а 1 не несет информации, ибо оно заранее известно получателю.

Было предложено определять количество информации, которое приходится на одно сообщение a i , выражением

С реднее количество информации Н(А), которое приходится на одно сообщение, поступающее от источника без памяти, получим, применив операцию усреднения по всему объему алфавита:

Выражение (2.1) известно как формула Шеннона для энтропии источника дискретных сообщений. Энтропия – мера неопределенности в поведении источника дискретных сообщений. Энтропия равна нулю, если с вероятностью единица источником выдается всегда одно и то же сообщение (в этом случае неопределенность в поведении источника сообщений отсутствует). Энтропия максимальна, если символы источника появляются независимо и с одинаковой вероятностью.

Определим энтропию источника сообщений, если К = 2 и . Тогда

Отсюда 1 бит – это количество информации, которое переносит один символ источника дискретных сообщений в том случае, когда алфавит источника состоит из двух равновероятных символов.

Если в предыдущем примере взять , то Н(А) < 1 бит/сообщ. Таким образом, один бит – максимальное среднее количество информации, которое переносит один символ источника дискретных сообщений в том случае, когда алфавит источника включает два независимых символа.

Среднее количество информации, выдаваемое источником в единицу времени, называют производительностью источника

(бит/с). (2.2)

где Т – среднее время, отводимое на передачу одного символа (сообщения).

Для определения количества единичных элементов, передаваемых в одну секунду ввели понятие скорость модуляции (телеграфирования):

В=1/t (Бод)

Для каналов передачи дискретных сообщений вводят аналогичную характеристику – скорость передачи информации по каналу R (бит/с). Она определяется количеством бит, передаваемых в секунду. Максимально возможное значение скорости передачи информации по каналу называется пропускной способностью канала:

где 2D F – полоса пропускания канала,

Р с – мощность сигнала,

Р п – мощность помехи.

Сообщение, поступающее от источника, преобразуется в сигнал, который является его переносчиком в системах электросвязи.

Рис. 2.2. Принцип передачи сообщений

Система электросвязи обеспечивает доставку сигнала из одной точки пространства в другую с заданными качественными показателями. Схема передачи сообщений, в состав которой входят преобразователи сообщение–сигнал–сообщение, приведена на рис. 2.2.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения понятиям “информация”, “сообщение”.
2. Как измеряется количество информации?
3. Определить энтропию источника вырабатывающего независимые символы а 1 и а 2 , если р(а 1) = 0,3. Сравнить полученное значение с вариантом, когда р(а 1) = р(а 2) = 0,5.

Список литературы

Прием-передача информации могут происходить с разной скоростью. Количество информации, передаваемое за единицу времени, есть скорость передачи информации или скорость информационного потока.

Очевидно, эта скорость выражается в таких единицах, как бит в секунду (бит/с), байт в секунду (байт/с), килобайт в секунду (Кбайт/с) и т.д.

К сожалению, в отношении трактовки приставок существует неоднозначность. Встречается два подхода:

· при одном, килобит трактуется как 1000 бит (как килограмм или километр), мегабит как 1000 килобит и т. д. Основной довод сторонников такого подхода - отсутствие сложности в вычислениях.

· при другом подходе, килобит трактуется как 1024 бита (как килобайт), мегабит как 1024 килобита и так далее. Основной довод - соответствие с традиционными для вычислительной техники килобайтами (1024 байта), мегабайтами и т. п.

Применяются оба подхода, хотя для бита правильным считается «стандартный» подход, в отличии от байта, с которым «компьютерный» подход признают основным за традиционность. К битам, «компьютерный» подход применяют, преимущественно в компьютерной технике и программах.

Максимальная скорость передачи информации по каналу связи называется пропускной способностью канала .

5 )Текстовый редактор - это программа, используемая специально для ввода и редактирования текстовых данных.

Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно:

редактирование строк текста.

возможность использования различных шрифтов символов.

копирование и перенос части текста с одного места на другое или из одного документа в другой.

контекстный поиск и замена частей текста.

задание произвольных межстрочных промежутков.

автоматический перенос слов на новую строку.

автоматическая нумерацию страниц.

обработка и нумерация сносок.

выравнивание краев абзаца.

создание таблиц и построение диаграмм.

проверка правописания слов и подбор синонимов.

построение оглавлений и предметных указателей.

распечатка подготовленного текста на принтере в нужном числе экземпляров и т.п.

Текстовый процессор является программой, позволяющей выполнять операции набора, редактирования и оформления текста.

Текстовые процессоры, в отличие от текстовых редакторов, имеют больше возможностей для форматирования текста, внедрения в него графики, формул, таблиц и других объектов. Поэтому они могут быть использованы не только для набора текстов, но и для создания различного рода документов, в том числе официальных. Классическим примером текстового процессора является Microsoft Word.

6) Электронная таблица - компьютерная программа, позволяющая проводить вычисления с данными, представленными в виде двумерных массивов, имитирующих бумажные таблицы. Некоторые программы организуют данные в «листы», предлагая, таким образом, третье измерение.

Электронные таблицы (ЭТ) представляют собой удобный инструмент для автоматизации вычислений. Многие расчёты, в частности в области бухгалтерского учёта, выполняются в табличной форме: балансы, расчётные ведомости, сметы расходов и т. п. Кроме того, решение численными методами целого ряда математических задач удобно выполнять именно в табличной форме. Использование математических формул в электронных таблицах позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы. Решения многих вычислительных задач, которые раньше можно было осуществить только с помощью программирования, стало возможно реализовать через математическое моделирование в электронной таблице.

7) Система управления базами данных. Назначение и основные возможности.

Система управления базами данных (СУБД) - совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

СУБД используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации.