Informatika pro ekonomy II přednáška 2

Prezentace na téma: "Informatika pro ekonomy II přednáška 2"— Transkript prezentace:

1 Informatika pro ekonomy II přednáška 2
Přenos dat, kódování Informatika pro ekonomy II přednáška 2

2 Signál Informace má nehmotnou povahu. Přenos musí být proveden nějakým fyzikálním procesem — nosičem informace. Fyzikální veličinu, která je nosičem informace, nazýváme signál. Signál lze matematicky modelovat funkcí prostoru a času: s = f(x, y, z, t)

3 Rozdělení signálů Všechny signály lze podle časového parametru rozdělit na: — spojité, každý časový okamžik signálu nese určitou informaci — diskrétní, signál nese informaci jen v některých okamžicích — statické, hodnota t nemá vliv na hodnotu signálu — dynamické, hodnota signálu závisí na hodnotě t

4 Spojitý signál Je vždycky získáván ze vstupu (mikrofon, kamera, snímač teploty… Příklad: mikrofon zesilovač vedení reproduktor vstup výstup

5 Diskrétní signál vzorkování před přenosem po přenosu zkresleno
rekonstrukce po přenosu zkresleno

6 Komunikace Informační vazba — vzniká mezi dvěma systémy tvorbou, přenosem a výměnou informace Informační vazba umožňuje tzv. komunikaci. Komunikace jedním směrem tvoří jednoduchý komunikační řetěz.

7 Komunikační řetěz vysílání příjem přenosový kanál zdroj kódování
dekódování cíl

8 Kódování informace Základní podmínkou komunikace je vytvoření signálního komunikačního kanálu. Informaci je pro tento účel nutné transformovat, tj. vyjádřit v jiném jazyce s jinou abecedou. Přiřazení znaků jedné abecedy znakům jiné abecedy se nazývá kódování, inverzní postup pak dekódování. Předpis, který toto přiřazování definuje, se nazývá kód.

9 Kvalita kódování, redundance
Z hlediska optimálního přenosu je efektivní kód, který obsahuje minimální počet informačních prvků, každý znak kódu tedy má maximální entropii. Kvantitativně je hospodárnost kódu vyčíslitelná redundancí (nadbytečností), podle vztahu: R = 1 – H/Hmax

10 Způsoby kódování Rovnoměrné Baudotovo kódování — každému znaku je přiřazen stejně dlouhý kód. Obvykle je jednodušší, rychlejší na zpracování, ale méně hospodárné. Nerovnoměrné kódování — každému znaku je přiřazen jinak dlouhý kód. Pro konstrukci a zpracování je obtížnější, může však být maximálně hospodárné.

11 Příklady kódů Zdroj produkuje 4 znaky A, B, C, D.
1. Předpokládáme stejné pravděpodobnosti znaků: Znak p1(x) Kód 1 Kód 2 A 0,25 00 B 01 10 C 110 D 11 111

12 Příklady kódů 2. Předpokládáme různé pravděpodobnosti znaků: Znak
p2(x) Kód 1 Kód 2 A 0,5 00 B 0,25 01 10 C 0,125 110 D 11 111

13 Výpočet optimálního kódu
Shannon-Fanův algoritmus 1. Znaky uspořádáme sestupně podle pravděpodobnosti jejich výskytu 2. Vypočteme kumulativní pravděpodobnosti 3. Rozdělíme znaky do dvou skupin tak, aby jejich součtové pravděpodobnosti byly blízké 0,5 4. Krok 3 opakujeme tak dlouho, dokud existují vícečlenné skupiny znaků

14 Shannon-Fanův algoritmus
znak p s skupiny výsledek x1 0,30 1,00 x2 0,24 0,70 x3 0,20 0,46 x4 0,15 0,26 x5 0,11 00 1 01 10 1 110 1 1 111