Формулы Хартли и Шеннона. Условия перехода формулы

Шеннона в формулу Хартли.

Формула Хартли определяет количество информации, содержащееся в сообщении длины n.

Формула Хартли была предложена Ральфом Хартли в 1928 году как один из научных подходов к оценке сообщений. Допустим, нам требуется что-либо найти или определить в той или иной системе. Есть такой способ поиска как «деление пополам». Например, кто-то загадывает число от 1 до 100, а другой должен отгадать его, получая лишь ответы «да» или «нет». Задается вопрос: число меньше? Ответ и «да» и «нет» сократит область поиска вдвое. Далее по той же схеме диапазон снова делится пополам. В конечном итоге, загаданное число будет найдено.

k = log₂N.

Количество информации (k), необходимой для определения конкретного элемента, есть логарифм по основанию 2 общего количества элементов (N).

Теорема Шеннона — Хартли в теории информации  — применение теоремы кодирования канала с шумом к архетипичному случаю непрерывного временно́го аналогового канала коммуникаций, искажённого гауссовским шумом. Теорема устанавливает шенноновскую ёмкость канала, верхнюю границу максимального количества безошибочных цифровых данных (то есть, информации), которое может быть передано по такой связи коммуникации с указанной полосой пропускания в присутствии шумового вмешательства, согласно предположению, что мощность сигнала ограничена, и гауссовский шум характеризуется известной мощностью или мощностью спектральной плотности. Закон назван в честь Клода Шеннона и Ральфа Хартли.

где:

C — ёмкость канала, бит/с;

B — полоса пропускания канала, Гц;

S — полная мощность сигнала над полосой пропускания, Вт или В²;

N — полная шумовая мощность над полосой пропускания, Вт или В²;

Сравнивая пропускную способность канала и формулу Хартли, мы можем найти эффективное число M различимых уровней:

18. Содержание

    • Определения понятия - «информация». Назовите формы отражения в живой и неживой природе.
    • Назовите основные структурные компоненты процесса обмена информацией.
    • Функции и формы движения информации в обществе. Информационный процесс.
    • Основные этапы обращения информации в автоматизированных системах.
    • Определение понятия – «данные».
    • Состав и содержание общих законов управления.
    • Информационный ресурс и его особенности.
    • Определение процесса информатизации. Отличие процессов компьютеризации и информатизации.
    • Негативные последствия процесса появления новых информационных технологий.
    • Истории развития средств информационного труда.
    • История термина - «информатика». Определение
    • Общая структура современной информатики. Связь
    • Уровни проблем передачи информации.
    • Меры информации синтаксического уровня.
    • Сущность понятия энтропии. Связь понятия количества
    • Определение термин - «бит». Примеры сообщений,
    • Формулы Хартли и Шеннона. Условия перехода формулы
    • Уровни проблем передачи информации. Сообщение – как
    • Алфавит языка нулевого порядка. Понятие знака. Алфавит языка нулевого порядка
    • Строение знака – треугольник Фреге.
    • Семиотика – наука о знаковых системах в природе и
    • Меры информации семантического уровня. Определение
    • Связь информатики с кибернетикой.
    • Непрерывные и дискретные формы представления
    • Качество информации. Основные составляющие качества
    • Понятие защищенности и содержательности информации. Достижение требуемого уровень защищенности информации.
    • Основные классификационные признаки информации.
    • Система счисления.
    • Отличие позиционной системы счисления от
    • Основание системы счисления.
    • Алфавит системы счисления.
    • Правила выполнения арифметических действий в
    • Определение термина – «код». Дискретное кодирование
    • Эффективность систем счисления при использования в
    • Способы перевода чисел из одной системы счисления в
    • Преимущество использования восьмеричной и
    • Определение понятия – «машинное слово».
    • Представление двоичного сигнала в эвм.
    • Формы представления двоичных чисел в эвм. Прямой,
    • Правила выполнения операций сложения чисел со
    • Представление символьных данных в эвм. Системы
    • Системы кодирования графической информации.
    • Определение алгебры логики. Области применения
    • Элементы булевой алгебры. Базовые операции
    • Базовые логические операции.
    • Основные законы и постулаты алгебры логики. Аксиомы (постулаты) алгебры логики:
    • Законы алгебры логики:
    • Определение булевой функции. Булевы функции двух
    • Переключательная схема. Элементы
    • Синтез переключательной схемы по заданным
    • Основные этапы синтеза вычислительных схем.
    • Логический элемент компьютера. Базовые логические
    • Определение термина – «триггер».
    • 53. Основные свойства и характеристики электронно-дырочного перехода.
    • Определение термина – «транзистор». Различные типы
    • По основному полупроводниковому материалу:
    • По исполнению:
    • По материалу и конструкции корпуса:
    • Основные типы базовых транзисторных логических
    • Транзисторный элемент. Типы транзисторных
    • Основные этапы процесса изготовления
    • Способы хранением информации. Типы памяти в эвм.
    • Способы доступа к данным в запоминающих
    • Классификация запоминающих устройств.
    • Основные характеристики запоминающих устройств.
    • Особенности конфигурации запоминающих устройств с
    • Принцип функционирования запоминающих элементов
    • Статическое озу:
    • Динамическое озу:
    • Элементы памяти пзу.
    • Основные типы памяти современных пэвм.
    • Использование корректирующего кода в
    • Характеристики основных типов внешних
    • Определения понятий файл и кластер.
    • Объясните структуру данных на магнитном диске.
    • Определение термина - «fat». Основное отличие
    • Виды накопителей на оптических дисках.
    • Принципы записи информации на оптических и