Что такое биологические информационные каналы в информатике
ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В СОЦИАЛЬНЫХ, БИОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Информация может существовать в виде:
текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
световых или звуковых сигналов;
электрических и нервных импульсов;
запахов и вкусовых ощущений;
хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.
Как известно, передача информации осуществляется в социальных, биологических и технических системах. Но какой из этих трёх способов передачи информации удобнее для нас? Для начала попробуем разобраться, что же такое передача информации. Передача информации — физический процесс, результатом которого становится воспроизведение информации, имеющейся в одном месте, условно называемом «источником информации», в другом месте, условно называемом «приёмником информации».
Итак, в системе передачи информации 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, или во время телефонного разговора. Передача от компьютера к компьютеру происходит посредством дополнительных устройств (флеш-карты, интернета и т. д.)
Передача информации в социальных системах. К социальной информации относится любая информация, циркулирующая в обществе, которая обеспечивает выполнение им функций социальной системы. Это, в первую очередь, взаимодействие с другими людьми и обмен информации посредством органов чувств.
Передача информации в биологических системах. Все живые организмы имеют одно общее свойство: они размножаются, передавая информацию от предков к потомкам через данные, хранящиеся в цепочках ДНК. Например, у человека один сперматозоид содержит в ДНК 37.5 мегабайт информации. Нормальное семяизвержение представляет собой передачу 1587 GB данных примерно за 3 секунды. Чем сложнее организм, тем больше в нём хранится генов, и, соответственно, тем больше содержится информации. Кстати, человеческая клетка содержит 75 мегабайт генетической информации. Выходит, что один компакт-диск смог бы вместить лишь 10 клеток информации. Не раз предпринимались попытки «прочитать» геном живого существа (а в частности, человека) при помощи компьютерных технологий, которые, в большинстве своем, прекратились в 2000г. Сама информация хранится в ДНК, которые состоят из отдельных участков- генов. Каждый ген отвечает за строение и функционирования какого-либо участка организма или всего организма в целом, определяет наследственность, наличие или отсутствие болезней, группу крови, внешность и прочее. Однако кроме передачи информации в следствии размножения, есть еще множество способов. Например, такие простейшие одноклеточные организмы, как инфузория туфелька, постоянно воспринимают и используют информацию о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования при помощи своих чувствительных отростков. Более сложные организмы обмениваются информацией путем общения друг с другом. Млекопитающие передают ее, издавая различные звуки (вой, мычание, рык и прочее). Отдельные существа, такие как летучие мыши и дельфины, используют эхолокацию. Некоторые биологи говорят, что живое «питается информацией», создавая, накапливая и активно используя ее. Накапливая информацию, существа приобретают некий опыт, который поможет им выжить в будущем, чтобы передать эту информацию потомкам.
Передача информации в технических системах. Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и общества, но и для техники. За время своего существования человек изобрел множество способов передать информацию. Сначала ее передавали из уст в уста( вспомним фольклор), потом научились передавать с помощью рисунков, при помощи письменности, но после того как человек научился использовать в своих целях магнитные и электрические импульсы, а также радиоволны, многое изменилось. Появилось первое радио, затем телефоны, а потом и вовсе интернет и компьютеры. Благодаря им стала возможна автоматическая обработка информации. Интернет же дал шанс каждому желающему в любое время найти любую информацию, накопленную человечеством за долгие годы. Теперь не нужно ждать, пока письмо дойдет до адресата. Да и система передачи стала гораздо проще. Ну а теперь немного о том, что из себя представляет техническая система передачи информации. Любая такая система состоит из источника, приемника, устройств кодирования и декодирования и канала связи. Под кодированием понимается преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи. Декодирование – это обратное преобразование. Передача информации происходит по следующей схеме: 1)Информация 2)Канал связи 3)Помехи 4)Информация
Учёные выяснили, что человек- существо биосоциальное, а значит он взаимодействует со всеми системами передачи информации. Таким образом, передача информации в социальной, биологической, технической системах является неотъемлемой частью существования нашего мира, так как всё живое на Земле представляет собой средство передачи информации.
Что такое биологические информационные каналы в информатике
Используя ресурсы Интернет, найти ответы на вопросы:
1. Что представляет из себя процесс передачи информации?
Передача информации — физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Записали информацию на диск и перенесли в другую комнату. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов:
Схема передачи информации:
Источник информации – информационный канал – приемник информации.
Информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов. От источника к приёмнику сообщение передается через некоторую материальную среду. Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, ТВ. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов.
Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):
Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи.
2. Общая схема передачи информации
3. Перечислите известные вам каналы связи
Канал связи (англ. channel, data line ) — система технических средств и среда распространения сигналов для передачи сообщений (не только данных) от источника к получателю (и наоборот). Канал связи, понимаемый в узком смысле (тракт связи), представляет только физическую среду распространения сигналов, например, физическую линию связи.
По типу среды распространения каналы связи делятся на:
5. Что такое пропускная способность канала передачи информации?
Пропускная способность — метрическая характеристика, показывающая соотношение предельного количества проходящих единиц (информации, предметов, объёма) в единицу времени через канал, систему, узел.
В информатике определение пропускной способности обычно применяется к каналу связи и определяется максимальным количеством переданной/полученной информации за единицу времени.
Пропускная способность — один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которые сеть в пределе может передать за единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.
Скорость передачи информации зависит в значительной степени от скорости её создания (производительности источника), способов кодирования и декодирования. Наибольшая возможная в данном канале скорость передачи информации называется его пропускной способностью. Пропускная способность канала, по определению, есть скорость передачи информации при использовании «наилучших» (оптимальных) для данного канала источника, кодера и декодера, поэтому она характеризует только канал.
5. В каких единицах измеряется пропускная способность каналов передачи информации?
Может измеряться в различных, иногда сугубо специализированных, единицах — штуки, бит/сек, тонны, кубические метры и т. д.