Теорія інформаційних процесів та систем

У підручнику викладено базові аспекти теорії систем, процесів і сигналів, висвітлено ймовірнісні, часові, кореляційні та спектральні характеристики детермінованих процесів і сигналів, особливості характеристик стаціонарних випадкових та модульованих процесів, викладено методи оцінювання перетворень процесів і сигналів різноманітних систем у рамках спектрально-кореляційної теорії процесів. Розглянуто стаціонарні лінійні та нелінійні перетворювачі процесів, що є матеріальними носіями інформації. Дослідження виконано методами часової та частотної областей з використанням часових та спектральних характеристик процесів. Видання може бути корисним не тільки для студентів вищих навчальних закладів відповідного профілю, а також спеціалістів із проектування та експлуатації інформаційно-вимірювальних та експертних систем, діагностичних комплексів, систем керування складними об’єктами та технологічними процесами неруйнівного контролю, систем передачі та обробки даних, розпізнавання образів тощо

Навчальний посібник призначений для студентів денної та заочної форми навчання за всіма спеціальностями університету, а також може бути корисним для аспірантів, викладачів навчальних закладів відповідних спеціальностей.

Навчальний посібник призначений для самостійної роботи студентів вищих навчальних закладів під час поглибленого вивчення дисципліни «Теорія інформаційних процесів та систем» та забезпечує формування знань щодо основних принципів і методів побудови інформаційних систем, необхідних при створенні, дослідженні та експлуатації систем різної природи. Допомогає сформувати розуміння студентами процесів, які відбуваються в інформаційних системах. Забезпечує підготовку студентів до діяльності, пов'язаної з використанням інформаційних технологій та сприяє формуванню професійних компетенцій, що визначають здатність студента до використання теоретичних знань та практичних навичок при розробці, аналізі та застосуванні інформаційних систем.

Учебное пособие содержит краткий конспект лекций по дисциплине «Основы проектирования информационных систем». Теоретический материал состоит из шести глав, представляющих основные сведения о современных технологиях проектирования информационных систем.

Том 1. У систематизованому вигляді розглянуті характеристики джерел і повідомлень, завад і каналів зв’язку, проблеми побудови блокових кодів, методи їх декодування: оптимізація структури сигнальних конструкцій, кодуючих та декодуючих пристроїв, алгоритмів синтезу, конструкцій виявляючих та виправляючих помилки кодів із заданими ймовірнісними характеристиками. Побудова неперервних кодів розглянута на прикладі згорткових кодів: сформульовані принципи формування породжуючих багаточленів, алгоритми реалізації кодерів і декодерів, структури турбокодів, методи визначення їхніх імовірнісних характеристик. У роботі розглянуті питання збільшення пропускної здатності нестаціонарних каналів за рахунок зменшення енергетичної відстані між сигнальними конструкціями. Для самоперевірки рівня засвоєння матеріалу в кінці кожної глави наведені відповідні питання та задачі. Том 2.Із змісту першого тому підручника«Завадостійке кодування» слідує, що для реалізації когерентного або кореляційного аналізу сигналу приймання в«середній точці» або методом інтегрування на інтервалі одиничного елемента необхідна наявність на прийманні несучого коливання із заданою фазою або тактових імпульсів, що відповідають початкам(серединам) одиничних інтервалів. З іншого боку для правильного декодування кодових конструкцій необхідна інформація про початок і кінець кодового слова. Необхідно врахувати тактові імпульси, які використовуються не лише для реалізації приймання окремих елементів, але й для комутації окремих каналів у багатоканальних системах з часовим ущільненням. Таким чином, приймач повинен мати пристрої, що формують несуче(опорне) коливання, та пристрої, які виділяють сигнали, що відповідають кінцям або початкам посилок кодових слів. Очевидно, формування опорного сигналу стробувальних імпульсів початку (кінця) елементарних посилок або кодових слів повинно проводитися на основі приймання деякого повідомлення, яке може бути або автономним, з передаванням по окремому частотному каналу, або виділятися із потоку інформаційних сигналів. Сигнал, що забезпечує його передавання, називається синхросигналом. Сукупність пристроїв передавальної та приймальної сторін, які забезпечують формування синхросигналів, називається каналом синхронізації. В другому томі в систематизованому вигляді розглянуті пристрої поелементної та групової синхронізації в системах передачі даних. Проведено порівняння двох методів одержання інформації відносно фази елементарних сигналів та кодових конструкцій із спеціальних сигналів, які є частиною кожного кодового слова, а також із структурних характеристик корегуючи блокових кодів.

У модулі I посібника вводяться поняття інформації, ентропії і надмірності, що базуються на методах теорії ймовірностей, формуються питання, що стосуються оптимізації інформаційних потоків у технічних системах. Центральне місце надається дискретним марковським ланцюгам, за допомогою яких можуть бути описані джерела і канали без пам’яті.