Тема: «Передача інформації. Швидкість передачі інформації »
Викладач: Лебедєв М.Є.
- ввести поняття джерела, приймача і каналу передачі інформації.
- швидкість передачі інформації і пропускна здатність каналу;
- рішення задач на швидкість передачі інформації
- розвивати пізнавальний інтерес,
- розвиток навички роботи в групі,
- виховання акуратності, дисциплінованості, посидючості.
1. Повторення раніше вивченого матеріалу
Інформація - в загальному випадку, сукупність відомостей про які-небудь події, явища, предмети, що отримуються в результаті взаємодії із зовнішнім середовищем. Формою подання інформації є повідомлення.
- Види і властивості інформації
Основні види інформації по її формі вистави, способам її кодування і зберігання, що має найбільше значення для інформатики, це:
- графічна;
- звукова;
- текстова;
- числова;
- Одиниці виміру кількості інформації
- 1 байт = 8 біт,
- 1 кілобайт = 1024 байт,
- 1 мегабайт = 1024 Кбайт,
- 1 гігабайт = 1024 Мбайт,
- 1 терабайт = 1024 Гбайт,
- 1 петабайт = 1024 Тбайт.
2. Введення нового матеріалу
Всі види інформації кодуються в послідовності електричних імпульсів: є імпульс (1), немає імпульсу (0), тобто в послідовності нулів і одиниць. Таке кодування інформації в комп'ютері називається двійковим кодуванням. Відповідно раз якщо можна дані імпульси зберігати і обробляти за допомогою комп'ютерних пристроїв, значить їх можна і передавати.
Для передачі інформації необхідні:
Джерело інформації - система з якої інформація передається.
Канал передачі інформації - спосіб за допомогою якого здійснюється передача інформації.
Приймач інформації - система, яка здійснює отримання необхідної інформації.
Перетворення інформації в сигнали, зручні для проходження по лінії зв'язку, здійснюється передавачем.
В процесі перетворення інформації в сигнал відбувається її кодування. У широкому сенсі кодуванням називається перетворення інформації в сигнал. У вузькому сенсі кодування - це перетворення інформації в поєднання певних символів. У нашому випадку в послідовність 1 і 0.
На приймальній стороні здійснюється зворотна операція декодування, тобто відновлення за прийнятим сигналом переданої інформації.
Декодер, (декодер) перетворює прийнятий сигнал до виду зручному для сприйняття одержувачем.
Одними з найважливіших властивостей передачі інформації є швидкість передачі інформації і пропускна здатність каналу.
Швидкість передачі даних - швидкість, з якою передається або приймається інформація в двійковій формі. Зазвичай швидкість передачі даних вимірюється кількістю біт, переданих в одну секунду.
Мінімальна одиниця виміру швидкості передачі інформації - 1 біт в секунду (1 біт / сек)
Пропускна здатність каналу зв'язку - максимальна швидкість передачі даних від джерела до одержувача.
Обидві величини вимірюються в біт / сек, що часто плутають з Байт / сек і звертаються до постачальників (провайдерам) послуг зв'язку в зв'язку з погіршенням швидкості або невідповідність швидкості передачі інформації.
Рішення задач на швидкість передачі інформації практично повністю збігається з рішенням завдань на швидкість, час і відстань.
S - обсяг переданої інформації
V - швидкість передачі інформації
T - час передачі інформації
Тому формули: справедливі при вирішенні задач на швидкість передачі інформації. Однак слід пам'ятати, що всі величини вимірювання повинні збігатися. (Якщо швидкість в Кбайт / сек, то час в секундах, а розмір в кілобайт)
Розглянемо приклад завдання:
Скільки секунд буде потрібно модему, який передає повідомлення зі швидкістю 28800 біт / сек, щоб передати кольорове зображення розміром 640 * 480 пікселів, за умови, що колір кожного пікселя кодується 3 байтами.
- Визначимо кількість пікселів в зображенні:
640 * 480 = 307200 пікселів
- Оскільки кожен піксель кодується 3 байтами, визначимо інформаційний обсяг зображення:
307200 * 3 = 921600 байт
- Зауважимо, що швидкість передачі інформації вимірюється в біт / сек, а інформаційний вага зображення в байтах. Переведемо швидкість в байт / сек, для зручності підрахунку:
28800: 8 = 3600 байт / сек
- Визначаємо час передачі повідомлення, якщо швидкість рівна 3600 байт / сек:
921600 3600 = 256 сек
Відповідь: 256 секунд потрібно
- Відомо, що тривалість безперервного підключення до мережі Інтернет за допомогою модему для деяких АТС не перевищує 10 хв. Визначте максимальний розмір файлу (Кбайт), який може бути переданий за час такого підключення, якщо модем передає інформацію в середньому зі швидкістю 32 Кбіт / сек.
- Швидкість передачі даних через ADSL-з'єднання дорівнює 64000 біт / сек. Через це з'єднання передають файл розміром 375 Кбайт. Визначте час передачі файлу в секундах.
- Скільки секунд буде потрібно модему, який передає повідомлення зі швидкістю 28800 біт / сек, щоб передати 100 сторінок тексту в 30 стік по 60 символів кожна, за умови, що кожен символ кодується одним байтом.
- Швидкість передачі даних через модемне з'єднання дорівнює 56 Кбіт / сек. Передача текстового файлу через це з'єднання зайняла 12 сек. Визначте, скільки символів містив переданий текст, якщо відомо, що він був представлений в кодуванні UNICODE.
- Модем передає дані зі швидкістю 56 Кбіт / сек. Передача текстового файлу зайняла 4,5 хвилини. Визначте, скільки сторінок містив переданий текст, якщо відомо, що він був представлений в кодуванні Unicode, а на одній сторінці - 3072 символу.
- Середня швидкість передачі даних за допомогою модему дорівнює 36 Кбіт / сек. Скільки секунд буде потрібно модему, щоб передати 4 сторінки тексту в кодуванні КОІ8, якщо вважати, що на кожній сторінці в середньому 2 304 символу?
- Розвідник Бєлов повинен передати повідомлення: «Место встречи изменить нельзя. Юстас. »Пеленгатор визначає місце передачі, якщо вона триватиме не менше 2 хвилин. З якою швидкістю (б / с) повинен передавати радіограму розвідник?
- Відомо, що тривалість безперервного підключення до мережі Інтернет за допомогою модему для деяких АТС не перевищує 10 хв. Визначте максимальний розмір файлу (Кбайт), який може бути переданий за час такого підключення, якщо модем передає інформацію в середньому зі швидкістю 32 Кбіт / сек.
Визначаємо час підключення в секундах:
10 хв * 60 = 600 сек.
Визначаємо розмір файлу, який передається модемом за 600 сек.
600 сек * 32 К біт / сек = 19200 До біт
Переводимо в кбайт, як потрібно за умовами задачі:
19200 Кбіт / 8 = 2400 Кбайт.
Відповідь 2400 Кбайт
7. Швидкість передачі даних через ADSL-з'єднання дорівнює 64000 біт / сек. Через це з'єднання передають файл розміром 375 Кбайт. Визначте час передачі файлу в секундах.
Переводимо розмір файлу в біти:
Визначаємо час передачі файлу в секундах:
8. Скільки секунд буде потрібно модему, який передає повідомлення зі швидкістю 28800 біт / сек, щоб передати 100 сторінок тексту в 30 стік по 60 символів кожна, за умови, що кожен символ кодується одним байтом.
Визначаємо кількість символів на одній сторінці тексту:
30 рядків * 60 символів = 1800 символів.
Визначаємо інформаційний обсяг всього тексту, за умови, що один символ = 1 байту.
1800 симв * 100 стр = 180000 байт = 1440000 біт
Визначаємо час передачі повідомлення:
1440000 біт / 28800 біт / сек = 50 сек.
9. Швидкість передачі даних через модемне з'єднання дорівнює 56 Кбіт / сек. Передача текстового файлу через це з'єднання зайняла 12 сек. Визначте, скільки символів містив переданий текст, якщо відомо, що він був представлений в кодуванні UNICODE.
Визначаємо інформаційний обсяг переданого тексту:
56 Кбіт / сек * 12 сек = 672 Кбіт
Переводимо в байти:
672 Кбіт * 1024/8 = 86016 байт
Так як при використанні кодування Unicode один символ кодується 2 байтами, знаходимо кількість символів:
86016 байт / 2 = 43008 символів
Відповідь: 43008 символів
10. Модем передає дані зі швидкістю 56 Кбіт / сек. Передача текстового файлу зайняла 4,5 хвилини. Визначте, скільки сторінок містив переданий текст, якщо відомо, що він був представлений в кодуванні Unicode, а на одній сторінці - 3072 символу.
Переводимо хвилини в секунди:
4,5 хв = 4 * 60 + 30 = 270 сек.
Визначаємо обсяг переданого файлу:
270 сек * 56 Кбіт / сек = 15120 Кбіт = 1935360 байт
Одна сторінка тексту містить 3072 символу * 2 байта = 6144 байт інформації.
Визначаємо кількість сторінок в тексті:
1935360 байт / 6144 байт = 315 сторінок
Відповідь: 315 сторінок
11. Середня швидкість передачі даних за допомогою модему дорівнює
36 Кбіт / сек. Скільки секунд буде потрібно модему, щоб передати 4 сторінки тексту в кодуванні КОІ8, якщо вважати, що на кожній сторінці в середньому 2 304 символу?
У кодуванні ЯКІ-8 кожен символ кодується одним байтом.
Визначаємо обсяг повідомлення:
4 стор. * 2304 симв. = 9216 символів = 9216 байт = 9216 * 8/1024 = 72 Кбіт.
Визначаємо час передачі:
72 Кбіт / 36 Кбіт / сек = 2 сек
12. Розвідник Бєлов повинен передати повідомлення: «Место встречи изменить нельзя. Юстас. »Пеленгатор визначає місце передачі, якщо вона триватиме не менше 2 хвилин. З якою швидкістю (б / с) повинен передавати радіограму розвідник?
Визначаємо інформаційний обсяг повідомлення: «Место встречи изменить нельзя. Юстас. »- містить 37 символів, тобто одно 37 байт = 296 біт.
Час передачі повинно бути менше 2 хвилин або 120 секунд.
При цьому швидкість передачі повинна бути більше, ніж 296 біт / 120 сек = 2,5 біт / сек. Округляємо в більшу сторону і отримуємо