AdInf1 (Лекции по информатике)

ДОПОЛНЕНИЕ 1

ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ СИГНАЛОВ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ.

Теоретической основой передачи информации является Теория сигналов и передачи информации.

Теория сигналов и передачи информации изучает процессы формирования, накопления, сбора, измерения, переработки и преобразования (прохождения через цепи), хранения, передачи и приема информации, т. е. все процессы, которые имеют место при передаче информации на расстояние по различным физическим средам (линиям связи) с помощью электрических сигналов.

Основными разделами в теории сигналов и передачи информации вначале были разделы по структуре сигналов, их анализ и синтез, включая вопросы оценки переносимого ими количества информации и помехоустойчивости. Неотъемлемой частью является теория цепей и прохождение в них сигналов, синтез цепей и оптимальная обработка сигналов на фоне помех. В дальнейшем развивались такие направления, как математическое описание каналов передачи информации, создание методов помехоустойчивого и эффективного кодирования, разделение линий связи, распределение, накопление и передача информации в сетях, системный оптимальный синтез объектов информационной техники.

Изобретение радио явилось логическим следствием развития науки и техники. В 1831 г. Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. В 1887 г. Генрих Герц экспериментально доказал, что колебательный разряд вызывает в пространстве волны электромагнитной природы, описываемые теорией Максвелла. Александр Степанович Попов 7 мая 1895 года впервые в мире продемонстрировал беспроволочную связь. Англичанин итальянского происхождения Маркони в конце 1895 года независимо от А.С. Попова повторил опыты по радиотелеграфии. Работы А.С. Попова опубликованы в 1896 г., а Маркони в 1897 г.

Одновременно шло развитие электронной техники. В 1884 г. Эдисоном открыта термоэлектронная эмиссия, и пока в 1901 г. Ричардсон изучал это явление, уже были сделаны электронно-лучевые трубки. В 1904 г. была изобретена первая электронная лампа-диод (Флеминг, Англия) и использована для выпрямления высокочастотных колебаний в радиоприемнике. В 1905 г. Хелл (США) изобрел газотрон, в 1907 г. Форест (США) ввел в лампу управляющую сетку-триод. Первые отечественные триоды изготовили в 1914 – 1916 г.г. независимо Н.Д. Папалекси и М.А. Бонч-Бруевич. Электроника и радиотехника объединились в радиоэлектронику. В 1918 г. создана Нижегородская радиолаборатория, разрабатывающая радиоприемники и передатчики. В 1921 г В 1922 г. в Москве вступила в строй 12 – киловаттная радиотелефонная станция, а в 1933 г. радиостанция им. Коминтерна (500 кВт).самая мощная в мире.

Возникновение теории передачи информации связывают обычно с фундаментальной работой американца К. Шеннона «Математическая теория связи» (1948 г.). Однако, элементы теории информации рассматривались в работах Хартли по измерению количества информации (1928 г.), В.А. Котельникова о пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи (1933), Д.В. Агеева по основам теории линейной селекции сигналов (1935 г.), В.А. Котельникова по оптимальным методам приема сигналов на фоне помех.

Дальнейшему развитию теории передачи информации способствовало появление теории случайных функций и статистических решений. Они позволили установить строгие количественные соотношения в теории передачи информации и сделать ее точной наукой. К 50-м годам уже стали классическими работы А. Я. Хинчина по теории корреляции стационарных случайных функций (1938 г.), Н.Н. Колмогорова и Н. Винера по интерполированию и экстраполированию стационарных случайных последовательностей (1941 г., 1949 г.). Многие теоремы в теории передачи информации имеют имена указанных ученых. Значительный вклад в развитие отдельных разделов теории внесли: А. А. Харкевич, Д. Миддитон, Р. М. Фано, У. Питерсон, О. Л. Добрушин, Л. Ф. Бородин, Л. М. Финк, Л. С. Гуткин, Б. Р. Левин и др.