06. Передача информации

Схема передачи информации

Наверняка вы замечали, что животные для общения и передачи информации друг другу используют различные звуки, запахи и другие поведенческие особенности.

Древние люди общались похожим образом до появления речи. Речь значительно упростила передачу информации, но позволяла обмениваться ею только на коротких расстояниях и в сильно ограниченных объемах.

Чтобы быстро передавать важную информацию, постоянно изобретались всевозможные ухищрения: сигнальные огни и башни, древнегреческие марафоны и дымовой код.

Способы передачи информации на расстояния

Марафон

Согласно легенде, греческий воин по имени Филиппид в 490 году до н. э. пробежал без единой остановки от Марафона до Афин, чтобы возвестить о победе греков в битве при Марафоне. Прежде чем упасть замертво, он успел лишь крикнуть: «Радуйтесь, афиняне, мы победили!».

И хотя легенда не нашла подтверждения в документальных источниках, профессии гонцов и посыльных просуществовали еще много сотен лет.

Костры

И в Древней Греции, и на башнях Великой Китайской стены, и на Руси разжигали костры.

Искусством «дымового кода» в совершенстве владели индейцы Северной Америки. Они передавали всевозможные послания при помощи клубов дыма определенного цвета и формы. Информация при этом передавалась очень точная и замысловатая — из них можно было узнать о военном вторжении, числе врагов, месте их нахождения и даже о необходимости прийти на помощь.

Информативность послания скрывалась в интенсивности и цвете дыма, для их изменения использовали самое разное сырье — светлую и полупрозрачную завесу создавали сухая трава и хворост, а темный и густой дым получали, сжигая минералы сырую древесину, ткань или кости животных.

Византийская сигнальная система

Представляла собой систему сигнальных башен для передачи сообщений, основная линия которых протянулась на 720 км. Каждому часу были назначены разные сообщения, так что зажигание костра на первой сигнальной башне в определенный час сигнализировало о конкретном событии и передавалось по линии в другие города и поселения.

Лошади и другие транспортные средства, такие как, например, железная дорога и грузовые повозки, существенно ускорили процессы передачи информации.

Вопросы точной передачи информации в больших объемах позволили решить письменность (можно было не только полагаться на память, но и фиксировать информацию на каком-то носителе) и книгопечатание (можно было делать много копий одной и той же информации), а после — технические устройства: телеграф, телефон, сеть Интернет (увеличилась скорость передачи информации), возможности которых расширяются по сей день.

Все эти действия, оказывается, подчиняются одной и той же схеме, которая работает и в общении людей друг с другом, и в общении при помощи технических средств и даже в законах природы.

О важности информации

«Кто владеет информацией, тот владеет миром», — эту фразу приписывают Натану Ротшильду, одному из основателей богатейшего клана в мире.

Её связывают с тем, что Ротшильд, узнав от своего агента раньше остальных, что Наполеон проиграл в битве при Ватерлоо, смог скупить очень дёшево ценные бумаги и заработать на этом огромное состояние.

Эта история больше напоминает красивую легенду, и есть свидетельства, что на самом деле всё произошло по-другому (подробнее можно почитать в статье).

Но с этой фразой сложно поспорить. Владение информацией позволяет выстроить стратегию действий и спрогнозировать дальнейшее развитие событий (или ввести в заблуждение конкурентов).

Известный пример можно встретить у А. Дюма в романе «Граф Монте-Кристо».

Принцип работы телеграфа в те времена состоял в том, что телеграфист на башне смотрел на сигналы от своего соседа и передавал их соседу с другой стороны.

Граф, желая наказать барона Данглара, подкупил одного из телеграфистов, и тот передал неверную информацию. В результате Данглар продал акции, предполагая, что их стоимость упадет, а затем выяснилось, что их стоимость, наоборот, выросла. В результате Данглар потерял огромную сумму денег.

Передача любого рода информации происходит по одной схеме, где всегда обязательно есть:

1. Источник информации — тот (то), кто (что) передает информацию.

2. Приёмник информации — тот (то), кто (что) получает эту информацию.

3. Информационный канал — то, благодаря чему эта информация передается.

Информационными каналами могут выступать как технические средства, такие как телевизор, компьютер, радио, так и органы чувств человека, так называемые биологические информационные каналы.

Чтобы лучше понять схему в действии, рассмотрим несколько примеров.

Вы выходите из дома и направляетесь в магазин, который находится через дорогу. Переходя дорогу, вы, конечно, будете ориентироваться на сигналы светофора, он источник информации. Как только красный сигнал сменится зелёным, вы как приёмник информации получите нужный сигнал и продолжите движение в нужном направлении.

Информационным каналом в этом случае выступают ваши органы зрения, позволяющие увидеть (получить) нужную информацию; а если светофор оснащен звуковым оповещением, то в качестве каналов выступят и органы слуха.

Обратите внимание, что в этой ситуации информация передаётся только в одну сторону — от источника к приемнику. Но бывают и такие примеры, когда происходит взаимный обмен информацией, который часто называют системой с обратной связью.

Вспомним прошлый пример со светофором. Так вот, если на этом самом светофоре есть кнопка, которую нужно нажать, чтобы перейти дорогу, тогда вы становитесь источником информации в тот самый момент, когда нажатием кнопки передаёте информацию светофору о том, что хотите перейти дорогу (светофор здесь выступает в качестве приёмника), а совсем скоро вы меняетесь ролями: светофор сработал — стал источником информации о том, что можно перейти дорогу, а вы её приняли и продолжили свой путь.

Другой пример.

Предположим, вы играете в игру на смартфоне, учитываете все правила, продумываете следующий ход, стараясь одержать победу над машиной. Каждый из этих процессов сопровождается получением информации — картинка на экране постоянно меняется (здесь смартфон — источник, игрок — приёмник, информационным каналом выступают органы слуха и зрения игрока).

Получив информацию о ходе машины, вы анализируете её и, приняв решение, производите следующий ход, сопровождая его, например, нажатием на экран или несколькими подобными действиями. И вот здесь уже вы с устройством поменялись местами (игрок становится источником — передает устройству информацию о действии; а устройство принимает информацию в виде электрического сигнала от воздействия на экран).

А как работает наша схема, когда, например, вы компанией друзей отправляетесь в кино? Да, источник информации — кинопроектор, показывающий фильм; а вот приемников информации будет много — целый зрительный зал. Несложно догадаться, что информационных каналов тоже будет много — органы слуха и зрения каждого из зрителей.

А современные технологии, такие как, например, 5D-формат, позволяют увеличить количество информационных каналов — добавить к органам слуха и зрения тактильные ощущения, запахи и т. д.

Бывают и обратные случаи: готовя доклад для выступления, вы выступаете приёмником информации, и, подключив свои биологические информационные каналы, — глаза и уши — вы обращаетесь к множеству источников: книгам, видеофильмам, изображениям и рассказам учителя, чтобы подготовить хорошее сообщение и получить оценку «отлично».

Не забывайте о том, что не все источники информации дают нам верные и точные сведения!

Сеть Интернет, например, содержит множество искажений и неточностей, поэтому используйте только проверенные источники, учитесь самостоятельно анализировать и оценивать достоверность информации. Используйте разные источники, чтобы сравнивать и делать выводы.

Природа вокруг нас тоже полна примеров передачи информации: прекращение цветения растений и наступление холодов — сигнал для многих животных о том, что зима близко и, чтобы сэкономить энергию, нужно залечь в спячку; особенности строения и окраски многих животных и растений служат для других сигналом о том, что они опасны и лучше обойти их стороной; вожаки стаи передают информацию другим (в иерархии волков для этого даже есть особый член стаи — «сигнальщик», он передает всем остальным хищникам информацию об опасности или успешной охоте), а солнечный свет и тепло выступают источниками информации для всех живых организмов о том, что наступает весна и пора, например, распускать почки.

Таким образом, передача информации может осуществляться от одного источника к нескольким приемникам или от нескольких источников к одному приемнику; может быть односторонней или двухсторонней и передаваться, и приниматься при помощи биологических инструментов или технических средств.

Информационные каналы. Средства связи

Издревле люди нуждались в средствах передачи информации как, например, в рамках семьи, так и на достаточно большие расстояния, достигающие порой тысячи километров.

В зависимости от обстоятельств использовались самые разные средства связи: древние люди предупреждали об опасности громкими звуками (криком, стуком), когда расстояние превосходило возможности организма, стали использовать разного рода технику — барабан, свисток, еще позже — огнестрельное оружие. Когда возникала необходимость передать более информативное послание — письмо или сообщение, появились специальные люди — гонцы; также задействовали в доставке птиц — голубиная почта — и животных — почтовые перевозки с помощью лошадей.

Однако такие способы передачи информации занимали огромное количество времени — недели, месяцы, а бывало, и годы. И зачастую доставляли уже устаревшую информацию, например, о военных событиях. Тогда почтовые перевозки стали осуществляться с помощью более новых технических средств — повозки, запряженные лошадьми, сменялись кораблями, первыми почтовыми автомобилями.

Революцию в способах и скоростях передачи информации совершили изобретения, называемые сегодня средствами связи.

Средства связи — это способы передачи информации на расстояние. История развития средств связи началась с таких устройств, как радио и телеграф (хотя не будем забывать о том, что их предшественниками были ямщики — крестьяне, которые вплоть до появления железных дорог при помощи лошади и повозки доставляли письма и приказы), а ещё позже появились телефон и беспроводные сети, такие как Интернет.

Еще сравнительно недавно люди тратили на передачу информации огромное количество времени и средств — письма шли довольно долго — вплоть до нескольких недель, позвонить в другой город было очень дорого, а в другую страну — почти нереально. Выходя из дома, человек терял возможность связаться с другими людьми, если только они не находились рядом: телефоны были только стационарные, они имели постоянное положение и чаще всего провод, за счет которого звонящий был ограничен в передвижении.

А уже сейчас передача достаточно больших объемов информации занимает доли секунд и человечество не останавливается на достигнутом и продолжает совершенствоваться в способах и скоростях передачи информации.

Инновационные технологии и современные средства передачи данных не перестают удивлять нас своими способностями, хотя даже сегодня для многих цифровая коммуникация или система «умный дом» — это не фантастика, а реальность.

Список литературы

Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 5 класс: учебник. — М.: БИНОМ; Лаборатория знаний, 2019.

Домашнее задание

1. Приведите пример передачи информации без обратной связи.

2. Учитель на уроке рассказывает ученика новый материал. Кто является в данной ситуации приёмником информации?

3. Приведите примеры каналов связи.

4. Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 5 класс: учебник. — М.: БИНОМ; Лаборатория знаний, 2019. С. 41–42.