Kommunikáció
Jel, adat, információ ❑
Jel: érzékszerveinkkel, műszerekkel felfogható fizikai állapotváltozás (hang, fény, feszültség, stb.)
❑
Adat: jelekből (számítástechnikában: számokból) képzett sorozat.
❑
Információ: adatok alapján keletkező/adatokból kinyerhető új ismeret, számunkra jelentéssel bír.
❑
Információ mérése: minimum hány eldöntendő kérdést kell feltennem, hogy egyértelműen hozzájussak az inform.-hoz?
❑
Feladat: hányast kaptak a dolgozatra? Hány bit információt jelent ez?
❑
Az információt leírhatjuk bináris jelekkel (bit), ebből jelsorozatot, adatot képezhetünk (8 bit → byte), ezért az adatmennyiség mértékegysége a bájt!
Kommunikáció modellje ❑
A kommunikáció legalább két résztvevőjű információátvitel. A kommunikációban részt vesz egy adó és egy nyelő. Forrás: http://erettsegizz.com/informatika/a-kommunikacios-modell/
Kommunikáció modellje ❑
adó – a jelek továbbítására szolgáló berendezés, az információforrás helyén
❑
nyelő (vevő) – a jelek vételére szolgáló berendezés, azon a helyen, ahol szükség van a küldött információra
❑
csatorna – az adó és a vevő közti közeg, amely átviszi, közvetíti az üzenetet
❑
zaj - a közleményhez keveredő zavaró jel. Minden olyan jelet, ami nem része az információnak, zajnak tekintünk Forrás: informatika tételek | Érettségi
Zaj elleni védekezés ❑
Analóg jel esetén: zajszűrés, szigetelés. Például a hang esetében hangszigetelés, elektromos jel esetében elektromágneses szigetelés. Cél a jel/zaj arány növelése
❑
Digitális jel esetén: hibajavító eljárásokat és ellenőrző bitek használnak: ❑
Általában redundanciával lehet védekezni , hibákat javítani. ❑
Redundancia:
❑
Minden információ tartalmaz ismétlődő jeleket.
❑
Az adatmennyiség jóval nagyobb, mint az információmennyiség.
❑
Ez az alapja a tömörítésnek.
❑
A redundáns adathalmazban a hibák nagy valószínűséggel javíthatókannál biztosabban minél nagyobb a redundancia.
Hibajavítás ❑
❑
Hányas lett a dolgozatom → (3 bit, nem redundáns): ❑
3-nál jobb lett-e? (nem)
❑
2-nél jobb lett-e? (???) → inf sérült, lehet 3-as is, 2-es is
❑
1-né jobb lett-e? (igen)
Hányas lett a dolgozatom → (5 bit, redundáns): ❑
5-ös lett? (nem)
❑
…
❑
2-es lett (???) → inf sérült, de pontosan 1 igen szerepelhet, ezért kitalálható
❑
1-es lett? (nem)
Kommunikáció jellemzői ❑
Sebesség (bit /sec.)
❑
Hatótávolság
❑
Minőség (jel/zaj vagy hibák száma)
❑
Adatmennyiség
❑
Hibatűrés
Példák kommunikációra ❑
Telefonbeszélgetés, Chat
❑
E-mail
❑
Feladat: Értelmezzük egy választott kommunikáció esetén az adó, a nyelő, a csatorna és a zaj fogalmát!
Hibajavítás ❑
Paritásbit → páros v. plan az egyesek száma az átküldött adatban? ❑
Eldönthető, hogy megváltozott-e egy bit az átvitel során
❑
Több bithez csak +1 bit információt adtunk hozzá → rövid
❑
Egyszerű
❑
Pl: ❑
Küldött: 1011101 → 1 (plan az egyesek száma)
❑
Érkezett: 1111101 → 0 (páros az egyesek száma → az inf. sérült)
❑
CRC
❑
Hibatűrő kódolás: Reed – Solomon kód
Analóg és digitális jelek ❑
Analóg jel: folyamatosan változó, értékkészletéből bármilyen értéket felvehet
❑
Diszkrét jel: (általában folyamatos), de csak véges sok értéke lehet: pl.: zongora hangmagassága, gépelt szöveg, morze, stb.
❑
Digitális jel: számokkal leírt jelek
❑
Feladat: írjuk le számokkal az ABLAK szót
Digitalizálás ❑
Analóg jelekből digitális jeleket készítünk
❑
Menete: ❑
Mintavételezés
❑
Kvantálás
❑
Ezek határozzák meg a digitális jel minőségét. Ezeket kell finomítani, ha jobb minőségű jelet szeretnénk
❑
Digitalizálás mindig adatvesztéssel jár!
❑
Információvesztés nem feltétlenül következik be! (információ: a számunkra ismeretet jelentő adat) → pl. CD minőségű hang → nincs hallható különbség.
Kvantált jel
Mintavételezés finomítása
Hangok digitalizálása ❑
Egyénileg
Képek digitalizálása ❑
Egyénileg
Egyéb jelek digitalizálása ❑
Digitalizáljuk a külső hőmérséklet változását! ❑
hőmérséklet → elektromos jel (pl. elektromos hőmérővel)
❑
Mintavételezés → alkalmazkodunk az igényekhez
❑
Kvantátás → véges halmazra képezzük le a végtelen sok jelet → hány bit kell?
❑
A kvantált (véges) értékekhez hozzárendeljük a kódokat
Jelhalmazok adatmennyisége (Feladat) ❑
44 perc 22 Khz-en, 16 bit-en digitalizált hang hány bájt lesz?
❑
Egy 100 MB-os tárhelyre szeretnék CD minőségű (44,1 Khz 16 bit sztereo) anyagot felrakni. Hány percnyi anyag fér el egy ilyen tárhelyen?
❑
Ha egy 2 órás előadást kellene feltennünk tömörítés nélkül, milyen paraméterekkel kellene digitalizálnunk? A mintavételezést vagy a kvantálást érdemesebb-e csökkenteni ilyen esetekben?
Feladat ❑
Képet szkennelünk 300 dpi felbontással 24 bites színmélységgel
❑
A kép mérete: 178x241 mm
❑
Hány bájt lesz a beolvasott kép?
❑
Képek mérete ❑
A képek méretét pixelekben szokás megadni.
❑
Pl.: 5000x3000 vagy 12 MP
❑
Létezik nyomtatási méret is, amit cm-ben vagy inch-ben adunk meg.
❑
A kettő közötti váltószámot nevezzük a kép felbontásának → DPI
Képek felbontása ❑
Egy váltószám, hogyan váltsuk át a pixeleket távolsággá (cm vagy inch)
❑
DPI → dot per inch, a képpontok száma inch-enként
❑
Azt mutatja meg, milyen lesz a nyomtatás (vagy egyéb megjelenítés) minősége, hány pont kerüljön 1 inch távolságra nyomtatáskor.
❑
A kép pixelei (méretei) nem változnak, csak a kép nyomtatási méretét változtatja.
Feladat ❑
Mit jelöl a felbontás és a színmélység a digitalizált képek esetén?
❑
5 cm x 7 cm kép 200 dpi felbontással, 16 bit színmélységgel hány MB lesz?
❑
Egy 30 x 20 cm-es true color képet mekkora (maximális) felbontással kell beszkennelni, ha 20 db ilyen képnek el kell férnie egy CD-n?
❑
Mennyi lenne a felbontás, ha 40 képet szeretnénk felírni a CD-re??? És ha nem valós színű, hanem szöveg (fekete/fehér)??
Összefoglalás ❑
Miről volt szó: ❑
Jel, adat, információ
❑
Jelek formái (analóg, diszkrét, digitális (!) )
❑
Információ mérése (bit → igen, nem)
❑
Digitalizálás: mintavételezés, kvantálás
❑
Digitalizált jelek adatmennyisége
❑
Az analóg jelek adatmennyisége „végtelen”
Bináris számrendszer ❑
0, 1 számjegyek
❑
Helyiértékek 2 hatványai (20, 21, 22, 23...)
❑
Feladat:
❑
❑
Írjuk le 2 szr-ben a 902-t
❑
Mennyit jelent a 1000111011 bináris szám a 10-esben
Hexadecimális szr. ❑
Helyiértékek 16 hatványai
❑
16 számjegy: 0,1,2...9,a,b,c,d,e,f
❑
Feladat: ❑
Írjuk le 16 szr-ben a 902-t
❑
Írjuk le 16 szr-ben a 1927-t
❑
Mennyit jelent a d0a8 hexadecimális szám a 10-esben
Számrendszerek, miért fontos? ❑
A gép mindent binárisan tárol
❑
A bináris számok túlzottan hosszúak
❑
Könnyű átváltani 8-as v. 16-os rendszerbe, ezért inkább ez utóbbit használják
Számok ábrázolása ❑
Hogyan kerüljenek az adatok (számok) tárolásra a memóriában?
❑
Természetes szám pl. bináris alakban
❑
Negatív számok? Tört számok?
Számok ábrázolása ❑
❑
Egész számok (fixpontos) (1 – 4 byte) ❑
Előjelbit
❑
Kettes komplemenses ábrázolás
Tört számok, túl „nagy” számok, túl „kicsi” számok: ❑
❑
Lebegőpontos ábrázolás (4 – 8 byte)
Szöveg ábrázolása ❑
Alakját vagy tartalmát akarjuk megőrizni?
❑
A szöveget kódolni kell (ez is egyfajta digitalizálás)
❑
Kódolási rendszerek:
❑
❑
EBCDIC
❑
ASCII
❑
UNICODE
Összefoglalás ❑ ❑
Mit kell tudni?
