ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Информационные характеристики из "Передача и обработка информации голографическими методами " В настоящее время информационные оценки различных систем получили широкое распространение. Так, записывающие материалы для системы памяти часто сравниваются между собой по числу бит информации на квадратный сантиметр, которые в пределе можно записать на данном материале. [c.42] Впервые основные положения теории информации были разработаны не для записывающих материалов и систем передачи пространственно-временной информации, а применительно к теории связи, в которой важную роль играют статистические закономерности, а сигнал изменяется только во времени. [c.42] Очевидно, что если в результате опыта устранена всякая неопределенность исхода, то апостериорная энтропия уменьшится до нуля. Тогда полученное количество информации окажется численно равным априорной энтропии. [c.43] Информация только тогда становится действенной, когда, кроме источника информации — объекта, — существует получатель, которому нужна эта информация, и некоторое устройство — система, которая производит все необходимые операции по транспортировке информации от источника к получателю, преобразует ее в вид, удобный для восприятия или использования. Такую систему для случая, когда объект является источником пространственно-распределенной световой информации, назовем светоинформационной. [c.45] Информация поступает от объекта к получателю в светоинформационной системе, проходя сначала систему вместе со световой волной, затем преобразователь световых величин в несветовые и далее проходя несветовые каналы передачи и обработки информации. [c.45] При рассмотрении обычных систем связи указывается, что превращение сообщения в сигнал осуществляется тремя операциями, которые могут быть раздельными или совмещенными преобразованием (например, переводом неэлектрической энергии в электрическую), кодированием, т. е. построением сигнала по определенному признаку, и модуляцией, т. е. воздействием на некоторый параметр носителя, в результате чего в изменениях этого параметра оказывается заложенным сигнал. [c.45] В светоинформационных системах могут использо-заться и все три операции, хотя они не являются столь явно выраженными, как в классических системах связи. В частности, в обычной оптической линзовой системе при получении изображения объекта осуществляется модуляция объектом светового потока, но нет четко выраженного кодирования, а преобразование осуществляется уже на выходе. Если же нас интересуют не свойства самого объекта, а свойства излучения, испускаемого или отражаемого объектом, то вне системы окажется и процесс модуляции. [c.45] Способность сигналов в светоинформационных системах переносить информацию количественно можно охарактеризовать информационными характеристиками системы. [c.45] Обе эти характеристики важны, однако полностью они не определяют передачу информации системой. Действительно, предположим, что объект вырабатывает в секунду R единиц информации, а светоинформационная система пропускает в секунду Р единиц. Для того, чтобы вся информация дошла до получателя, необходимо, чтобы необходимо, но недостаточно. Поясняя это обстоятельство, Шеннон [19] для наглядности провел аналогию между источником информации и лесозаводом, выпускающим бревна в количестве R ед. объ-ема/ед. времени. При этом Р выражает способность средств транспортировки перевозить бревна (в тех же единицах, что и R). Ясно, что все бревна можно вывезти, если P R, но только в том случае, если бревна распилены так, что позволяют плотно упаковывать их в транспортировочных емкостях. Если последнее условие не выполняется, то потребуется величина, настолько превышающая Р, насколько неэффективно используются существующие емкости. [c.46] Следовательно, кроме информационной емкости и пропускной способности системы, необходимо иметь дополнительные сведения как об особенностях информации, исходящей от объекта, так и о возможностях системы, и определить уровень согласованности характеристик системы с особенностями требуемой информации. В приведенном примере это означает, что нужно знать как размеры бревен и заинтересованность получателя в бревнах определенного размера, так и габаритные размеры транспортных средств, определив в результате плотность упаковки бревен нужного размера. [c.46] Сложность и многомерность световой информаций, исходящей от объекта, заключается в том, что информация передается множеством световых волн, одновременно испускаемых, пропускаемых или отражаемых различными участками объекта, расположенными в различных точках пространства. Каждую из этих волн Можно промодулировать по амплитуде (или по квадрату амплитуд — интенсивности) и по сдвигу фаз, при этом по-разному для разных длин волн, направлений поляризации, координат объекта, направлений распространения. [c.47] Если пренебречь потерями информации в некоторой части пространства между объектом и получателем, то можно заметить, что информация в полном объеме пройдет через любую поверхность или плоскость, расположенную в этой части пространства. Это позволяет в случае идеальной системы заменить рассмотрение информации, исходящей от объекта, рассмотрением информации, проходящей через некоторую плоскость, расположенную между объектом и получателем. Световое поле в этой плоскости — такой же носихель информации, как и в любой другой, однако пространственное распределение света различно в зависимости от расположения плоскости. Возьмем на этой поверхности элементарный участок Л5 — настолько малый, что можно пренебречь различием в характеристиках света, проходящего через его отдельные части. Через этот участок проходят, налагаясь, световые волны, отличающиеся в общем случае по всем показателям они приходят из разных точек объекта и, следовательно, продолжают после этого участка идти в различных направлениях. [c.47] световое поле объекта в плоскости Р можно представить как распределение световых волн в какой-то момент времени по участкам с координатами х, у, по направлениям распространения (углы а, р), длинам волн Л, углам t ), под которыми ориентированы электрические векторы (плоскостями поляризации Ф), сдвигам фаз, с которыми волны приходят на участок с координатами X, у, амплитудами а. Однако имеет смысл говорить о таком распределении, которое можно тем или иным способом зарегистрировать. Между тем, невозможно различить волны, отличающиеся по амплитуде и фазе, если они проходят через участок плоскости в одном направлении, а длины волн и направления поляризации у них одинаковы. [c.48] что ни а 2, ни 912 не зависят от времени и, следовательно, не меняют своего значения на всем пути. Зарегистрировав в любом месте амплитуду и фазу суммарной волны, мы не сможем ничего сказать о том, из каких колебаний сложилось данное, так как колебание Л12 может быть суммой множества других колебаний. [c.48] Вернуться к основной статье