• Язык
   

 

Теория информационных процессов и систем: учебное пособие

Дисциплина: Информационные технологии Информатика Информационные системы Общая теория систем Сети и системы передачи информации Теория алгоритмов Теория вычислительных процессов и структур Теория информации и информационных систем Теория информационных систем Теория систем и системный анализ Методы и теория оптимизации Теория и системы управления Системный анализ и принятие решений

Жанр: Учебники и учебные пособия для ВУЗов

Рекомендовано Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Информационные системы»

ISBN: 978-5-98672-285-6

Москва: Горная книга, 2012

Объем (стр):475

 

Постраничный просмотр для данной книги Вам недоступен.

Аннотация

Рассмотрены современные тенденции развития общей теории систем. Показана роль информационных процессов в работе больших и сложных производственных управляющих систем. Дан анализ и систематизация современных математических методов описания информационных процессов и систем. Рассмотрены особенности оцифровки, кодирования и сжатия информации, повышения помехоустойчивости и оптимального принятия решений. Показана связь увеличивающейся сложности технических средств и протекающих процессов, применяемых в современном производстве, а также необходимость повышения качества управления как техническими, так и организационными системами. Рассмотрена роль информации и информационных систем в социальных преобразованиях общества в связи с расширяющейся специализацией и кооперированием предприятий. Приведены методы математического моделирования и описания при разработке крупных автоматизированных, информационных систем и вычислительных комплексов, а также методы оптимальной организации взаимодействия элементов и выбора наилучшей структуры производственных систем. Даны общесистемные правила и ограничения для совершенствования методов оптимизации управления с привлечением общей теории информационных систем.
Для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки «Информационные системы».

Содержание

Введение 5
Глава 1. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ 12
1.1. Терминология и определения 12
1.2. Общие характеристики и особенности систем 21
1.3. Системный подход и системный анализ 27
1.4. Качественное описание систем 32
1.5. Количественные методы описания систем 39
1.6. Моделирование систем 44
1.7. Абстрактно-множественное описание систем 50
1.8. Модели систем в виде дифференциальных уравнений 56
1.9. Представление состояний систем в виде графов 57
1.10. Каноническое описание динамических систем 61
1.11. Динамические характеристики систем 64
1.12. Кибернетический подход 67
1.13. Агрегатное описание систем 68
1.14. Иерархические модели системы и структурная теория алгоритмов 72
1.15. Анализ и синтез систем на основе декомпозиции, агрегирования и моделирования 76
1.16. Проектирование производственных предприятий на основе системно-целевого подхода 83
Контрольные вопросы и упражнения 85
Глава 2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ 87
2.1. Информация, информатика и информационные системы 87
2.2. Классификация информационных систем 101
2.3. Описание сложных информационных и управляющих систем 108
2.4. Общие свойства и виды информационных и управляющих систем 115
2.5. Теория исследования и построения информационных систем 117
2.6. Модель управления информационной сетью 119
2.7. Модель вычислителей для сложных задач 121
2.8. Макроструктура информационных и управляющих систем 122
2.9. Структуры управляющих ЭВМ и их объединений 124
2.10. Локальные информационно-управляющие сети и протоколы обмена данными 126
2.11. Структура глобальной информационно-управляющей сети 127
Контрольные вопросы и упражнения 128
Глава 3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ 130
3.1. Информация, сообщение, сигнал 130
3.2. Вероятностное описание процесса (сообщения) 137
3.3. Элементы теории передачи информации 141
3.4. Помехоустойчивость и оптимальная фильтрация 144
3.5. Помехи, шумы и спектры сигналов 147
3.6. Спектры сигналов при разных видах модуляции 148
3.7. Пропускная способность дискретного канала без помех 150
3.8. Пропускная способность канала связи с помехами 154
3.9. Оценка вклада шума в искажения информации 161
3.10. Сжатие информации 164
Контрольные вопросы и упражнения 171
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ СИГНАЛОВ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 172
4.1. Информационные сигналы и процессы 173
4.2. Пространства сигналов 190
4.3. Дискретные представления сигналов 207
4.4. Интегральные представления сигналов 219
4.5. Преобразования Фурье, Гильберта и другие интегральные преобразования 223
4.6. Интегральное представление узкополосных сигналов 227
4.7. Полосовая фильтрация 231
4.8. Интегральные числовые характеристики сигналов и функционалы 233
4.9. Оптимизация выходного сигнала фильтра вариационным методом 240
Контрольные вопросы и упражнения 244
Глава 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ 244
5.1. Представление преобразователей сигналов линейными операторами 244
5.2. Линейные преобразования сигналов 246
5.3. Линейные преобразования в конечномерном пространстве 248
5.4. Операторы линейных преобразований 250
5.5. Приближенное представление операторов 258
5.6. Реализация вырожденных операторов 264
5.7. Спектральное представление операторов 268
5.8. Собственные значения и собственные пространства 269
5.9. Спектральное представление нормальных компактных операторов 272
Контрольные вопросы и упражнения 275
Глава 6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВ ИХ ОБРАБОТКИ 277
6.1. Описание случайных процессов 277
6.2. Стационарные случайные процессы и корреляционные функции 281
6.3. Комплексные двумерные процессы 284
6.4. Конечномерные представления случайного процесса и разложение Карунена-Лоэва 287
6.5. Узкополосные стационарные процессы 291
6.6. Модели случайных процессов и их корреляционные функции 293
6.7. Процессы с циклической стационарностью 295
6.8. Оптимальная фильтрация сигналов 297
6.9. Непрерывная оценка формы сигнала 300
6.10. Оценка амплитуд и согласованная фильтрация 306
6.11. Теория обнаружения сигналов 312
6.12. Критерии принятия решений и отношения правдоподобия 314
6.13. Узкополосные сигналы и некогерентное обнаружение 327
Контрольные вопросы и упражнения 336
Глава 7. ЦИФРОВАЯ ПЕРЕДАЧА, КОДИРОВАНИЕ И СЖАТИЕ ИНФОРМАЦИИ 337
7.1. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи 337
7.2. Передача цифровых кодов по каналу связи 343
7.3. Условная энтропия и энтропия объединения при передаче информации 349
7.4. Представление кодовых последовательностей 354
7.5. Линейные, составные и рефлексные групповые коды 358
7.6. Систематические коды и код Хэмминга 363
7.7. Циклические коды с обнаружением и исправлением ошибок 365
7.8. Построение и декодирование циклических кодов 371
7.9. Логическое кодирование и избыточные коды 376
7.10. Скремблирование 377
7.11. Кодирование для канала связи без шума и с шумом 381
7.12. Кодирование производственной и экономической информации 391
7.13. Сжатие информации 403
Контрольные вопросы и упражнения 414
Глава 8. ПРИНЯТИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 415
8.1. Выбор как реализация цели 415
8.2. Выбор на основе критериев оптимальности 416
8.3. Выбор на основе бинарных отношений 418
8.4. Групповой выбор 419
8.5. Выбор в условиях неопределенности 420
8.6. Выбор в условиях статистической неопределенности 421
Контрольные вопросы и упражнения 423
Глава 9. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 425
9.1. Радиотехнические информационные системы 426
9.2. Системные методы и радиотехнические системы 427
9.3. Структурные и функциональные схемы РТС 429
9.4. Радиотехнические системы передачи информации 431
9.5. Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) РТС 434
9.6. Искажения сообщений в РТС, помехоустойчивость и оптимальный прием 438
9.7. Оптимизация выделения информации при действии помех 442
9.8. Согласованные и оптимальные фильтры 445
9.9. Энергетические соотношения в РТС 455
9.10. Многоканальные радиотехнические системы передачи информации 458
9.11. Системы телевидения, сотовой связи и спутниковая связь 463
Контрольные вопросы и упражнения 467
Список литературы 469

Рекомендации материалов по теме: нет