信息论与编码(第1章).pptxVIP

信息理论与编码朱仁祥电子与信息工程学院第1页，共53页。考核方式考查课(48学时)，全部为讲课学时 总评成绩=平时成绩占40 ％+测验成 绩占60％第2页，共53页。注意事项1、实行请假制度2、保持课堂纪律3、欢迎提出反馈意见第3页，共53页。学习方法本课程以概率论为基础，数学推导较多，学习时主要把注意力集中到概念的理解上，不过分追求数学细节的推导。学习时一定要从始至终注意基本概念的理解，不断加深概念的把握。学习时注意理解各个概念的“用处”，结合其他课程理解它的意义，而不要把它当作数学课来学习，提倡独立思考，注重思考在学习中的重要性。第4页，共53页。课程概述当今的时代是一个信息的时代，信息处理技术的不断进步极大的影响了我们的生活，使我们的生活质量得到很大提高。本课程将介绍信息科学的基础理论和基本方法，课程将基于一个通讯系统的抽象数学模型进行展开，课程的数学基础为概率论。整个课程可分为基础理论和编码理论两部分组成第5页，共53页。第一章 绪论1.1 信息论的形成和发展1.2 通信系统的模型本章重点信息、消息、信号的联系与区别通信系统模型及其各部件的功能作用第6页，共53页。1.1 信息论的形成和发展什么叫信息？信息的主要特征是什么？什么叫消息？什么叫信号？什么叫数据？信息、消息、信号三者之间的联系是什么？第7页，共53页。1.信息 从哲学的角度上讲，信息是构成物质世界的三大支柱之一，其他两个是物质和能量。 美国安东尼.欧廷教授: 没有物质,就什么东西也不存在. 没有能量,就什么事情也不发生. 没有信息,就什么东西也无意义. 可以说我们生活在信息的海洋之中，没有信息就没有世界，当然也就没有我们人类社会。人类利用信息利用信息的历史非常悠久，而且随着人类社会的发展而发展。到了现代，信息的利用已经非常重要，以至于我们当今生活的社会被称作信息社会。可见信息的重要。第8页，共53页。一、信息的概念但是有史以来，人们都没有对信息下过一个确切的定义。就像对于物质和能量一样。信息虽无确切定义，但是却具有两个明显的特征：广泛性与抽象性。广泛性客观世界充满着信息 人类离不开信息 知识、书本是有用信息的积累 抽象性 三大要素是：物质、能量与信息。三要素中物质是基础，是实体。能量是物质运动的形式，E=mc2，物质可转换成能量，而能量又是改造客观世界的主要动力。第9页，共53页。信息：它依附于物质和能量，但又不同于物质和能量。没有信息就不能更好地利用物质和能量，人类利用信息和知识改造物质，创造新物质，提高能量利用效率，发现新能量形式。信息也是客观存在的，它是人类认识、改造客观世界的主要动力，是人类认识客观世界的更高层次。就狭义而言，在通信中对信息的表达分为三个层次：信号、消息、信息。 第10页，共53页。信号：是信息的物理表达层，是三个层次中最具体的层次。它是一个物理量，是一个载荷信息的实体，可测量、可描述、可显示。如电信号、光信号、生物信号等。消息：(或称为符号)是信息的数学表达层，它虽不是一个物理量，但是可以定量地加以描述，它是具体物理信号的进一步数学抽象。（消息是指包含有信息的语言、文字和图像等）第11页，共53页。信息：是指各个事物运动的状态及状态变化的方式。人们从来自对周围世界的观察得到的数据中获得信息。信息是抽象的意识或知识，它是看不见、摸不到的。人脑的思维活动产生的一种想法，当它仍储存在脑子中的时候就是一种信息。信息是信号与消息的更高表达层次。三个层次中，信号最具体，信息最抽象。它们三者之间的关系是哲学上的内涵与外延的关系。第12页，共53页。2. 信息的主要特征信息来源于物质，又不是物质本身；它从物质的运动中产生出来，又可以脱离源物质而相对独立地存在；信息来源于精神世界，但又不局限于精神领域；信息与能量息息相关，但又与能量有本质的区别；信息具有知识的本性，但又比知识的内涵更广泛；信息可以被主体获取和利用。 (P3)接收者在收到信息之前，对它的内容是不知道的，所以信息是新知识、新内容； 信息是能使认识主体对某一事物的未知性或不确定性减少的有用知识； 信息可以产生，也可以消失，同时信息可以被携带、贮存及处理； 信息是可以量度的，信息量有多少的差别。第13页，共53页。 信息的基本概念在于它的不确定性，任 何已经确定的事物都不含有信息。例.如果你问你的同学“明天是星期几”，则答案中含有多少信息量？ 情况一.你不知道今天是星期几 情况二.你知道今天是星期一 通信过程是一种消除不确定性的过程, 不确定性的消除,就获得了信息。例.同学对你说”你编码原理考试通过了”, 你得到了消息,获得了信息吗?第14页，共53页。