Теория систем и системный анализ. Теория систем и системный анализ слово система (организм, строй, союз, целое, составленное из частей) возникло в Древней Греции около 2000 лет
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
Хартли, Ральф https://ru.wikipedia.org/wiki/Хартли,_Ральф Материал из Википедии — свободной энциклопедии Дата рождения: 30 ноября 1888 Место рождения: Ель, Невада , США Дата смерти: 1 мая 1970 (81 год) Место смерти: Нью-Джерси , США Страна: США Научная сфера: электротехника Альма-матер: Университет Юты Оксфордский университет Награды и премии Медаль Почёта IEEE Ральф Винтон Лайон Хартли (англ. Ralph Vinton Lyon Hartley , родился 30 ноября 1888 в Ели, штате Невада , умер 1 мая 1970 . Американский учёный- электронщик . Он предложил генератор Хартли , преобразование Хартли и сделал вклад в теорию информации , введя в 1928 логарифмическую меру информации H = Kln(M), которая называется хартлиевским количеством информации. Биография Он получил высшее образование со степенью A.B. (бакалавр искусств) в Университете Юты в 1909 . Как стипендиат Родса , он получил степень B.A. (бакалавр искусств) в 1912 и степень B.Sc. (бакалавр наук) в 1913 в Оксфордском университете Научная деятельность После возвращения из Англии, Хартли присоединился к Научно-исследовательской лаборатории Западной Электрической Компании и принял участие в создании радиоприёмника для трансатлантических тестов. В течение Первой мировой войны, Хартли решил проблемы, которые препятствовали развитию направленных искателей звукового типа. После войны учёный вплотную занялся проблемой передачи информации (в частности звуковой). В течение этого периода он сформулировал закон, "что общая сумма информации, которая может быть передана, пропорциональна переданному частотному диапазону и времени передачи." Хартли был пионером в области Информационной Теории . Он ввёл понятие "информации" ( энтропии ) как случайной переменной и был первый, кто попытался определить "меру информации". Хартли развивал понятие информации, основанной на "физическом как противопоставлено с психологическими рассмотрениями" для использования в изучении электронных коммуникаций. Фактически, Хартли соответственно определяет это основное понятие. Вместо этого он обращается к "точности ... информации" и "количества информации". Информация существует в передаче символов, с символами, имеющими "определённые значения к партийному сообщению". Когда кто - то получает информацию, каждый полученный символ позволяет получателю "устранять возможности", исключая другие возможные символы и их связанные значения. " Точность информации зависит от того, что другие последовательности символа, возможно, были выбраны; мера этих других последовательностей обеспечивает признак количества переданной информации. Таким образом, если бы мы получили 4 различных символа, происходящие с равной частотой, то это представило бы 2 бита. Хартли награждён премиями за отличия в области науки, этот учёный состоял в американской Ассоциации Продвижения Науки. Хартли принадлежат больше чем 70 патентов (изобретений). Шеннон, Клод https://ru.wikipedia.org/wiki/Шеннон,_Клод Материал из Википедии — свободной энциклопедии Дата рождения: 30 апреля 1916 Место рождения: Петоцки, Мичиган , США Дата смерти: 24 февраля 2001 (84 года) Место смерти: Медфорд , Массачусетс , США Страна: США Научная сфера: электротехника , теория информации , кибернетика , математика , криптография Место работы: Лаборатория Белла Альма-матер: Массачусетский технологический институт Известен как: автор фундаментальных трудов по теории информации, электротехнике и криптографии Награды и премии − Медаль Почёта IEEE − Премия Альфреда Нобеля Американского института инженеров-электриков ( AIEE ) 1940 − Премия М. Либмана 1941 , присужденная Институтом радиоинженеров (IRE). − Национальная медаль за достижения в науке 1966 − Премия Киото − Лауреат премии Харви Клод Э́лвуд Ше́ннон ( англ. Claude Elwood Shannon; 30 апреля 1916 , Петоцки, Мичиган — 24 февраля 2001 , Медфорд , Массачусетс ) — американский инженер и математик , его работы являются синтезом математических идей с конкретным анализом чрезвычайно сложных проблем их технической реализации. Он является основателем теории информации , нашедшей применение в современных высокотехнологических системах связи. Шеннон внес огромный вклад в теорию вероятностных схем, теорию автоматов и теорию систем управления — области наук, входящие в понятие кибернетика Клод Шеннон родился 30 апреля 1916 года в городе Петоцки, штат Мичиган , США . Первые шестнадцать лет своей жизни Клод провел в Гэйлорде, Мичиган , где в 1932 году он закончил общеобразовательную среднюю школу Гэйлорда. В юности он работал курьером службы Western Union . Отец его был адвокатом и в течение некоторого времени судьей. Его мать была преподавателем иностранных языков и впоследствии стала директором Гэйлордской средней школы. Молодой Клод увлекался конструированием механических и автоматических устройств. Он собирал модели самолетов и радиотехнические цепи, создал радиоуправляемую лодку и телеграфную систему между домом друга и своим домом. Временами ему приходилось исправлять радиостанции для местного универмага. Томас Эдисон был его дальним родственником. В 1932 году Шеннон был зачислен в Мичиганский университет , где выбрал курс, посещая который начинающий ученый познакомился с работами Джорджа Буля . В 1936 г. Клод оканчивает Мичиганский университет , получив степень бакалавра по двум специальностям математика и электротехника, и устраивается в Массачусетский технологический институт , где он работал ассистентом-исследователем на дифференциальном анализаторе Ванневара Буша — аналоговом компьютере. Изучая сложные, узкоспециальные электросхемы дифференциального анализатора, Шэннон увидел, что концепции Буля могут получить достойное применение. Статья, написанная с его магистерской работы 1937 года «Символический анализ реле и коммутаторов», была опубликована в 1938 году в издании Американского института инженеров-электриков (AIEE). Она также стала причиной вручения Шэннону премии Американского института инженерии имени Альфреда Нобеля в 1940 году . Цифровые цепи — это основа современной вычислительной техники, таким образом результаты его работ являются одними из наиболее важных научных результатов ХХ столетия. Говард Гарднер из Гарвардского университета отозвался о работе Шэннона, как о «возможно, самой важной, а также самой известной магистерской работе столетия». По совету Буша Шеннон решил работать над докторской диссертацией по математике в MIT . Идея его будущей работы родилась у него летом 1939 года , когда он работал в Cold Spring Harbor в Нью-Йорке . Буш был назначен президентом Carnegie Institution в округе Вашингтон и предложил Шеннону принять участие в работе, которую делала Барбара Беркс по генетике. Именно генетика, по мнению Буша, могла послужить предметом приложения усилий Шеннона. Докторская диссертация Шеннона, получившая название «Алгебра для теоретической генетики», была завершена весной 1940 года . Шеннон получает Докторскую степень по математике и степень магистра по электротехнике. В период с 1941 по 1956 гг. Шеннон преподает в Мичиганском университете и работает в компании Белл ( Bell Labs ). В лаборатории Белл Шеннон, исследуя переключающие цепи, обнаруживает новый метод их организации, который позволяет уменьшить количество контактов реле, необходимых для реализации сложных логических функций. Он опубликовал доклад, названный «Организация двухполюсных переключающих цепей». Шеннон занимался проблемами создания схем переключения, развил метод, впервые упоминавшийся фон Нейманом и позволяющий создавать схемы, которые были надежнее, чем реле, из которых они были составлены. В конце 1940 года Шеннон получил Национальную научно-исследовательскую премию. Весной 1941 года он вернулся в компанию Белл. С началом Второй мировой войны Т.Фрай возглавил работу над программой для систем управления огнем для противовоздушной обороны. Шеннон присоединился к группе Фрая и работал над устройствами, засекавшими самолеты противника и нацеливавшими зенитные установки, также он разрабатывал криптографические системы, в том числе и правительственную связь, которая обеспечивала переговоры Черчилля и Рузвельта через океан. Как говорил сам Шеннон, работа в области криптографии подтолкнула его к созданию теории информации. С 1950 по 1956 Шеннон занимался созданием логических машин, таким образом, продолжая начинания фон Неймана и Тьюринга . Он создал машину, которая могла играть в шахматы, задолго до создания Deep Blue . В 1952 Шеннон создал обучаемую машину поиска выхода из лабиринта. Шеннон уходит на пенсию в возрасте пятидесяти лет в 1966 году , но он продолжает консультировать компанию Белл ( Bell Labs ). В 1985 году Клод Шеннон со своей супругой Бетти посещает Международный симпозиум по теории информации в Брайтоне. Шеннон довольно долго не посещал международные конференции, и сначала его даже не узнали. На банкете Клод Шеннон дал короткую речь, пожонглировал всего тремя мячиками, а затем раздал сотни и сотни автографов изумленным его присутствием ученым и инженерам, отстоявшим длиннейшую очередь, испытывая трепетные чувства по отношению к великому ученому, сравнивая его с сэром Исааком Ньютоном. Он был разработчиком первой промышленной игрушки на радиоуправлении, которая выпускалась в 50-ые годы в Японии ( фото ). Также он разработал устройство, которое могло складывать Кубик Рубика ( фото ), мини компьютер для настольной игры Гекс , который всегда побеждал соперника ( фото ), механическую мышку, которая могла находить выход из лабиринта ( фото ). Так же он реализовал идею шуточной машины "Ultimate Machine" ( фото ). Клод Шеннон ушел из жизни 24 февраля 2001 года. Теория связи в секретных системах Работа Шеннона «Теория связи в секретных системах» ( 1945 ) с грифом секретно, которую рассекретили и опубликовали только лишь в 1949 году , послужила началом обширных исследований в теории кодирования и передачи информации, и, по всеобщему мнению, придала криптографии статус науки. Именно Клод Шеннон впервые начал изучать криптографию, применяя научный подход. В этой статье, Клод определил основополагающие понятия теории криптографии, без которых криптография уже немыслима. Важной заслугой Шеннона является исследования абсолютно секретных систем, и доказательство их существования, а также существование криптостойких шифров, и требуемые для этого условия. Шеннон также сформулировал основные требования, предъявляемые к надежным шифрам. Он ввел ставшие уже привычными понятия рассеивания и перемешивания, и методы создания криптостойких систем шифрования на основе простых операций. Данная статья является отправным пунктом изучения науки криптографии. Математическая теория связи Статья «Математическая теория связи», была опубликована в 1948 году и сделала Клода Шеннона всемирно известным. В ней Шеннон изложил свои идеи, ставшие впоследствии основой современных теорий и техник обработки передачи и хранения информации. Результаты его работ в области передачи информации по каналам связи запустили по всему миру огромное число исследований. Шеннон обобщил идеи Хартли и ввел понятие информации, содержащейся в передаваемых сообщениях. В качестве меры информации передаваемого сообщения М, Хартли предложил использовать логарифмическую функцию . Шеннон первым начал рассматривать передаваемые сообщения и шумы в каналах связи с точки зрения статистики, рассматривая как конечные множества сообщений, так и непрерывные множества сообщений. Развитая Шенноном теория информации помогла решить главные проблемы, связанные с передачей сообщений, а именно: устранить избыточность передаваемых сообщений, произвести кодирование и передачу сообщений по каналам связи с шумами. Решение проблемы избыточности подлежащего передаче сообщения позволяет максимально эффективно использовать канал связи. К примеру, современные повсеместно используемые методы снижения избыточности в системах телевизионного вещания на сегодняшний день позволяют передавать до шести цифровых программ коммерческого телевидения, в полосе частот, которую занимает обычный сигнал аналогового телевидения. Решение проблемы передачи сообщения по каналам связи с шумами при заданном соотношении мощности полезного сигнала к мощности сигнала помехи в месте приема, позволяет передавать по каналу связи сообщения со сколь угодно малой вероятностью ошибочной передачи сообщения. Также, это отношение определяет пропускную способность канала. Это обеспечивается применением кодов, устойчивых к помехам, при этом скорость передачи сообщений по данному каналу должна быть ниже его пропускной способности. В своих работах Шеннон доказал принципиальную возможность решения обозначенных проблем, это явилось в конце 40-х годов настоящей сенсацией в научных кругах. Данная работа, как и работы, в которых исследовалась потенциальная помехоустойчивость, дали начало огромному числу исследований, продолжающихся и по сей день, уже более полувека. Ученые из Советского Союза и США ( СССР — Пинскер , Хинчин , Добрушин , Колмогоров ; США - Галлахер , Вольфовиц , Фейнштейн ) дали строгую трактовку изложенной Шенноном теории. На сегодняшний день все системы цифровой связи проектируются на основе фундаментальных принципов и законов передачи информации, разработанных Шенноном. В соответствии с теорией информации вначале из сообщения устраняется избыточность, затем информация кодируется при помощи кодов, устойчивых к помехам, и лишь потом сообщение передается по каналу потребителю. Значительно была сокращена избыточность телевизионных, речевых и факсимильных сообщений, именно благодаря теории информации. Большое количество исследований было посвящено созданию кодов, устойчивых к помехам, и простых методов декодирования сообщений. Исследования, проведенные за последние пятьдесят лет, легли в основу созданной Рекомендации МСЭ по применению помехоустойчивого кодирования и методов кодирования источников информации в современных цифровых системах. Теорема о пропускной способности канала. Любой канал с шумом характеризуется максимальной скоростью передачи информации, этот предел назван в честь Шеннона. При передаче информации со скоростями, превышающими этот предел, происходят неизбежные искажения данных, но снизу к этому пределу можно приближаться с необходимой точностью, обеспечивая сколь угодно малую вероятность ошибки передачи информации в зашумленном канале. См. также • Алгоритм Шеннона-Фано • Интерполяционная формула Уиттакера-Шеннона • Число Шеннона Теоремы Шеннона − Прямая и обратная теоремы Шеннона для источника общего вида — о связи энтропии источника и средней длины сообщений. − Прямая и обратная теоремы Шеннона для источника без памяти — о связи энтропии источника и достижимой степени сжатия с помощью кодирования с потерями и последующего неоднозначного декодирования. − Прямая и обратная теоремы Шеннона для канала с шумами — о связи пропускной способности канала и существования кода, который возможно использовать для передачи с ошибкой, стремящейся к нулю (при увеличении длины блока). В теории информации, по традиции, утверждения типа «для любого кода имеет место некоторое свойство» называются обратными теоремами, а утверждения типа «Существует код с заданным свойством» — прямыми теоремами. − Теорема отсчётов Уиттакера — Найквиста — Котельникова — Шеннона (теорема Котельникова) — об однозначном восстановлении сигнала по своим дискретным отсчётам. − Теорема Шеннона об источнике шифрования (или теорема бесшумного шифрования) устанавливает предел максимального сжатия данных и числовое значение энтропии Шеннона. − Теорема Шеннона-Хартли Владимир Котельников https://ru.wikipedia.org/wiki/Котельников,_Владимир_Александрович Влади́мир Алекса́ндрович Коте́льников (24 августа (6 сентября) 1908 года в Казани — 11 февраля 2005 года в Москве) — советский и российский учёный в области радиофизики, радиотехники , электроники, информатики , радиоастрономии и криптографии . Один из основоположников советской секретной радио- и телефонной связи Академик АН СССР (23.10.1953) , академик РАН ( отделение физических наук ), вице- президент АН СССР 1970—1988 гг, дважды Герой Социалистического Труда Родился 24 августа ( 6 сентября ) 1908 года в Казани (ныне Татарстан ) в семье российского и советского математика и механика Александра Петровича Котельникова (1865—1944). Дедом Владимира был математик, доктор философии, профессор Казанского университета Пётр Иванович Котельников (1809—1879). В 1926 году поступил в МВТУ имени Н. Э. Баумана , где преподавал его отец. На последних курсах перешёл в Московский энергетический институт , который окончил в 1930 году. Работал инженером в Центральном институте связи НКПиТ . С 1931 года был зачислен в аспирантуру МЭИ [2] ; в том же году возглавил группу в Институте связи, занимавшуюся разработкой передачи шифрованного сигнала на большие расстояния [3] В 1938—1939 годах руководил двумя лабораториями по засекречиванию телеграфной и телефонной информации. На принципах, разработанных Котельниковым, была создана шифровальная телеграфная аппаратура « Москва » [4] . После создания этой аппаратуры с 1939 года В. А. Котельникову была поручена задача создания шифратора для засекречивания речевых сигналов с повышенной стойкостью к дешифрованию для правительственной ВЧ- связи . Под руководством Котельникова, возглавившего созданную для этой цели лабораторию Дальней связи ГСПЭИ № 56 НКЭП, работали А. Л. Минц , К. П. Егоров , В. К. Виторский и другие специалисты-шифровальщики. С 1941 года коллектив эвакуировался в Уфу , где к работам подключилась группа специалистов, ранее решавшая подобные вопросы на ленинградском заводе « Красная Заря » [4] . В 1942 году разработка новой аппаратуры связи «Соболь-П» была закончена. После возвращения ГСПЭИ-56 в Ленинград в 1943 году В. А. Котельников перешёл в ЦНИИ Наркомата связи, одновременно работая в МЭИ . Член ВКП(б) с 1948 года В дальнейшем занимал должности декана радиотехнического факультета МЭИ (1947—1953), директора и главного конструктора ОКБ МЭИ (1948—1953), заместителя директора и директора (1954—1988) ИРЭ АН СССР . Заведующий кафедрой основ радиотехники МЭИ (1953—1980), был деканом радиотехнического факультета МЭИ. Вице-президент и первый вице-президент АН СССР (с 4 марта 1970 по 27 сентября 1988 года), член совета старейшин Российской инженерной академии [5] , почётный член Международной инженерной академии [6] . Иностранный член Болгарской АН (1987). Депутат ВС РСФСР (1971—1980; с 30 июля 1973 года по 25 марта 1980 года — председатель ВС РСФСР, в 1979—1989 годах — депутат Совета национальностей ВС СССР 10—11-го созывов. С 2003 года — почетный доктор МЭИ [7] Был одним из академиков АН СССР , подписавших в 1973 году письмо учёных в газету «Правда» с осуждением «поведения академика А. Д. Сахарова ». В письме Сахаров обвинялся в том, что он «выступил с рядом заявлений, порочащих государственный строй, внешнюю и внутреннюю политику Советского Союза», а его правозащитную деятельность академики оценивали как «порочащую честь и достоинство советского ученого» [8][9] Умер 11 февраля 2005 года на 97-м году жизни. Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище [10] Основные труды В. А. Котельникова посвящены проблемам совершенствования методов радиоприёма, изучению радиопомех и разработке методов борьбы с ними. К его крупнейшим научным достижениям, оказавшими существенное влияние на развитие мировой науки, следует отнести создание в 1933 году теоремы отсчётов , которая в русскоязычной литературе носит его имя, а в англоязычной названа в честь Найквиста и Шеннона (Nyquist-Shannon sampling theorem), создание теории потенциальной помехоустойчивости , давшей учёным и инженерам инструмент для синтеза оптимальных систем обработки сигналов в системах связи, радиолокации, радионавигации и в других системах, а также разработку планетарных радиолокаторов и проведение с их помощью пионерских исследований в области радиолокационной астрономии , в том числе радиолокационных исследований Венеры , Марса и Меркурия По словам Брюса Айзенстайна — президента международного Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) Котельников был выдающимся героем современности. Его заслуги признаются во всём мире. Перед нами гигант радиоинженерной мысли, который внёс самый существенный вклад в развитие средств массовой коммуникации. |