信息與數(shù)據(jù)的關系及交互的過程

信息與數(shù)據(jù)的關系
幾乎和信息同樣廣泛使用的另一個概念是“數(shù)據(jù)”。數(shù)據(jù)是關于組織及其業(yè)務或事務的原始事實.數(shù)據(jù)的概念包括兩個方面:其一，數(shù)據(jù)內(nèi)容是事物特性的反映或描述，其二，數(shù)據(jù)是符號的集合.例如，為了描述一名學生的信息，可以用一組數(shù)據(jù)“050201024、關羽、1.78、漢族、信息技術”來表示，這組數(shù)據(jù)分別描述了這位學生的學號、姓名、身高、民族以及所學專業(yè)，它們是數(shù)字或漢字字符的集合。這里，這些符號已經(jīng)被人們賦予了特定的含義，所以它們就具有傳遞信息的功能。

從這個例子中，可以看到信息與數(shù)據(jù)之間的固有聯(lián)系:數(shù)據(jù)是信息的符號表示，或者稱為載體;信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對數(shù)據(jù)的語義解釋。

另外，具體的信息與表示它的北京網(wǎng)站制作數(shù)據(jù)之間的對應關系又因環(huán)境而異。同一信息可能有不同的符號表示，同一數(shù)據(jù)也可能有不同的解釋。

數(shù)據(jù)能表示信息，但并非任何數(shù)據(jù)都能表示信息，正如人們常說的:“如果計算機輸人的是垃圾，輸出的也會是垃圾”.同一數(shù)據(jù)也可能有不同的解釋.由此可見，信息只是人們消化理解了的數(shù)據(jù)。信息是抽象的，不隨數(shù)據(jù)設備所決定的數(shù)據(jù)形式而改變，而數(shù)據(jù)的表示方式具有可選擇性。

根據(jù)上述對信息與數(shù)據(jù)的描述，可以得出如下結論。

(1)信息與數(shù)據(jù)是密不可分的，數(shù)據(jù)是信息的載體，信息蘊含在數(shù)據(jù)之中。
(2)信息是通過對數(shù)據(jù)的加工得到的，是數(shù)據(jù)處理的產(chǎn)物。
(3)信息中含有人們的主觀意識，它僅為信息接收者而存在。
(4)數(shù)據(jù)本身是客觀存在的，無實際價值，加工成為信息后才有意義。
(5)信息與數(shù)據(jù)都是記錄客觀事物的存在狀態(tài)與特征的。

信息的傳輸與交互

將數(shù)據(jù)和信息從一個地方發(fā)送到另一個地方的過程稱為傳輸，例如電話系統(tǒng)將語音從主叫方傳輸?shù)奖唤蟹?。計算機系統(tǒng)利用電話線可以精確地完成同樣的事情。計算機網(wǎng)絡也可以通過衛(wèi)星、光纖等其他介質傳送數(shù)據(jù)和信息。

1.信息傳輸?shù)倪^程

借助于圖2-2所示的一個簡單模型可以更好地理解信息的傳輸。


信息傳輸系統(tǒng)所傳送的信息可以是語言、文字、圖像，在信息傳送以前，首先要把語言、文字或圖像變換為電信號，這個電信號就是信源。

由信源傳來的信號再由發(fā)送設備進行處理。發(fā)送設備主要有兩大任務:一是調(diào)制;二是放大。其目的是將需要傳送的信號高效率、遠距離地輻射出去，使之在傳輸信道中傳播，發(fā)送設備的輸出信號為高頻已調(diào)信號。

傳輸信道是連接發(fā)、收兩端的信號通道，又稱傳輸媒介。傳輸信道可以分為兩大類:一類是有線信道(利用導線來傳輸電信號);另一類是無線信道(利用自由空間，以電磁波的形式傳輸電信號)。不同的信道具有不同的傳輸特性。

接收設備的任務是對信道傳送過來的已調(diào)信號進行處理，以恢復出與發(fā)送端相一致的原始信號，這個過程就是解調(diào).由于信道的衰減特性，經(jīng)遠距離傳輸?shù)竭_的信號電平通常是很微弱的，需要放大后才能解調(diào)。同時，在信道中還會存在許多干擾信號，因而接收設備還必須具有從眾多信號中選擇有用信號、濾除干擾信號的能力。

為了保證信宿能夠無歧義地準確理解信源對信息的編碼方式，雙方必須共同規(guī)定一套信息的表示方法和含義，這種約定被稱為通信協(xié)議。

信息是以消息的形式發(fā)送的。一次發(fā)送/接收的一組符號構成一條消息，這組符號是根據(jù)信息編碼規(guī)則產(chǎn)生的。

2.調(diào)制與解調(diào)

調(diào)制就是一個信號(如光、高頻電磁波等)的某些參數(shù)(如振幅、頻率、相位等)按照另一個欲傳輸?shù)男盘?如聲音、圖像等)的特點變化的過程。例如，把要傳送的信號“附加”到高頻振蕩信號上，然后由天線發(fā)射出去。高頻振蕩信號就是攜帶信息的u運載工具”，所以稱為載波，而所要傳送的信號就稱為調(diào)制信號。按照被調(diào)制的高頻振蕩信號參數(shù)的不同，調(diào)制的方式也不同。

設高頻載波信號表示為u_c(t)=U_cmcosw_ct，若用待傳輸?shù)牡皖l信號去控制高頻載波的振幅U_cm，使其振幅隨著低頻信號的變化而變化，則稱為振幅調(diào)制，簡稱調(diào)幅杯用AM表示。

若用低頻信號去改變高頻信號的頻率w_c，使其頻率隨著低頻信號的變化而變化，則稱為頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻，用FM表示。若用低頻信號去改變高頻信號的相位，使其相位隨著低頻信號的變化而變化，則稱為相位調(diào)制，用PM表示。調(diào)制后的載波就載有調(diào)制信號所包含的信息，稱為已調(diào)信號，或稱為已調(diào)波。

為什么要進行調(diào)制呢?有三個原因。其一是提高頻率以便于輻射。由于低頻信號的傳輸距離近，遇到障礙物后衰減很大，若要直接發(fā)射，所需天線就必須很長。因此，必須借助于高頻電磁波將低頻信號輻射出去。其二是為了實現(xiàn)信道復用，避免各種信號之間的干擾;其三是為了改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)輸出的信噪比。

解調(diào)是調(diào)制的逆過程，即把低頻調(diào)制信號從高頻已調(diào)信號中還原出來的過程。調(diào)幅波的解調(diào)過程稱為檢波，調(diào)頻波的解調(diào)過程稱為鑒頻，調(diào)相波的解調(diào)過程稱為鑒相。調(diào)制方式的選擇是根據(jù)傳輸要求和各種調(diào)制方式的特點全面綜合考慮的.例如，調(diào)幅所需的接收設備簡單，因而適用于各種中、短波及超短波段的無線電廣播，但其抗干擾能力差;調(diào)頻抗干擾能力強，但由于占用頻帶寬，因而適用于超短波波段，如電視伴音、移動通信等。