Niniejszy podręcznik przeznaczony jest dla studentów studiów dziennych, wieczorowych i zaocznych kierunku ?elektrotechnika" i ?transport" w Politechnice Radomskiej im. K. Pułaskiego w Radomiu w ramach przedmiotu ?teoria informacji i sygnałów" oraz ?komputerowych systemów sterowania. Podręcznik ten może być ponadto przydatny studentom innych wyższych uczelni, gdzie przedmiot ten jest prowadzony w podobnym zakresie. W podręczniku podjęto próbę kompleksowego ujęcia, przewidzianych programem studiów, zagadnień i klasyfikacji sygnałów oraz zagadnień transmisji i przetwarzania informacji. Zawarty materiał stanowi podstawę dla bardziej złożonych i efektywnych zastosowali przedstawionych metod w zagadnieniach inżynierskich.
W podręczniku zwrócono uwagę na poglądowość zagadnień, co zrealizowano dzięki możliwości geometrycznego przedstawienia samych sygnałów, jak i operacji ich przetwarzania. Zamieszczone przykłady analityczne podkreślają fizyczną interpretację procesów oraz występujące rygory matematyczne.
Podręcznik składa się z dziesięciu rozdziałów. W pierwszym z nich zawarte są zagadnienia dotyczące klasyfikacji i analizy sygnałów oraz zagadnienia podstawowe dotyczące systemów informacyjnych. Rozdział drugi stanowi zwarte ujęcie elementów stochastyki. Przedstawiono tam klasyfikację procesów stochastycznych oraz matematyczne podstawy ich analizy. W rozdziale trzecim i czwartym przedstawiono dyskretne systemy informacyjne. Rozważono tam możliwości transmisji informacji w systemach z zakłóceniami i bez zakłóceń oraz omówiono różne rodzaje kodowania informacji. Rozdział piąty dotyczy analizy problemów występujących w ciągłych systemach informacyjnych. W rozdziale szóstym przedstawiono podstawowe elementy teorii detekcji i estymacji. Zwrócono tu szczególną uwagę na zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i zasadami podejmowania decyzji w sytuacjach niepełnej informacji, biorąc pod uwagę fakt szerokiego zastosowania urządzeń informacyjnych w systemach automatycznego sterowania i kontroli. W rozdziale siódmym poruszono również problematykę oceny ich funkcjonowania i zasad optymalnego projektowania. Rozdział ósmy dotyczy budowy sieci informatycznych ich topologii i transmisji informacji w sieciach. W rozdziale dziewiątym przedstawiono zagadnienia ochrony informacji w sieciach prezentując możliwości polityki bezpieczeństwa. Rozdział dziesiąty poświęcony jest charakterystyce informatycznych systemów wykorzystywanych w zarządzaniu różnego typu organizacjami. Po każdym rozdziale podręcznika zamieszczono pytania kontrolne umożliwiające studentom samokontrolę przyswojenia i zrozumienia danej partii materiału. Jest to ważne, z uwagi na niską liczbę godzin wykładowych przewidzianych na ten przedmiot. Na końcu podręcznika zamieszczono literaturę uzupełniającą, w której szerzej poruszane są podobne problemy. Ograniczono się celowo do niewielkiej liczby literatury, aby nie absorbować studentów poszukiwaniem zbyt dużej jej ilości. Autor będzie wdzięczny odbiorcom tego podręcznika za wszelkie uwagi dotyczące jego układu i treści. Uwagi te, jak też doświadczenia w dalszej pracy naukowo - dydaktycznej, stanowić będą podstawę ewentualnej przyszłej modyfikacji podręcznika.
Spis treści:PRZEDMOWAI. ZAGADNIENIA OGÓLNE TEORII INFORMACJI I SYGNAŁÓW
1.1. Pojęcie sygnału i informacji
1.2. Cechy sygnałów oraz metody ich analizy
1.2.1. Analiza cech czasowych sygnałów
1.2.2. Analiza częstotliwościowa
1.2.3. Analiza probabilistyczna
1.2.4. Twierdzenie o próbkowaniu
1.3. Podstawowe modele systemów informacyjnych
1.4. Miejsce i rola teorii informacji w systemach automatycznego sterowania i systemach informacyjnych
1.5. Własności źródeł i kanałów komunikacyjnych
1.5.1. Ilość informacji
1.5.2. Dyskretne źródła informacji
1.5.3. Ciągłe źródła informacji
1.5.4. Pojęcie kanału komunikacyjnego
1.5.5. Szybkość przesyłania informacji i przepustowość kanału
1.6. Pytania kontrolne
2. PROCESY STOCHASTYCZNE
2.1 Pojęcia podstawowe
2.2. Opis matematyczny i postacie procesów stochastycznych
2.3. Stacjonarność procesu stochastycznego
2.4. Ergodyczne procesy stochastyczne
2.5. Pytania kontrolne
3. DYSKRETNE SYSTEMY INFORMACYJNE
3.1. Elementarne dyskretne systemy informacyjne
3.1.1 Charakterystyki probabilistyczne
3.1.2. Ocena ilości informacji
3.1.3. Przepustowość kanału przesyłowego
3.2. Dyskretne systemy informacyjne z kanałami stałymi
3.2.1. Charakterystyki probabilistyczne
3.2.2. Ocena ilości informacji
3.2.3. Przepustowość kanału
3.3. Pytania kontrolne
4. KODOWANIE SYGNAŁÓW DYSKRETNYCH
4.1. Określenia podstawowe
4.2. Zasady kodowania w dyskretnych systemach informacyjnych bez zakłóceń. Kody Shannona - Fano
4.3. Zasady kodowania w dyskretnych systemach informacyjnych z zakłóceniami
4.3.1. Zasady ogólne
4.3.2. Określanie odległości wyrazów kodu binarnego
4.3.3. Kodowanie z wykrywaniem pojedynczych błędów
4.3.4. Kodowanie z wykrywaniem i korekcją pojedynczych błędów
4.4. Pytania kontrolne
5. CIĄGŁE SYSTEMY INFORMACYJNE
5.1. Elementarne ciągłe systemy informacyjne
5.1.1. Charakterystyki probabilistyczne
5.1.2. Ocena ilości informacji
5.1.3. Przepustowość kanału komunikacyjnego
5.2. Ciągłe systemy informacyjne z kanałami stałymi
5.2.1. Charakterystyki probabilistyczne
5.2.2. Ocena ilości informacji
5.2.3. Praepustowość kanału komunikacyjnego
5.3. Pytania kontrolne
6. PODEJMOWANIE DECYZJI I OCENA PARAMETRÓW
6.1. Podstawy detekcji
6.2. Detekcja Bayesa
6.3. Detekcja z najmniejszym prawdopodobieństwem błędu
6.4. Reguła największej wiarygodności
6.5. Kryterium Neymana - Pearsona
6.6. Testy minimaksowe
6.7. Decyzje sekwencyjne
6.8. Estymacja parametrów
6.9. Pytania kontrolne
7. INFORMACYJNA METODA OCENY FUNKCJONOWANIA URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH W SYSTEMACH AUTOMATYCZNEGO STEROWANIA
7.1. Podstawowe kryteria jakości
7.2. Ocena wierności przekształcania informacji
7.3. Pytania kontrolne
8. BUDOWA SIECI INFORMATYCZNYCH
8.1 Rodzaje topologii sieci
8.2. Transmisja informacji w sieciach
8.3. Podstawowe zabezpieczenia sieci
8.4. Pytania kontrolne
9. OCHRONA INFORMACJI W SIECIACH INFORMATYCZNYCH ORGANIZACJI GOSPODARCZYCH I FINANSOWYCH
9.1. Ochrona danych i kategorie zagrożeń systemów komputerowych
9.2. Usługi i mechanizmy ochrony informacj i
9.2.1. Kontrola dostępu
9.2.2. Integralność
9.2.3. Uwierzytelnienie
9.2.4. Niezaprzeczalność
9.2.5. Poufność
9.2.6. Audyt i alarmy
9.3. Tworzenie planu (polityki) ochrony informacji
9.4. Kryptograficzne utajnienie danych
9.4.1. Główne systemy kryptograficzne
9.4.2. Szyfrowanie z kluczem jawnym i tajnym
9.4.3. Bezpieczeństwo systemów kryptograficznych i rodzaje szyfrów
9.5. Wybór rozwiązań ochrony informacji
9.6. Pytania kontrolne
10. KOMPUTEROWE SYSTEMY WSPOMAGANIA DECYZJI
10.1. Systemy transakcyjne
10.2. Systemy informatyczne zarządzania (SIZ)
10.3. Systemy wspomagania decyzji (SWD)
10.4. Eksperckie systemy wspomagania decyzji (ESWD)
10.5. Pytania kontrolne
LITERATURA