信息论和通信工程

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信息论和通信工程之间的区别

信息论 vs. 通信工程

信息论（information theory）是应用数学、電機工程學和计算机科学的一个分支，涉及信息的量化、存储和通信等。信息论是由克劳德·香农发展，用来找出信号处理与通信操作的基本限制，如数据压缩、可靠的存储和数据传输等。自创立以来，它已拓展应用到许多其他领域，包括统计推断、自然语言处理、密码学、神经生物学、进化论和分子编码的功能、生态学的模式选择、热物理、量子计算、语言学、剽窃检测、模式识别、异常检测和其他形式的数据分析。 熵是信息的一个关键度量，通常用一条消息中需要存储或传输一个的平均比特数来表示。熵衡量了预测随机变量的值时涉及到的不确定度的量。例如，指定擲硬幣的结果（两个等可能的结果）比指定掷骰子的结果（六个等可能的结果）所提供的信息量更少（熵更少）。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑，给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信道编码定理、信源－信道隔离定理相互联系。 信息论的基本内容的应用包括无损数据压缩（如ZIP文件）、有损数据压缩（如MP3和JPEG）、信道编码（如DSL））。这个领域处在数学、统计学、计算机科学、物理学、神经科学和電機工程學的交叉点上。信息论对航海家深空探测任务的成败、光盘的发明、手机的可行性、互联网的发展、语言学和人类感知的研究、对黑洞的了解，以及许多其他领域都影响深远。信息论的重要子领域有信源编码、信道编码、算法复杂性理论、算法信息论、資訊理論安全性和信息度量等。. 通信工程（也作信息工程、电信工程，旧称远距离通信工程、弱电工程）是电子工程的重要分支，同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。 通信工程研究的是，以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲，从发送端（信源）传输到一个或多个接受（信宿）。接受端能否正确辨认信息，取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节，其包括过滤，编码和解码等。 通信工程所关注的频段涉及甚广。低频段，亦即低赫兹，关心的是技术声学或低频技术。高频段中关注的范围从微波或雷达系统到可见光的激光或镭射系统。微波到可见光中间的频段几乎都是通信工程的研究对象。除此之外，通信过程中所应用的媒介和技术，包括通信系统在陆上、水下、空中和宇宙空间中的应用，也是相当丰富的。 通信工程的基础建立于应用数学中的数理方程。其理论起点是物质与波在傅里叶热扩散和麦克斯韦电动力条件下观察到的传播现象。 世界上由人类创造的最大的通信系统是公共交换电话网（PSTN）。另外一个正在迅速发展的大型通信系统——網際網路——正逐步形成电话网的规模，并终将有一天取而代之。 不可否认的是，如今通信工程正在转变为信息工程，英特网就是一个很好的例子。一方面通信系统常常是信息与应用技术的计算系统的一个重要组成部分，另一方面现代通信系统给信息工程予以理论和方法指导，并处于计算系统的核心位置。.

互联网

互联网（Internet），是網路與網路之間所串連成的龐大網路，這些網路以一組標準的網路TCP/IP协议族相連，連接全世界幾十億個設備，形成邏輯上的單一巨大國際網络。，它是由從地方到全球範圍內幾百萬個私人的、學術界的、企業的和政府的網络所構成，通過電子，無線和光纖網絡技術等等一系列廣泛的技術聯繫在一起。这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作「网络互联」，在這基础上发展出覆蓋全世界的全球性互联網絡稱互聯網，即是互相連接一起的网络。互聯網並不等同万维网（WWW），万维网只是一個基於超文本相互鏈接而成的全球性系統，且是互聯網所能提供的服務其中之一。互聯網帶有範圍廣泛的信息資源和服務，例如相互關聯的超文本文件，还有萬維網的應用，支持電子郵件的基礎設施，對等網絡，文件共享，以及IP電話服務。.

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应用数学

應用數學（Applied Mathematics）是以應用為目的的明確的數學理論和方法的總稱，研究如何應用數學知識到其他範疇（尤其是科學）的數學分支，可以說是純數學的相反，應用純數學中的結論擴展到物理學等其他科學中，應用數學的發展是以科學為依據，作為科學研究的後盾。包括線性代數、矩陣理論、向量分析、複變分析、微分方程、拉普拉斯變換、傅里葉分析、數值分析、概率论、數理統計、運籌學、博弈論、控制理論、組合數學、資訊理論等許多數學分支，也包括從各種應用領域中提出的數學問題的研究。而大部分應用數學是以作為物理分析的工具。計算數學有時也可視為應用數學的一部分。應用數學大部分的教學範疇都是以物理的模型為基礎進行分析，當中或許搭配了各種數學工具，就為了更貼近物理的系統。 圖論應用在網絡分析，拓撲學在電路分析上的應用，群論在結晶學上的應用，微分幾何在規範場上的應用，自動控制理論在計算上的應用，黎曼幾何應用於相對論，數理邏輯應用於計算機，最小二乘法應用於飛機起降時自動控制，利用數字合成計算機輔助的X射線斷層成像技術（1979年數學家獲得諾貝爾醫學獎）數論應用在密碼學，博弈論、概率論、統計學應用在經濟學，線性規劃用於生產安排調度，都可見數學在不同範疇的應用。.

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信号处理

在计算机科学、药物分析、电子学等学科中，信号处理（signal processing）是指对信号表示、变换、运算等进行处理的过程。 信号处理可以用于沟通人类之间，或人与机器之间的联系；用以探测我们周围的环境，并揭示出那些不易观察到的状态和构造细节，以及用来控制和利用能源与信息．例如，我们可能希望分开两个或多个多少有些混在一起的信号，或者想增强信号模型中的某些成分或参数。 几十年来，信号处理在诸如语音与資料通訊、生物医学工程、声学、声呐、雷达、地震、石油勘探、仪器仪表、机器人、日用电子产品以及其它很多的这样一些广泛的领域内起着关键的作用。.

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信息

信息（英語：Information），又稱情報，是一个严谨的科学术语，其定义不统一，是由它的极端复杂性决定的，獲取信息的主要方法為六何法。信息的表现形式多不胜数：声音、图片、温度、体积、颜色……信息的类別也不计其数：电子信息、财经信息、天气信息、生物信息……。 在熱力學中，信息是指任何會影響系統的熱力學狀態的事件。 信息可以減少不確定性。事件的不確定性是以其發生機率來量測，發生機率越高，不確定性越低，事件的不確定性越高，越需要額外的信息減少其不確定性。位元是典型的，但也可以使用像納特之類的單位，例如投擲一個公正的硬幣，其信息為log2(2/1).

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