Воспринимая информацию с помощью органов чувств, человек стремится зафиксировать ее так, чтобы она стала понятной и другим, представляя ее в той или иной форме.

Музыкальную тему композитор может наиграть на пианино, а затем записать с помощью нот. Образы, навеянные все той же мелодией, поэт может воплотить в виде стихотворения, хореограф выразить танцем, а художник - в картине.

Человек выражает свои мысли в виде предложений, составленных из слов. Слова, в свою очередь, состоят из букв. Это - алфавитное представление информации. Форма представления одной и той же информации может быть различной . Это зависит от цели, которую вы перед собой поставили. С подобными операциями вы сталкиваетесь на уроках математики и физики, когда представляете решение в разной форме. Например, решение задачи: «Найти значение математического выражения у = 5х + 3, при х = -3; -2; -1; 0; 1; 2; 3» можно представить в табличной или графической форме.
Для этого вы пользуетесь визуальными средствами представления информации: числами, таблицей, рисунком.
Таким образом, информацию можно представить в различной форме:

знаковой письменной, состоящей из различных знаков, среди которых принято выделять:
символьную в виде текста, чисел, специальных символов (на
пример, текст учебника);
графическую (например, географическая карта);
табличную (например, таблица записи хода физического эксперимента);

в виде жестов или сигналов (например, сигналы регулировщика
дорожного движения);

устной словесной (например, разговор).

Форма представления информации очень важна при ее передаче: если человек плохо слышит, то передавать ему информацию в звуковой форме нельзя; если у собаки слабо развито обоняние, то она не может работать в розыскной службе. В разные времена люди передавали информацию в различной форме с помощью: речи, дыма, барабанного боя, звона колоколов, письма, телеграфа, радио, телефона, факса. Независимо от формы представления и способа передачи информации, она всегда передается с помощью какого-либо языка.
На уроках математики вы используете специальный язык, в основе которого - цифры, знаки арифметических действий и отношений. Они составляют алфавит языка математики. На уроках физики при рассмотрении какого-либо физического явления вы используете характерные для данного языка специальные символы, из которых составляете формулы. Формула - это слово на языке физики.
На уроках химии вы также используете определенные символы, знаки, объединяя их в «слова» данного языка.
Существует язык глухонемых, где символы языка - определенные знаки, выражаемые мимикой лица и движениями рук.
Основу любого языка составляет алфавит - набор однозначно определенных знаков (символов), из которых формируется сообщение. Языки делятся на естественные (разговорные) и формальные. Алфавит естественных языков зависит от национальных традиций. Формальные языки встречаются в специальных областях человеческой деятельности (математике, физике, химии и т. д.). В мире насчитывается около 10 000 разных языков, диалектов, наречий. Многие разговорные языки произошли от одного и того же языка. Например, от латинского языка образовались французский, испанский, итальянский и другие языки.Естественные и формальные языки.

Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена информация.

В процессе развития человеческого общества люди выработали большое число языков. Примеры языков:

· разговорные языки (в настоящее время в мире их насчитывают более 2000);
· языки мимики и жестов;
· языки чертежей, рисунков, схем;
· языки науки (математики, химии, биологии и т.д.);
· языки искусства (живописи, музыки, скульптуры, архитектуры и т.д.);
· специальные языки (азбука Брайля для слепых, азбука Морзе, Эсперанто, морской семафор и т.д.);
· алгоритмические языки (блок-схемы, языки программирования).

Язык –– это знаковая система, используемая для целей коммуникации и познания. Основой большинства языков является алфавит – набор символов, из которых можно составлять слова и фразы данного языка.

Язык характеризуется:

· набором используемых знаков;
· правилами образования из этих знаков таких языковых конструкций, как “слова”, “фразы” и “тексты” (в широком толковании этих понятий);
· набором синтаксических, семантических и прагматических правил использования этих языковых конструкций.

Все языки можно разделить на естественные и искусственные.

Естественными называются “обычные”, “разговорные” языки, которые складываются стихийно и в течение долгого времени. История каждого такого языка неотделима от истории народа, владеющего им. Естественный язык, предназначенный, прежде всего, для повседневного общения, имеет целый ряд своеобразных черт:

· почти все слова имеют не одно, а несколько значений;
· часто встречаются слова с неточным и неясным содержанием;
· значения отдельных слов и выражений зависят не только от них самих, но и от их окружения (контекста);
· распространены синонимы (разное звучание - одинаковый смысл) и омонимы (одинаковое звучание - разный смысл);
· одни и те же предметы могут иметь несколько названий;
· есть слова, не обозначающие никаких предметов;
· многие соглашения относительно употребления слов не формулируются явно, а только предполагаются и для каждого правила есть исключения и т.д.

Основными функциями естественного языка являются:

· коммуникативная (функция общения);
· когнитивная (познавательная функция);
· эмоциональная (функция формирования личности);
· директивная (функция воздействия).

Искусственные языки создаются людьми для специальных целей либо для определенных групп людей: язык математики, морской семафор, язык программирования. Характерной особенностью искусственных языков является однозначная определенность их словаря, правил образования выражений и правил придания им значений.

Любой язык –– и естественный и искусственный –– обладает набором определенных правил. Они могут быть явно и строго сформулированными (формализованными), а могут допускать различные варианты их использования.

Формализованный (формальный) язык –– язык, характеризующийся точными правилами построения выражений и их понимания. Он строится в соответствии с четкими правилами, обеспечивая непротиворечивое, точное и компактное отображение свойств и отношений изучаемой предметной области (моделируемых объектов).

В отличие от естественных языков формальным языкам присущи четко сформулированные правила семантической интерпретации и синтаксического преобразования используемых знаков, а также то, что смысл и значение знаков не изменяется в зависимости от каких-либо прагматических обстоятельств (например, от контекста).

Большинство формальных языков (созданных конструкций) строится по следующей схеме. сначала выбираетсяалфавит , или совокупность исходных символов, из которых будут строиться все выражения языка; затем описываетсясинтаксис языка, то есть правила построения осмысленных выражений. Буквами в алфавите формального языка могут быть и буквы алфавитов естественных языков, и скобки, и специальные знаки и т.п. Из букв, по определенным правилам можно составлять слова и выражения . Осмысленные выражения получаются в формальном языке, только если соблюдены определенные в языке правила образования. Для каждого формального языка совокупность этих правил должна быть строго определена и модификация любого из них приводит чаще всего к появлению новой разновидности (диалекта) этого языка.

Формальные языки широко применяются в науке и технике. В процессе научного исследования и практической деятельности формальные языки обычно используются в тесной взаимосвязи с естественным языком, поскольку последний обладает гораздо большими выразительными возможностями. В то же время формальный язык является средством более точного представления знаний, чем естественный язык, а следовательно, средством более точного и объективного обмена информацией между людьми.

Формальные языки часто конструируются на базе языка математики. Веком бурного развития различных формальных языков можно считать XX век.

С точки зрения информатики, среди формальных языков наиболее значительную роль играют формальный язык логики (язык алгебры логики) и языки программирования .

Возникновение языков программирования приходится на начало 50-х годов XX века.

Языков программирования и их диалектов (разновидностей) насчитывается несколько тысяч. Классифицировать их можно по-разному. Некоторые авторы разбивают все многообразие языков программирования на процедурные и декларативные. В процедурных языках преобразование данных задается с помощью описания последовательности действий над ними. В декларативных языках преобразование данных задается посредством описания отношений между самими данными. Согласно другой классификации, языки программирования можно разделить на процедурные, функциональные, логические, объектно-ориентированные. Однако любая классификация несколько условна, поскольку, как правило, большинство языков программирования включает в себя возможности языков разных типов.Особое место среди языков программирования занимают языки, обеспечивающие работу систем управления базами данных (СУБД). Часто в них выделяют две подсистемы: язык описания данных и язык манипулирования

Язык знаковая система, используемая человеком Язык знаковая система, используемая человеком для выражения своих мыслей, общения с другими людьми для выражения своих мыслей, общения с другими людьми Язык знаковая система, используемая человеком Язык знаковая система, используемая человеком для выражения своих мыслей, общения с другими людьми для выражения своих мыслей, общения с другими людьмиФормальный язык язык:одинаковые сочетания сочетания знаков имеют одинаковый смысл Формальный язык язык:одинаковые сочетания сочетания знаков имеют одинаковый смысл ЕстественныйязыкЕстественныйязык азбука Морзе азбука Морзе ноты ноты система счисления система счисления язык программирования язык программирования азбука Морзе азбука Морзе ноты ноты система счисления система счисления язык программирования язык программирования ФразаФраза Устная речь ФонемаФонема СлогСлог СловоСлово СимволСимвол ПисьменностьПисьменность Буквенно-знаковаяБуквенно-знаковая СлоговаяСлоговая ИдеографическаяИдеографическая

Человек может представить информацию в знаковой или образной форме: знаковой или образной форме знаковое представление информации дискретно; образное представление информации непрерывно. Кодирование - представление информации в той или иной форме. Формы представления информации

Человек для сохранения и передачи информации другому человеку фиксирует её с помощью знаков. Знак (набор знаков) - заменитель объекта, позволяющий передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта. Язык - знаковая система, используемая человеком для выражения своих мыслей, общения с другими людьми: естественные языки используются для общения между людьми; формальные языки применяются специалистами в профессиональной деятельности. Человек может представить информацию на естественных языках, на формальных языках, в различных образных формах. Самое главное Кодирование - представление информации в той или иной форме.

Что такое знак? Приведите примеры знаков, используемых в общении людей. Что такое знаковая система? Попытайтесь описать русский язык как знаковую систему. Опишите десятичную систему счисления как знаковую систему. К какой разновидности языков (естественных или формальных) может быть отнесена морская флажковая азбука? В каких случаях можно знаки формальных языков включать в тексты на естественном языке? Где вы с этим встречались? Вопросы и задания
Опорный конспект Формы представления информации Формы представления информации Формы представления информации Формы представления информации Знаковая Образная информация на естественном на естественном языке информация на естественном на естественном языке информация на формальном на формальном языке информация на формальном на формальном языке изображение звук ax2 + bx + c2 = 0 ax2 + bx + c2 = 0 d = b2 - 4ac d = b2 - 4ac ax2 + bx + c2 = 0 ax2 + bx + c2 = 0 d = b2 - 4ac d = b2 - 4ac языки, используемые для общения для общения между людьми между людьми называются естественными языками языки, используемые для общения для общения между людьми между людьми называются естественными языками

§1.2 (стр) РТ 7, 9, 10, 11, 12 (стр. 8) Домашнее задание

§ 1.4. Представление информации

1.4.3. Естественные и формальные языки

Языки, используемые для общения людей, называются естественными языками . Их насчитывается несколько тысяч. Самым массовым естественным языком считается китайский язык, являющийся родным более чем для миллиарда человек. К числу наиболее распространённых в мире относится английский язык, используемый более чем в ста странах. Естественные языки характеризуются:

Широкой сферой применения - естественный язык известен всему национальному сообществу;

Наличием большого количества правил, одни из которых сформулированы явно (правила грамматики), другие неявно (правила смысла и употребления);

Гибкостью - естественный язык применим для описания любых, в том числе новых, ситуаций;

Открытостью - естественный язык позволяет говорящему порождать новые и при этом понятные для собеседника знаки (слова), а также использовать существующие знаки в новых значениях;

Динамичностью - естественный язык быстро приспосабливается к многообразным потребностям межличностного взаимодействия людей.

Развитие науки и техники повлекло создание формальных языков , применяемых специалистами в профессиональной деятельности. При этом многие формальные языки имеют международное употребление.

Формальный язык - это такой язык, в котором одинаковые сочетания знаков всегда имеют одинаковый смысл. К формальным языкам относятся системы математических, химических символов, нотная грамота, азбука Морзе и многие другие. Формальным языком является используемая повсеместно десятичная система счисления, позволяющая именовать и записывать числа, а также выполнять над ними арифметические операции. К формальным языкам относятся языки программирования, с которыми вы будете знакомиться на уроках информатики.

Особенностью формальных языков является то, что все правила в них задаются в явной форме; это обеспечивает однозначность записи и восприятия сообщений на этих языках.

Наряду со звуковым языком (членораздельной речью) люди издревле использовали другие звуковые средства общения – «язык свиста» и «язык барабанов» (гонгов). Свистовой язык сильно используется на острове Гомера Канарского архипелага; известен он мазатеко – коренным жителям Мексики. Барабаны широко распространены в Западной, Восточной и Центральной Африке. Следует, однако, напомнить, что в точном значении термина особых отдельных «языков барабанов» нет, так как они перекодируют особым способом язык народности или племени.

У цивилизованных народов для перекодирования их языков также есть дополнительные средства общения и передачи мыслей. Эти дополнительные языки бывают звуковыми и письменными.

Звуковые сигналы – звонки, гудки; сюда же примыкают современные технические средства общения: звукозапись, телефон и др.

Более разнообразны письменные дополнительные средства общения. Для всех них характерно то, что они переводят звуковую форму языка в форму, воспринимаемую при помощи органов зрения и осязания полностью или частично.

Кроме основной формы графических форм речи – общего письма данного народа различаются:

а) вспомогательные языки – ручная и точечная азбуки;

б) специализированные системы сигнализации: дорожные знаки, сигнализация флагами, ракетами и т.п.;

в) научная символика – математическая, химическая, логическая.

Все это используется как средства общения.

Но язык является всеобъемлющей и всеобщей исторически сложившейся системой средств общения, обслуживающей общество во всех сферах его деятельности. Дополнительные системы не обладают этими свойствами. Сфера их применения очень узкая.

Язык и мышление

Будучи орудием обмена мыслями и закрепления их для потомства, язык, как форма национальной культуры, непосредственно связан с сознанием и мышлением.

Язык является важнейшим стимулом развития общества не только потому, что является средством общения, средством передачи накопленных знаний, но и потому, что является самым удобным и современным орудием мышления.

Язык не может существовать без мышления. Роль языка как орудия мышления проявляется прежде всего в формировании и выражении мыслей.

Мышление - это работа коры больших полушарий головного мозга, направленная на познание окружающей действительности и заключающаяся во всякого рода оперировании ощущениями, восприятиями, представлениями и строящимися на их основе понятиями, а также в установлении связей между ними.

Ощущения, восприятия и представления – это образы внешнего мира, возникающие в нашем сознании в результате воздействия внешних предметов и явлений на наши органы чувств, которые анализируются нашим сознанием, в результате появляются новые образы и понятия. Таким образом, познание действительности становится более глубоким. С помощью языка у человека образ замещается обозначающим его словом. Слово, таким образом, органически входит в самый мыслительный процесс, язык является основным элементом мышления. Благодаря этому человек получает возможность мыслить о таких предметах, которых в данный момент нет в окружении. Эта способность у животных крайне не развита.

Слово оказывается одинаково удобным средством выражения и восприятия, и представления, и понятия как различных ступеней познания действительности.

Однако наиболее убедительно проявляется роль слова как орудия мышления в том, что слово не только называет какое-то понятие или представление, но и относит его в определенную рубрику, и посредством слова переводим понятия и представления из одной рубрики в другую. В данном случае слово – звено в системе языковых средств. Слова разносим по морфологическим признакам исходя из того, какие понятия и представления стоят за ними. А общее понятие, заключенное в корне, мы с помощью языковых средств (морфем) переводим из одной рубрики в другую.

На этой же способности языка основывается и такой важный для познания окружающего процесс мысли – абстрагирование. От предмета, обладающего множеством признаков, отвлекается отдельный признак, и он начинает мыслиться как нечто отдельное от предмета, самостоятельно существующее.

Между языком и мышлением существует не тождество, а диалектное единство: мышление не отражается во всей своей полноте в языке; язык, несмотря на свою зависимость от мышления, проявляет в своем бытии определенную самостоятельность.

Единство мышления и языка включает и их противоречие. В мышлении, т.е. в познании действительности, происходит непрерывное накопление нового, а в языке не оказывается соответствующих средств для их выражения. В языке создаются новые слова и выражения. Не так легко разрешается противоречие, когда речь идет о новых грамматических категориях. Проявление нового в языке как результат преодоления противоречий между ним и мышлением и представляет собою развитие языка, его движение вперед.

Язык и мышление отличаются друг от друга по назначению и строению своих единиц. Целью мышления является новое знание, их систематизация, тогда как

Знаковая природа языка

Наиболее удобной формой материального выражения мысли в целях общения явилась система звуковых знаков, т.е. язык.

Но языковая система – не единственный способ передачи информации. Исследователи отмечают, что таких знаковых систем, средств обмена информацией, без которых не может возникнуть общество и сложиться культура, всего семнадцать. Это приметы, гадания, предзнаменования, пластика тела и танец, изобразительное искусство, архитектура, ориентиры, сигналы, обряды, игры. Очевидна особая роль языка как системы знаков в сравнении с другими системами. Во-первых, язык, представленный звуками речи, может передавать информацию в любой момент, без каких-либо условий употребления. Во-вторых, язык является средством связи между другими знаковыми системами.

Такая универсальность языка как средства общения обусловлена природой языкового знака. Во-первых, языковой знак не похож на обозначаемое. Слова, за исключением звукоподражаний, не имеют никакой связи с предметами и явлениями, которые они обозначают, никакого сходства с их чувственно воспринимаемыми особенностями.

Во-вторых, языковой знак обычно условен, случаен. Связь звукового комплекса, слова, с обозначаемым им понятием условна, случайна, произвольна, ничем не мотивирована. Для языкового коллектива, который им пользуется, эта связь обязательна.

Знак – в широком понимании – это материальный носитель социальной информации.

Знак – это нечто (произносимое, записанное), что указывает своим присутствием на другое. Знак – это заместитель.

Знак имеет форму и содержание, т.е. он что-то значит и обязательно как-то выражен материально.

Структура знака:

план выражения

Знак двупланов. Он не может существовать без одной из сторон. Знаки изучает специальная наука семиология или семиотика.

Язык в его отношении к речи – это общее по отношению к отдельному. Речевая деятельность – это совокупность психофизиологических работ, осуществляемых человеком для производства речи.

Речевая деятельность говорящего имеет социальную и психофизиологическую стороны. Социальная природа речевой деятельности состоит, во-первых, в том, что она является частью общественной деятельности человека, а во-вторых, в том, что и речевой акт, и речевая ситуация предполагают общественные отношения говорящих, знающих единый язык общения, общую культуру, общую тематику.

Речевой акт как психофизический процесс есть связь между говорящим (адресантом) и слушателем (адресатом), предполагающий три компонента – говорение (писание), восприятие и понимание речи (текста).

Речевой акт предполагает установление связи между собеседниками. Здесь реализуется контактная функция речи.

Речевое общение предполагает включение собеседников в тематическую и композиционную ситуацию речевого акта, в его диалогический и монологический контекст. Эта ситуативная функция состоит в актуализации языковых форм и значений.

Речевой акт – это единство передачи сообщения и совместного мышления.

Происхождение языка

Происхождение языка нельзя методологически правильно рассматривать в отрыве от происхождения общества и сознания, а также самого человека.

Среди условий, в которых возникал язык, были факторы, связанные с эволюцией человеческого организма, и факторы, связанные с превращением первобытного стада в общество. Поэтому великое множество высказываний о происхождении языка можно разделить на 2 основные группы:1) теории биологические; 2) теории социальные.

Биологические теории объясняют происхождение языка эволюцией человеческого организма – органов чувств, речевого аппарата. Среди биологических наиболее известны две – звукоподражательная и междометная.

Социальные теории происхождения языка объясняют его появление общественными потребностями, возникшими в труде и в результате развития сознания человека (теория социального договора, рабочая теория, или теория трудовых выкриков).

Материалистическое учение о происхождении языка опирается на следующие положения:

1) возникновение человека, общества и языка – процесс очень длительный и сложный;

2) на формирование человека и языка оказало воздействие много факторов, но ведущим признается производственная деятельность, которая может быть только в обществе;

3) происхождение языка связано с происхождением сознания, т.е. понимания человеком своего существования, своего отношения к внешнему миру. Сознание возникает только в обществе, когда в процессе трудовой деятельности открываются новые свойства предметов. Язык закрепляет эти достижения мыслительной деятельности, развивая сознание;

4) основой мыслительной и речевой деятельности является высокоразвитое строение нервно-мышечного аппарата;

5) возникновение в процессе сознательной общественно-производственной деятельности речевого аппарата и человеческого мозга обеспечило совершенствование рефлекторной деятельности человека, привело к созданию второй сигнальной системы.

Язык как система

Сложность и своеобразие системы языка определяют своеобразие составляющих её единиц, называемых единицами языка.

Единицы языка – это его постоянные элементы, отличающиеся друг от друга назначением, строением и местом в системе языка (номинативные, коммуникативные и строевые).

Ярус языка – совокупность однотипных единиц и категорий языка.

Основными ярусами являются фонетический, морфологический, синтаксический и лексический. Как единицы внутри категории, так единицы внутри яруса связаны друг с другом на основе типовых отношений.

Систему языка образуют единицы языка, объединенные в категории и ярусы по типовым отношениям.

Отношения между ярусами и частями единиц образуют структуру языка. Следовательно, структура языка лишь один из признаков системы.

В слове отчетливо проявляется специфика языка как особой знаковой системы, в слове осуществляется связь фонем и морфем, слово выступает как строительный материал для единиц следующего уровня – словосочетаний и предложений.

Все это указывает на важность и одновременно трудность определения слова. Недаром до сих пор нет общепринятого определения слова. Сами различия в подходах к определению слова свидетельствуют о его сложности и своеобразии.

Слово определяют через его связь с предложением как предельный минимум предложения, минимальную синтаксическую единицу (Л.В. Щерба, И.Я. Бодуэн де Куртене и др.), через связь с понятием (философы), через отношение к действительности (Виноградов). В определениях слова подчеркивают его самостоятельность и целостность, совмещение грамматической, фонетической и семантической сторон.

Сложность слова, разнообразие его в пределах одного языка и в разных языках делают важным выявление свойств слова как единицы языка. При этом должны быть учтены функции слова, своеобразие его отношений с другими единицами языка, специфика проявления слова в языке и речи, особенности его смысловой, фонетической и грамматической структуры.

Языки, используемые для общения людей, называются естественными языками. Их насчитывается несколько тысяч. Самым массовым естественным языком является китайский язык. К числу наиболее распространённых в мире относится английский язык. Естественные языки характеризуются:

Широкой сферой применения - естественный язык известен всему национальному сообществу;

Гибкостью - естественный язык применим для описания любых, в том числе новых, ситуаций;

В связи с развитием науки и техники возникли формальные языки, применяемые специалистами в профессиональной деятельности. При этом многие формальные языки имеют международное употребление.

Формальный язык - это такой язык, в котором одинаковые сочетания знаков всегда имеют одинаковый смысл. К формальным языкам относятся системы математических, химических символов, нотная грамота, азбука Морзе и многие другие. Формальным языком является используемая повсеместно десятичная система счисления, позволяющая именовать и записывать числа, а также выполнять над ними арифметические операции. К формальным языкам относятся языки программирования, с которыми мы будем знакомиться на уроках информатики.

Особенностью формальных языков является то, что все правила в них задаются в явной форме, что обеспечивает однозначность записи и восприятия сообщений на этих языках.

1 .2.4. Формы представления информации

Одна и та же информация может быть выражена разными способа ми. Человек может представить информацию в знаковой или образной форме (рис. 1.3).

Представление информации в той или иной форме иначе называют кодированием.

Представление информации с помощью некоторой знаковой сис темы дискретно (составлено из отдельных значений). Образное представление информации непрерывно.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Язык - знаковая система, используемая человеком для выраже ния своих мыслей, общения с другими людьми. Различают естественные и формальные языки.

Человек может представить информацию на естественных языках, на формальных языках, в различных образных формах.

Представление информации на каком-либо языке или в образной форме называют кодировАнием.

Вопросы и задания

1. Что такое знак? Приведите примеры знаков, используемых в общении людей.

2. Что общего у пиктограммы и символа? В чём между ними различие?

З. Что такое знаковая система? Попытайтесь описать русский язык как знаковую систему. Опишите десятичную систему счисления как знаковую систему.

4. К какому типу письменности (буквенно-звуковому, слоговому, идеографическому) относится письменность англичан; немцев; французов; испанцев?

5. Какие языки в настоящее время являются самыми распространёнными в мире? (Ответ можно найти в энциклопедиях или в сети Интернет.)

б. К какой разновидности языков (естественных или формальных) может быть отнесена морская флажковая азбука?

7. Сравните естественные и формальные языки:

а) по сфере применения;

б) по правилам оперирования знаками языка.

8. Для чего людям потребовались формальные языки?

9. В каких случаях можно знаки формальных языков включать в тексты на естественном языке? Где вы с этим встречались?

Двоичное кодирование

Ключевые слова:

Дискретизация алфавит

Мощность алфавита

Двоичный алфавит

Двоичное кодирование

Разрядность двоичного кода

Двоичное кодирование

5 1.3

1 . З. 1 . Преобразование информации из непрерывной

Формы в дискретную

Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющуюся информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование информации из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (записи учеников).

Информация, представленная в дискретной форме, значительно проще для передачи, хранения или автоматической обработки. Поэтому в компьютерной технике большое внимание уделяется мето дам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.

Дискретизация информации - процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную,

Рассмотрим суть процесса дискретизации информации на примере.

На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени (барограммы). Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведе ния наблюдений, показана на рис. 1.4.

На основании полученной информации можно построить таблицу, в которую будут занесены показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Таблица, построенная по барограмме

Полученная таблица даёт не совсем полную картину того, как изменялось давление за время наблюдений: например, не указано самое большое значение давления, имевшее место в течение четвёртого часа наблюдений. Но если занести в таблицу значения давления, наблюдаемые каждые полчаса или 15 минут, то новая таблица будет давать более полное представление о том, как изменялось давление.

Таким образом, информацию, представленную в непрерывной форме (барограмму, кривую), мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу).

В дальнейшем вы познакомитесь со способами дискретного представления звуковой и графической информации.

Двоичное кодирование

В общем случае, чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка. Таких языков тысячи. Каждый язык имеет свой алфавит.

Алфавит - набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации. Мощность алфавита - это коли чество входящих в него символов (знаков).

Рис. 1.7. Схема перевода символа произвольного алфавита в двоичный код

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодирования символа этого алфавита потребуется не один, а несколько двоичных символов. Другими словами, порядковому номеру каждого символа исходного алфавита будет поставлена в соответствие цепочка (последовательность) из нескольких двоичных символов.

Правило двоичного кодирования символов алфавита мощности больше двух представим схемой на рис. 1.8.

Л Л ЛЛ

Цепочки из трёх двоичных символов получаются дополнением двузначных двоичных кодов справа символом О или 1. В итоге трёхзначных двоичных кодовых комбинаций получается 8 - вдвое больше, чем двузначных:

Соответственно, четырёхзначный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятизначный - 32, Ше(УТИЗНаЧНЫЙ - 64 и т. д.

Обратите внимание, что 2 = 2 1 , 4 2 2 , 8= 23, 16 = 24, 32=25 ит. д.

Если количество кодовых комбинаций обозначить буквой N, а разрядность двоичного кода - буквой i, то выявленная закономерность в общем виде будет записана так:

Задача . Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Какой разрядности потребуется двоичный код, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.

Решение. Так как алфавит племени Мульти состоит из 16 символов, то и кодовых комбинаций им нужно 16. В этом случае длина (разрядность) двоичного кода определяется из соотношения: 16 2 i . Отсюда

Чтобы выписать все кодовые комбинации из четырёх О и 1, воспользуемся схемой на рис. 1.8: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101,

На сайте http://school-collection.eduxu/ размещена виртуальная лаборатория «Цифровые весы». С её помощью вы можете самостоятельно открыть метод разностей - один из способов получения двоичного кода целых де-

Предыдущая статья: Чему равна скорость света Следующая статья: Углерод — характеристика элемента и химические свойства

Представление информации. Естественные и формальные языки

1.4.3. Естественные и формальные языки