Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:computer_science:question4

Вопрос №4 Формы представления информации

Различают две формы представления информации — непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Например, процесс протекания электрического тока в цепи, процесс механического перемещения тела, процесс распространения света и т. д. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса (сигнала), либо комбинацией нескольких параметров.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения.

По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации:

  • Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
  • Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
  • Графическая — в виде изображений, событий, предметов, графиков.
  • Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.

—-

Второй вариант

4.Формы представления информации. В предыдущем шаге было сказано, что передача информация производится с помощью сигналов, а самим сигналом является изменение некоторой характеристики носителя с течением времени. При этом в зависимости от особенностей изменения этой характеристики (т.е. параметра сигнала) с течением времени выделяют два типа сигналов: непрерывные и дискретные.

Сигнал называется непрерывным (или аналоговым), если его параметр может принимать любое значение в пределах некоторого интервала.

Если обозначить Z – значение параметра сигнала, а t – время, то зависимость Z(t) будет непрерывной функцией(рис.1(а)).

Рис.1. Непрерывные и дискретные сигналы

Примерами непрерывных сигналов являются речь и музыка, изображение, показание термометра (параметр сигнала – высота столба спирта или ртути – имеет непрерывный ряд значений) и пр.

Сигнал называется дискретным, если его параметр может принимать конечное число значений в пределах некоторого интервала.

Пример дискретных сигналов представлен на рис. 1(б). Как следует из определения, дискретные сигналы могут быть описаны дискретным и конечным множеством значений параметров {Z}. Примерами устройств, использующих дискретные сигналы, являются часы (электронные и механические), цифровые измерительные приборы, книги, табло и пр. Следует различать непрерывность или дискретность сигнала по уровню и во времени.

На рис. 1.1 в виде графиков изображены: а) непрерывный по уровню и во времени сигнал Хнн; б) дискретный по уровню и непрерывный во времени сигнал Хдн; в) непрерывный по уровню и дискретный во времени сигнал Хнд; г) дискретный по уровню и во времени сигнал Хдд.

Рис. 1.1. Виды информационных процессов

Поскольку последовательность сигналов есть сообщение, качество прерывности-непрерывности сигналов переносится и на сообщение – существуют понятия непрерывное сообщение и дискретное сообщение. Очевидно, что дискретным будет считаться сообщение, построенное из дискретных сигналов.

Принципиальным и важнейшим различием непрерывных и дискретных сигналов является то, что дискретные сигналы можно обозначить, т.е. приписать каждому из конечного числа возможных значений сигнала знак, который будет отличать данный сигнал от другого.

Знак – это элемент некоторого конечного множества отличных друг от друга сущностей.

Природа знака может любой – жест, рисунок, буква, сигнал светофора, определенный звук и т.д. Природа знака определяется носителем сообщения и формой представления информации в сообщении.

Вся совокупность знаков, используемых для представления дискретной информации, называется набором знаков. Таким образом, набор есть дискретное множество знаков.

Набор знаков, в котором установлен порядок их следования, называется алфавитом.

Следовательно, алфавит – это упорядоченная совокупность знаков. Порядок следования знаков в алфавите называется лексикографическим.

Примером алфавита может служить совокупность арабских цифр 0,1…9 – с его помощью можно записать любое целое число в системах счисления от двоичной до десятичной. Если в этот алфавит добавить знаки «+» и «–», то им можно будет записать любое целое число, как положительное, так и отрицательное. Наконец, если добавить знак разделителя разрядов («.» или «,»), то такой алфавит позволит записать любое вещественное число.

Поскольку при передаче сообщения параметр сигнала должен меняться, очевидно, что минимальное количество различных его значений равно двум и, следовательно, алфавит содержит минимум два знака – такой алфавит называется двоичным. Верхней границы числа знаков в алфавите не существует; примером могут служить иероглифы, каждый из которых обозначает целое понятие, и общее их количество исчисляется десятками тысяч.

Знаки, используемые для обозначения фонем человеческого языка, называются буквами, а их совокупность – алфавитом языка.

Сами по себе знак или буква не несут никакого смыслового содержания. Однако такое содержание им может быть приписано – в этом случае знак будет называться символом. Например, силу в физике принято обозначать буквой F – следовательно, F является символом физической величины сила в формулах. Другим примером символов могут служить пиктограммы, обозначающие в компьютерных программах объекты или действия.

Таким образом, понятия «знак», «буква» и «символ» нельзя считать тождественными, хотя весьма часто различия между ними не проводят, поэтому в информатике существуют понятия «символьная переменная», «кодировка символов алфавита», «символьная информация» – во всех приведенных примерах вместо термина «символьный» корректнее было бы использовать «знаковый» или «буквенный».

Представляется важным еще раз подчеркнуть, что понятия знака и алфавита можно отнести только к дискретным сообщениям.

examination/computer_science/question4.txt · Последние изменения: 2014/01/15 08:15 (внешнее изменение)