1. 2. Три середовища існування інформації. Дані, форми їх подання та реєстрації на носіях

Інформації властиве не лише розмаїття видів, але і форм існування. Водночас, коли йдеться про середовища (але не форми) її існування, вирізняють всього лиш три середовища:

• інформаційних сигналів про події реального світу;

• знакового подання інформації даними;

• фізичної реєстрації інформації на матеріальних носіях.

1. 2. 1. Інформаційні сигнали матеріального світу

На даний момент відомо, що в природі не існує стану абсолютного спокою і всі фізичні об’єкти перебувають у стані неперервного руху та змін, які супроводжує поява відповідних сигналів. Кожний такий сигнал — це інформація про наявність у навколишньому середовищі певних явищ (процесів, подій).

Отже, інформація, як і енергія, об’єктивно існує у матеріальному світі і, відображаючи його об’єкти і явища, міститься у сигналах, що виникають в результаті зміни станів або властивостей цих об’єктів і явищ. Різноманітні візуальні (відео) і звукові (аудіо) сигнали, рухи рук, пальців, голови людини, пози звірів та птахів при їх спілкуванні, енергетичні, нервові, силові імпульси та інші сигнали — все це не що інше, як форми існування інформації у матеріальному світі. При цьому сам матеріальний світ (а точніше, процеси неперервних динамічних змін його об’єктів і явищ) виступає середовищем існування безумовної інформації. З цього середовища інформацію отримують (живими істотами або технічними системами) у вигляді інформаційних сигналів.

1. 2. 2. Дані — знакове подання інформації Означення даних

Сигнали про факти і події реальної дійсності, про динаміку їх змін можна спостерігати, вимірювати або фіксувати деяким іншим чином. Реєстрація інформаційних сигналів утворює сигнали нового типу, які є поданням (описом, відображенням) інформаційних сигналів. Це можуть бути, наприклад, числові покази температури, часу, напруги у відповідних приладах, оцінки (бали) відповідей студентів на іспитах, прізвища людей при реєстрації їх народження чи шлюбу, кольори сигналів світлофору, штрих-коди товарів, формули математичних моделей економічних або фізичних процесів, креслення, схеми, зображення на фотографіях або малюнках тощо.

Інформаційні сигнали, зареєстровані і подані у певній формі, називають даними або повідомленнями.

Слово "дані" походить від латинського терміну "datum", який буквально означає "факт". Проте дані не завжди відповідають конкретним або дійсним фактам. Іноді вони описують відсутні у матеріальній дійсності сутності — ідеї, гіпотези, алгоритми, логічні міркування, договори, банківські рахунки та інші уявні (розумові) конструкції. Надалі термін "дані" вживатимемо відносно подання як матеріальних, так і нематеріальних сутностей. У тих випадках, коли йтиметься про мас-медійну або побутову інформацію (письмову або усну), поряд з терміном "дані" будемо вживати і синонімічний термін "повідомлення".

Поняття про знакові системи

Дані (повідомлення) подають тими чи іншими знаками — літерами певного алфавіту, цифрами, ієрогліфами, знаками азбуки Морзе, математичними, хімічними, дорожними знаками, різновидами кольорів, знаками жестикуляції тощо. Знаки комбінують в числа, тексти, математичні формули, описи хімічних сполук і генетичних кодів, креслення, малюнки, фотографії і т. п., причому усі такі знакові комбінації утворюють за відповідними правилами — граматичними, математичними, інженерно-конструкторськими та ін. Побудовані зазначеним чином знакові структури і виступають у ролі даних.

Отже, поряд з поданим вище широким тлумаченням терміну "дані" використовують і більш вузьке тлумачення — з позиції знакового подання інформації.

Дані — це побудовані за визначеними правилами знакові конструкції (структури, сукупності, комбінації знаків), що несуть у собі певну інформацію.

При знаковому поданні інформації використовують властивості тих чи інших знакових систем.

Взагалі, знак — це об’єкт або подія, які здатні, по-перше, що-небудь позначати (тобто вказувати на деяку іншу сутність — об’єкт або явище) і, по-друге, що-небудь виражати (тобто мати деякий смисл). Наприклад, знак "Місяць" позначає конкретний фізичний об’єкт і має смисл "природній супутник Землі"; знак "" позначає число 3,14... і має смисл "відношення довжини кола до діаметра".

Сутність, яку позначає знак, називають денотатом, а смисл, який виражає цей знак, — концептом.

З формальної точки зору, знак — це елемент деякого скінченного набору попарно різних елементів довільної природи, кожному з яких поставлено у відповідність певний зміст. Розрізняють знаки мовні і немовні. До немовних відносять знаки сигналізації у спілкуванні людей, тварин.

Упорядковані набори мовних знаків називають алфавітами, наприклад, латинський, український алфавіти, алфавіт десяткових чисел А₁₀ = {0, 1, …, 9}, двійковий алфавіт А₂ = {0, 1}.

Довільну скінченну лінійно-впорядковану послідовність знаків заданого алфавіту, яка має зміст, називають словом у даному алфавіті. Так, послідовності "літо", "тіло" є словами в українському алфавіті, 10856 і 11011011 — словами у десятковому і двійковому алфавітах відповідно.

Один і той же знак, у відповідності з місцем його вживання, може мати різний смисл. Наприклад, знак ":" в арифметиці означає операцію ділення, а в мовних текстах — знак пунктуації. Має місце і зворотній факт: різні знаки можуть мати один і той же зміст. Наприклад, операція множення може бути представлена знаками "×", "", "*".

Смисл знаку називають його семантичною інтерпретацією або семантикою (від грецького терміну σημαντιϰός – смисловий, той, що стосується значення слів).

Знак разом із його семантикою називають символом. Так, якщо знаку ":" приписати семантику "операція ділення", то він стає символом.

Знакова система — це множина знаків з регулярними відношеннями між ними, що відображають регулярні відношення між сутностями, які ці знаки позначають (денотатами), і смисловими значеннями знаків (концептами).

Знаковими системами є природні мови, мови формалізованих і напівформалізовавних наукових теорій (математики, хімії, генетики та ін.), штучні мови — такі як, наприклад, мова міжнародного спілкування людей "есперанто", мови інформатики (мови програмування, інформаційно-пошукові мови, мови подання даних та знань у комп’ютерній пам’яті), мови інженерно-конструкторських креслень, шифрування книг у бібліотечних каталогах, морської прапорцевої сигналізації, мови, що базовані на азбуках Морзе (для телеграфії), Брайля (для сліпих людей).

Наукову дисципліну, яка вивчає різні властивості знакових систем, називають семіотикою. При розгляді семіотичної проблематики виділяють три її основних аспекти — синтактику, семантику і прагматику.

Синтактикавивчає способи сполучення знаків при побудові складних знаків з простих, а також правила утворення і перетворення таких знакових сполучень без врахування смислових значень знаків.

Для природних мов синтактика виступає у вигляді синтаксису, який визначає правильну побудову речень і зв’язного тексту. У штучних мовах синтактика визначає правильну логічну побудову потенційно осмислених речень.

Семантикавивчає знакові системи як засоби виразу певного змісту (смислу), а також правила смислової інтерпретації знаків та їх сполучень, тобто вивчає змістовну сторону мов.

Прагматикарозглядає співвідношення між знаковими системами та їх користувачами. Іншими словами, до прагматики відноситься вивчення практичної корисності знаків, слів і повідомлень, тобто споживчої сторони мов.

Синтаксичні, семантичні і прагматичні властивості знакових систем широко використовують при поданні інформації.