2.2 Формы представления информации

Передача информации производится с помощью сигналов, а самим сигналом является изменение во времени некоторой характеристики носителя. В этом смысле информацию сообщения можно представить функцией X(t), характеризующей изменение во времени материально-энергетических параметров физической среды, в которой осуществляются информационные процессы.

Сигнал называют непрерывным или аналоговым, если его параметр может принимать любое значение в пределах некоторого интервала (рисунок 2.2 а). (Источниками аналоговых сигналов обычно являются различные природные объекты – температура, влажность, давление воздуха, а также речь, музыка, изображение).

С игнал называется дискретным, если его параметр может принимать конечное число значений в пределах некоторого интервала (часы, книга, сообщения, передаваемые с помощью жестов и т.п.) (рисунок 2.2 б).

Поскольку последовательность сигналов есть сообщение, качество прерывности и непрерывности сигналов переносится и на сообщение – существует понятие непрерывного сообщения и дискретного сообщения.

Но нельзя приписывать данное качество самой информации, поскольку информация – категория нематериальная и не может обладать свойством дискретности или непрерывности.

Одна и та же информация может быть представлена посредством различных сообщений, в том числе и отличным характером сигналов. Например, речь (лекция) можно записать в аналоговом виде с помощью магнитофона, а можно записать посредством дискретного набора букв.

По этой причине в информатике существует и используется сочетание дискретная информация и аналоговая информация. Но их нужно понимать только как сокращение полных фраз: информация, представленная посредством непрерывных/дискретных сигналов.

Поэтому в дальнейшем будем говорить формах представления информации в сообщении или о видах сообщений.

Принципиальным различием непрерывных и дискретных сигналов является то, что дискретные сигналы можно обозначить, то есть приписать каждому возможному конечному значению сигнала знак, который будет отличать данный сигнал от другого.

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

Природа знака может быть любой – буква, жест, рисунок, 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.

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

Следовательно, алфавит – это упорядоченная совокупность знаков. Благодаря этому порядку между знаками устанавливаются отношения «больше-меньше»: для двух знаков X и Y принимается, что X<Y если порядковый номер X меньше порядкового номера Y.

Пример алфавита – цифры (0-9), русские буквы А-Я.

Поскольку при передаче сообщения параметр сигнала должен меняться, то очевидно, что минимальное количество различных значений равно 2 и, следовательно, алфавит содержит минимум 2 знака. Такой алфавит называют двоичным. Верхней границы числа знаков в алфавите не существует (иероглифы – каждый из них – понятие, их десятки тысяч).

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

Таким образом, понятия «знак», «буква» и «символ» нельзя считать тождественными.