Представление информации
Привет! Сегодня мы узнаем, как люди научились передавать друг другу знания, мысли и сообщения — от древних наскальных рисунков до твоих сообщений в мессенджерах.
Знаки и знаковые системы
Представь: ты хочешь рассказать другу что-то важное, но он за тысячи километров. Как это сделать? Вариантов куча — текст, голосовое, видео, эмодзи, мем. Всё это — знаки, которыми мы обмениваемся информацией.
Что такое знак?
Знак — это замена реального объекта. Он вызывает в нашем сознании образ того, о чём мы хотим сказать.
Примеры знаков:
- 🚭 — сразу понятно: «здесь не курят»
- ☀️ за тучкой — погода улучшается
- 🧤 на ярлыке — «стирать вручную»
Пиктограммы и символы
Когда знак выглядит определённым образом и этот вид имеет точное значение, мы называем такие знаки пиктограммами.
А если между формой и смыслом есть негласная договорённость (как буква «А» всегда означает звук «а»), это уже символы.
Мы постоянно окружены знаками — они помогают нам понимать мир
Знаковые системы
Люди используют не просто отдельные знаки, а целые знаковые системы.
Определение
Знаковая система — это набор всех знаков (алфавит) плюс правила, как с ними работать.
Самый очевидный пример — язык, на котором ты сейчас читаешь. Русский, английский, китайский — у каждого свой набор букв (или иероглифов) и свои правила.
Язык как знаковая система
Общаться можно вслух или письменно — используя звуки или буквы.
От речи к письменности
Из истории ты знаешь: сначала люди научились говорить. Намного позже появилась письменность — способ записывать мысли с помощью специальных значков, чтобы их можно было сохранить и передать потомкам.
Звуковые знаки
Фонемы складываются в слоги → слоги в слова → слова во фразы.
Каждую фонему на письме мы обозначаем буквой (или сочетанием букв). Такая письменность называется буквенно-звуковой.
Другие способы письма
- Слоговое письмо — отдельный значок обозначает целый слог
- Идеографическое письмо — отдельные знаки для обозначения слов (например, китайские иероглифы)
От наскальных рисунков до мессенджеров — путь длиной в тысячи лет
Естественные и формальные языки
Естественные языки
Естественные языки — те, на которых мы говорим в обычной жизни: русский, французский, арабский.
Их особенности:
- Широкое применение — используются всем народом
- Много правил — грамматика, орфография, пунктуация
- Гибкость — можно описать что угодно, даже новые ситуации
- Открытость — появляются новые слова (думаешь, слово «хайп» было в словарях 20 лет назад?)
- Динамичность — язык меняется вместе с обществом
Формальные языки
С развитием науки людям понадобились формальные языки.
Формальный язык — это такой язык, где одинаковые сочетания знаков всегда имеют одинаковый смысл.
Примеры формальных языков:
- Математические формулы
- Химические символы
- Нотная грамота
- Азбука Морзе
- Языки программирования (Python, JavaScript и другие)
Особенность: правила записаны явно и строго. Это гарантирует, что все понимают одно и то же.
Математика и программирование — примеры формальных языков
Формы представления информации
Одну и ту же информацию можно показать по-разному. Допустим, ты хочешь рассказать другу про своё расписание.
Варианты представления:
- Словами: «У меня сегодня математика, потом русский, потом физкультура»
- Таблицей: красиво расписать всё по урокам
- Картинкой: нарисовать иконки предметов
- Голосом: записать голосовое сообщение
Все эти варианты делятся на две большие группы:
Знаковая форма
- Информация на естественном языке — обычный текст, как в книге или в этом тексте
- Информация на формальном языке — формула вроде ax² + bx + c = 0 или код программы
Образная форма
- Изображение — фотография, рисунок, схема, график
- Звук — музыка, голос, звуковые эффекты в играх
Информация бывает в разных формах — и все они полезны
Дискретная и непрерывная формы
Представление информации с помощью знаковой системы — дискретно (состоит из отдельных кусочков).
Образное представление — непрерывно.
Преобразование информации
Часто нам приходится преобразовывать информацию из одной формы в другую:
- Ты читаешь текст вслух → из дискретной (текст) в непрерывную (звук)
- Учитель диктует → из непрерывной (голос) в дискретную (запись в тетради)
Важно: Информацию в дискретной форме удобно передавать, хранить и обрабатывать на компьютере. Поэтому сейчас огромное внимание уделяется методам преобразования непрерывной формы в дискретную.
Описание непрерывного процесса в дискретной форме
Давай разберёмся на примере.
Пример с барограммой
На метеостанциях стоят приборы, которые непрерывно записывают атмосферное давление. Результат их работы — барограммы: кривые линии, показывающие, как менялось давление в течение долгого времени.
Из непрерывного графика — в удобную таблицу
От графика к таблице
Эта барограмма даёт не полную картину того, как менялось давление: например, не видно самого большого значения давления за четвёртый час.
Но если мы снимем показания каждые полчаса или каждые 15 минут, картина станет намного точнее.
Таблица показаний (каждый час):
| t (час) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P (мм) | P₀ | P₁ | P₂ | P₃ | P₄ | P₅ | P₆ | P₇ |
Таким образом, информацию в непрерывной форме (барограмму, кривую) мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу с числами).
Самое главное
Давайте подведём итоги нашего путешествия в мир представления информации:
Проверь себя
Проверьте, как хорошо вы усвоили материал!
1. Что такое знак? Приведи примеры знаков, которые ты встречал сегодня
Подумай о знаках на улице, в школе, в интернете — дорожные знаки, эмодзи, иконки приложений...
2. Что общего у пиктограммы и символа? Чем они различаются?
Придумай свою систему пиктограмм для работы за компьютером — например, чтобы напомнить себе о сохранении здоровья и правильной посадке.
3. Что такое знаковая система?
Попробуй описать русский язык как знаковую систему. Опиши десятичную систему счисления как знаковую систему.
4. К какому типу письменности относится письменность англичан, немцев, французов, испанцев?
Подумай: буквенно-звуковая, слоговая или идеографическая?
5. Какие языки сейчас самые распространённые в мире?
Можешь найти ответ в энциклопедиях или в интернете. Подготовь короткое сообщение об этом.
6. К какой разновидности языков можно отнести морскую флажковую азбуку?
Естественный или формальный язык?
7. Работая в группе, сравните естественные и формальные языки
Сравните по:
- а) сфере применения
- б) правилам работы со знаками языка
8. Для чего людям понадобились формальные языки?
Подумай о ситуациях, когда важна абсолютная точность понимания...
9. В каких случаях можно знаки формальных языков включать в тексты на естественном языке?
Где ты с этим встречался? Приведи примеры из учебников, статей, инструкций...
10. С какой целью человек осуществляет преобразование информации из одной формы в другую?
Приведи примеры таких преобразований из своего опыта, из учебников, из жизни.
11. Как с помощью дискретных данных можно описать непрерывный процесс?
Приведи пример — например, как ты записываешь температуру за окном в течение недели.
