1.5. Свойства информации
Будучи объектом преобразования и использования, информация характеризуется следующими свойствами:
синтаксис – свойство, определяющее способ представления информации на носителе (в сигнале). Так, данная информация представлена на носителе с помощью определенного шрифта. Здесь же можно рассматривать такие параметры представления информации, как стиль и цвет шрифта, его размеры, формат бумаги и ее качество и т.д. Выделение нужных параметров как синтаксических свойств, очевидно, определяется предполагаемым способом преобразования. Например, для плохо видящего человека существенным является размер и цвет шрифта.
семантика – свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру. Так, семантика сигнала «информатика» заключается в данном ранее определении. Семантика может рассматриваться как некоторое соглашение, известное потребителю информации, о том, что означает каждый сигнал (так называемое правило интерпретации). Например, именно семантику сигналов изучает начинающий автомобилист, штудирующий правила дорожного движения, познавая дорожные знаки (в этом случае сигналами выступают сами знаки). Семантику слов (сигналов) познаёт обучаемый какому-либо иностранному языку. Можно сказать, что смысл настоящего обучения информатике заключается в изучении семантики различных сигналов – суть ключевых понятий этой дисциплины.
прагматика – свойство, определяющее влияние информации на поведение потребителя. Так прагматика информации, получаемой читателем настоящего учебного пособия, заключается, по меньшей мере, в успешной сдаче экзамена по информатике. Хочется верить, что этим прагматика данного труда не ограничится, и он послужит для дальнейшего обучения и профессиональной деятельности читателя.
Интерпретируя приведенные свойства информации на элементы схемы рис. 1.1, можно ее видоизменить следующим образом:
Источник информации Потребитель информации Сигнал
семантика синтаксис прагматика
Т.е., синтаксис определяет свойства сигнала как такового, семантика выражает связь сигнала с источником информации, а прагматика представляет влияние сигнала на потребителя информации.
Следует отметить, что различные по синтаксису сигналы могут иметь одинаковую семантику. Например, сигналы «ЭВМ» и «компьютер» означают электронное устройство для преобразования информации. В этом случае обычно говорят о синонимии сигналов. С другой стороны, один сигнал (т.е., информация с одним синтаксическим свойством) может иметь разную прагматику для потребителей и семантику. Так, дорожный знак, известный под названием «кирпич» и имеющий вполне определенную семантику («въезд запрещен»), означает для автомобилиста запрет на въезд, а на пешехода никак не влияет. В то же время, сигнал «ключ» может иметь разную семантику: скрипичный ключ, родниковый ключ, ключ для открытия замка или гаечный ключ (в этом случае говорят об омонимии сигнала).
2. Кодирование информации
2.1. Виды сигнала как материального носителя информации
Сигнал может быть дискретным и непрерывным (аналоговым).
Дискретный сигнал слагается из счетного множества (т.е. такого множества, элементы которого можно пересчитать) элементов (говорят – информационных элементов).
Например, дискретным является сигнал «кирпич» (см. выше). Он состоит из следующих двух элементов (это синтаксическая характеристика данного сигнала): красного кольца на белом фоне, красного прямоугольника внутри кольца.
Именно в виде дискретного сигнала представлена та информация, которую сейчас осваивает читатель. Можно выделить следующие ее элементы: разделы (например, «Информатизация общества»), подразделы (например, «Виды сигнала»), абзацы, предложения, отдельные фразы, слова и отдельные знаки (буквы, цифры, знаки препинания и т.д.).
Последний пример показывает, что в зависимости от прагматики информации можно выделять разные информационные элементы. В самом деле, для лица, изучающего информатику по данному конспекту, важны более крупные информационные элементы, такие как разделы, подразделы, отдельные абзацы. Они позволяют ему легче ориентироваться в структуре материала, лучше его усваивать и готовиться к экзамену. Для того, кто готовил данный материал, помимо указанных информационных элементов, важны также и более мелкие, например, отдельные предложения, с помощью которых излагается та или иная мысль и которые реализуют тот или иной способ доступности материала. Для издателя важны еще более мелкие детали, например, такие характеристики отдельных символов, как их размер, стиль и т.д., поскольку существуют определенные правила подготовки печатного текста.
Набор самых «мелких» элементов дискретного сигнала называется алфавитом, а сам дискретный сигнал называют также сообщением.
Так, если в качестве дискретного сигнала рассматривать некоторый текст, то его алфавитом можно считать буквы, знаки препинания и т.д. Если дискретный сигнал – это некоторый набор целых десятичных чисел, то алфавит – это десятичные цифры.
Непрерывный сигнал отражается некоторой физической величиной, изменяющейся в заданном интервале времени. Примерами такого сигнала в окружающем мире могут служить звуки, световые волны.
В виде непрерывного сигнала представлена настоящая информация для тех студентов – потребителей, которые посещают лекции по информатике и через звуковые волны, переносящие голос лектора и носящие непрерывный (между паузами) характер, воспринимают материал.
Современные технические средства информатики связаны, в основном, с преобразованиями дискретного сигнала. В этой связи возникает задача прямого и обратного преобразования аналогового сигнала в дискретный.