Кодирование информации с помощью знаковых систем Знаки: форма и значение Знаковые системы Кодирование информации

С древних времен знаки используются человеком для долговременного хранения информации и ее передачи на большие расстояния.
Образец письменности майя

Знак - это метка, предмет, которым обозначается что-нибудь (буква, цифра, отверстие).
Знак вместе с его значением называют символом.

Для долговременного хранения знаки записываются на носители информации

Для передачи информации на большие расстояния используются знаки в форме сигналов. Например: световые сигналы светофора, звуковые сигналы школьного звонка оповещают о начале или конце урока, электрические сигналы передают информацию по телефонным и компьютерным сетям, электромагнитные волны передают сигналы радио и телевидения.

Значение знаков
Знаки отображают объекты окружающего мира или понятия, т. е. имеют определенное значение (смысл).
Знаки различаются по способу связи между их формой и значением.
Иконические знаки позволяют догадаться об их смысле, так как они имеют форму, похожую на отображаемый объект.

Символами называются знаки, для которых связь между формой и значением устанавливается по общепринятому соглашению. Это символы химических элементов, отображающие атомы химических веществ, ноты, любые современные буквы или цифры и пр.

Знаковые системы
являются наборами знаков определенного типа. С некоторыми знаковыми системами вы знакомы и постоянно ими пользуетесь (языки и системы счисления), с другими ещё познакомитесь.
Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита (набора знаков) и правил выполнения операций над знаками.

Язык - это сложная система символов, каждый из которых имеет определенное значение.
Естественные языки
Естественные языки начали формироваться еще в древнейшие времена в целях обеспечения обмена информацией между людьми.
В настоящее время существуют сотни естественных языков (русский, английский, китайский, немецкий, польский и др.).
В основе письменной речи лежит алфавит, т. е. набор знаков (букв), которые человек различает по их начертанию. В большинстве современных языков буквы соответствуют определенным звукам устной речи. Алфавит русского языка называется кириллицей и содержит 33 знака, английский язык использует латиницу и содержит 26 знаков.

В устной речи, которая используется как средство коммуникации при непосредственном общении людей, в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы).

Формальные языки
В процессе развития науки были разработаны формальные языки (системы счисления, алгебра, языки программирования и др.), основное отличие которых от естественных языков состоит в существовании строгих правил грамматики и синтаксиса.

Языки, придуманные и разработанные человеком для определенных целей, называются формальными.
Формальный язык - это язык знаков, формул, схем.

Генетический алфавит
является «азбукой», на которой строится единая система хранения и передачи наследственной информации живыми организмами.

Как слова в языках образуются из букв, так и гены состоят из знаков генетического алфавита. В процессе эволюции от простейших организмов до человека количество генов постоянно возрастало, так как было необходимо закодировать все более сложное строение и функциональные возможности живых организмов.

Генетическая информация
хранится в клетках живых организмов в специальных молекулах. Эти молекулы состоят из двух длинных скрученных друг с другом в спираль цепей, построенных из четырех различных молекулярных фрагментов. Фрагменты образуют генетический алфавит и обычно обозначаются латинскими прописными буквами {A, G, С, Т}.

Двоичная знаковая система
В процессах хранения, обработки и передачи информации в компьютере используется двоичная знаковая система, алфавит которой состоит всего из двух знаков {0, 1}.
1000 0001
0101 1010
0010 0100
0101 1010
0101 1010
0010 0100
0101 1010
1000 0001
1100 0000
1100 0001
1100 0010
1111 1110
1 0 1 1
Физически знаки реализуются в форме электрических импульсов (нет импульса - 0, есть импульс - 1), состояний ячеек оперативной памяти и участков поверхностей носителей информации (одно состояние - 0, другое состояние - 1).
Именно двоичная знаковая система используется в компьютере, так как существующие технические устройства могут надежно сохранять и распознавать только два различных состояния (знака).

Кодирование информации - это специально выработанная система приемов (правил) фиксирования информации.
Основные атрибуты кодирования - код, знак, язык, с помощью которых информация фиксируется и передается в пространстве и времени.

Длина кода – количество знаков в коде
Перекодирование
информации из одной
знаковой системы в
другую
Перекодирование –это операции преобразования знаков или групп одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы