3.1.6 Формы представления информации

3.1.6. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ИНФОРМАЦИИ
Информация может существовать в самых разнообразных формах, в виде:
- текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
- световых или звуковых сигналов;
- радиоволн;
- электрических и нервных импульсов;
- магнитных записей;
- жестов и мимики;
- запахов и вкусовых ощущений;
- хромосом, передающих по наследству признаки и свойства организмов, и
т.д.
Предметы, процессы, явления материального или нематериального
свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств,
называются информационными объектами.
ИНФОРМАЦИЯ В ОБЩЕНИИ ЛЮДЕЙ
Формы представления информации в современном мире
многообразны.
Информация, получаемая посредством визуального наблюдения,
чтения, является зрительной информацией. Зрительную
информацию можно не только получить, но и передать с помощью
мимики и жестов, а также посредством книг, газет, картин,
чертежей и других различных изображений.
В общении людей присутствует звуковая информация. К ней
относится устная речь, музыкальные звуки и всевозможные
восклицания.
Особое внимание следует уделить письменности. Письменность –
это знаковое (буквенное) представление устной речи, в котором
звукам соответствуют буквы.
С одной стороны, чтение книг, журналов и других источников, в
которых информация представлена в письменном виде, относится
к зрительной информации. С другой стороны, письменность – это
обозначение устной речи, которая относится к звуковой
информации. Таким образом, одну и ту же информацию можно
прочитать, то есть увидеть и услышать.
Заметим, что устная информация намного богаче письменной. В
разговоре всегда присутствуют различные интонации,
выражающие эмоциональное состояние говорящего. Это придает
особую выразительность и несет в себе дополнительную
информацию.
ИНФОРМАЦИЯ В ТЕХНИЧЕСКИХ
УСТРОЙСТВАХ И СИСТЕМАХ
Обмен информацией происходит не только среди людей. Современная
жизнь не представляется без различных устройств и машин, которые
облегчают работу и заменяют человека при выполнении многих задач.
Между тем работа машин невозможна без процессов обработки
информации.
В технических устройствах и системах прием, обработка и передача
информации осуществляется с помощью сигналов. Сигналы отражают
физические характеристики изучаемых объектов и процессов.
Посредством сигналов информация может передаваться на короткие и
большие расстояния. Информация в виде сигнала может различным
образом перерабатываться, сохраняться, уничтожаться и т.п.
Различают несколько видов сигналов: звуковые, которые можно
услышать при работе милицейской сирены; световые, передающие
информацию от пульта дистанционного управления к телевизору, а
также электрические. При передаче информации посредством
электрического сигнала значение информации выражается в параметрах
электрического тока – в силе тока и напряжении.
Существующие в технических устройствах сигналы делятся на
непрерывные (или аналоговые) и дискретные.
Непрерывность сигнала означает возможность его изменения на любую
малую величину в любой заданный малый промежуток времени.
Образование аналогового сигнала происходит, например, при получении
первичной информации с датчиков, связанных с изучаемым объектом
или внешней средой. Полученный сигнал обычно требует дальнейшей его
обработки. Это может быть передача, преобразование или сохранение.
Продемонстрировать аналоговую обработку сигнала можно,
рассматривая процесс преобразования сигнала, идущего от микрофона к
динамику. Микрофон преобразует звуковой сигнал в слабый
электрический, выходной характеристикой которого является
напряжение.
Микрофон и динамик применяются в случае, когда стоит проблема
усиления звукового сигнала. Для этого производится обработка, а именно
целенаправленное усиление аналогового электрического сигнала до
требуемой величины. Получив, таким образом, необходимый сигнал,
динамик его преобразовывает в звуковой, но уже более сильный, чем
поступивший на вход микрофона.
Примером аналоговой передачи сигнала является передача речи по
телефонным проводам: речевая информация преобразуется в аналоговые
электрические сигналы, которые по проводам передаются абоненту, а
затем обратно преобразуются в речевую информацию. В этом случае
никакой обработки сигнала не производится, только небольшое
усиление, которое просто предотвращает затухание сигнала.
Аналоговое сохранение информации является также довольно
распространенным явлением. Это, например, запись звукового сигнала
на магнитофонную ленту.
До семидесятых годов XX века технические устройства работали только с
аналоговыми сигналами. Аналоговыми являлись и способы их
обработки.
С появлением в семидесятых годах XX века микропроцессора –
основного элемента ЭВМ, а также микросхем с высокой степенью
интеграции стали получать распространение дискретные и цифровые
сигналы и соответствующие способы их обработки.
Дискретность сигнала означает возможность его измерения только на
конечном отрезке, в строго определенные моменты времени, т.е. сам
сигнал представляет собой не непрерывную функцию, а
последовательность дискретных значений.
Дискретные значения функции, полученные в дискретные моменты
времени, имеют приближенные числовые значения. В зависимости от
решаемой задачи эти значения могут быть зафиксированы только в
данных временных точках, а могут сохранять свое значение в
промежутке от данной до следующей точки измерения.
В случае, когда наличие приближенных значений не удовлетворяет
поставленной задаче, производят округление имеющихся значений с
заданной степенью точности. И тогда уже вместо приближенных
значений получаются определенные конечные числовые значения.
Дискретный сигнал, значения которого выражены определенными
конечными числами, называется цифровым.
Для обработки, хранения, передачи цифровых сигналов также
существуют специальные технические устройства. Бурное развитие
вычислительной техники, средств телекоммуникации непосредственно
связано с обработкой именно цифровых сигналов, поскольку цифровая
связь имеет множество преимуществ по сравнению с аналоговой.
Широкое применение цифрового способа хранения информации находит
запись различного рода информации на аудио- и видео- компакт-дисках
(CD-ROM).
С цифровой передачей данных мы сталкиваемся при обмене
информацией между компьютерами с помощью модема или при работе с
факсимильными средствами связи.
Несмотря на то, что цифровая обработка информации приобретает все
большее распространение, отказаться от аналоговой невозможно. Еще
остается достаточно много систем и устройств, в которых информация
может передаваться только в виде аналогового сигнала. В связи с этим
решаются различные вопросы, ищутся способы преобразования
аналогового сигнала в цифровой и наоборот.
При преобразовании исходного аналогового сигнала в цифровой
появляется определенная погрешность. Но, увеличивая число дискретов
по оси времени и функции сигнала, можно достичь уменьшения
погрешности. Использование современных высокоскоростных
технических средств обработки и хранения цифровых сигналов
позволяет значительно упростить и удешевить процесс преобразования
аналогового сигнала в цифровой. А также устранить недостатки,
присущие аналоговой передаче сигнала, например влияние шумов.
В результате даже такие традиционные области использования
аналоговых сигналов, как телефонная связь и радиовещание, переходят
на цифровую форму обработки и передачи сигналов.
Этот процесс получил наибольшее развитие с появлением глобальных
компьютерных сетей. Распространенным средством осуществления связи
между компьютерами является телефонная сеть. Исходное сообщение,
поступающее в телефонную линию, преобразуется в аналоговый сигнал.
После этого специальные технические средства производят последующее
преобразование этого аналогового сигнала в цифровой. И уже в цифровом
виде он обрабатывается, хранится, передается. Только достигнув
получателя, цифровой сигнал обратно преобразуется в аналоговый и
воспринимается абонентом в привычном ему виде.
Таким образом, мы рассмотрели существующие виды информации.
Зрительная и звуковая, посредством которой общаются люди, а также
информация в виде сигналов непосредственно связаны между собой.
Преобразования информации из одного вида в другой показывают,
насколько важен и непрерывен процесс обмена информацией.
Применение технических устройств делает этот процесс неотъемлемой
частью жизни человеческого общества.