7 класс онлайн читать: Информатика 7 Босова Учебник параграф 1.3 «Представление информации». Оглавление и ознакомительные фрагменты учебника базового уровня Босова, Босова использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
Информатика 7 класс
1.3. Представление информации
Ключевые слова: • знак • знаковая система • естественные языки • формальные языки • формы представления информации.
1.3.1. Знаки и знаковые системы
Информация, полученная человеком из опыта, наблюдений или путём размышлений, должна быть некоторым образом зафиксирована в материальной форме для сохранения и сообщения (передачи) другому человеку.
Всю свою историю для сохранения и передачи информации человечество пользуется разнообразными знаками.
◼ Знак представляет собой заменитель объекта — предмета, явления, действия, свойства или отношения. Знак (набор знаков) позволяет передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта.
Знак — это явное или неявное соглашение о приписывании некоторому чувственно воспринимаемому объекту определённого смысла. Соглашение явное, если форма знака позволяет догадаться о его смысле; знаки в этом случае называют пиктограммами (рис. 1.3). Если связь между формой и значением знака устанавливается по договорённости (неявное соглашение), то такие знаки называют символами (рис. 1.4).
🔎 Если соглашения о связи формы и значения знаков неизвестны, то невозможно выяснить смысл сообщений, представленных такими знаками. До сих пор не разгаданы письмена острова Пасхи, надписи на Фестском диске и многих других археологических находках. Но некоторые древние письмена учёные всё же смогли расшифровать. О том, как им это удалось, можно узнать из книги Б. Казанского «О том, как были расшифрованы древние письмена». Её можно найти в Интернете.
Люди используют отдельные знаки и знаковые системы. Знаковая система определяется множеством всех входящих в неё знаков (алфавитом) и правилами оперирования этими знаками. Примером знаковой системы является язык, которым человек пользуется для выражения своих мыслей в общении с другими людьми.
1.3.2. Язык как знаковая система
Общение между людьми может проходить в устной или письменной форме с использованием соответствующих звуковых или зрительных знаков.
Из курса истории вы знаете, что сначала у человека появилась речь. Значительно позже появилась письменность — знаковая система фиксации мыслей и речи, позволяющая с помощью начертательных элементов закреплять информацию во времени и передавать на расстояние.
🔎 В Интернете вы можете найти электронную версию брошюры В. А. Висковатова «Как люди научились писать», изданной в 1886 году. Её оригинал хранится в Государственной публичной исторической библиотеке России. Благодаря современным техническим возможностям вы можете, сидя за своим компьютером, познакомиться с этой книгой и узнать из неё много интересного.
Звуковые знаки, из которых складывается наша устная речь, называются фонемами. Из фонем складываются слоги, из слогов — слова, из слов — фразы. На письме каждую фонему мы обозначаем отдельной буквой или сочетанием букв. Такая письменность называется буквенно-звуковой. Кроме неё, существует слоговое и идеографическое письмо. Слоговое письмо принято в Японии, где отдельным значком обозначается каждый слог. В Китае отдельные значки (иероглифы) используются для обозначения слов; такой способ письма называется идеографическим.
1.3.3. Естественные и формальные языки
Языки, используемые для общения людей, называются естественными языками. Их насчитывается несколько тысяч. Самым массовым естественным языком считается китайский язык, являющийся родным более чем для миллиарда человек. К числу самых распространённых в мире относится английский язык, используемый более чем в ста странах. Естественные языки характеризуются:
- широкой сферой применения — естественный язык известен всему национальному сообществу;
- наличием большого количества правил, одни из которых сформулированы явно (правила грамматики), другие — неявно (правила смысла и употребления);
- гибкостью — естественный язык применим для описания любых, в том числе новых, ситуаций;
- открытостью — естественный язык позволяет говорящему порождать новые и при этом понятные для собеседника слова, а также использовать существующие слова в новых значениях;
- динамичностью — естественный язык быстро приспосабливается к многообразным потребностям межличностного взаимодействия людей.
Развитие науки и техники повлекло создание формальных языков, применяемых специалистами в профессиональной деятельности. При этом многие формальные языки имеют международное употребление.
Формальный язык — это такой язык, в котором одинаковые сочетания знаков всегда имеют одинаковый смысл. К формальным языкам относятся системы математических, химических символов, нотная грамота, азбука Морзе и многие другие языки. Формальным языком является используемая повсеместно десятичная система счисления, позволяющая именовать и записывать числа, а также выполнять над ними арифметические операции. К формальным языкам относятся языки программирования, с которыми вы будете знакомиться на уроках информатики.
Особенностью формальных языков является то, что все правила в них задаются в явной форме; это обеспечивает однозначность записи и восприятия сообщений на этих языках.
1.3.4. Формы представления информации
Одна и та же информация может быть выражена разными способами. Человек может представить информацию в знаковой или образной форме (рис. 1.5).
Представление информации с помощью некоторой знаковой системы дискретно (составлено из отдельных значений). Образное представление информации непрерывно.
Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющуюся информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование информации из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (записи учеников).
Информацию, представленную в дискретной форме, удобно передавать, хранить или обрабатывать с помощью компьютерной техники. Поэтому в наше время большое внимание уделяется методам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.
1.3.5. Описание непрерывного процесса в дискретной форме
На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются барограммы — кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени. Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведения наблюдений, показана на рис. 1.6.
На основании полученной информации можно построить таблицу, содержащую показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений (табл. 1.1).
Полученная таблица даёт не совсем полную картину того, как изменялось давление за время наблюдений: например, не указано самое большое значение давления, имевшее место в течение четвёртого часа наблюдений. Но если занести в таблицу значении давления, наблюдаемые каждые полчаса или 15 минут, то новая таблица будет давать более полное представление о том, как изменялось давление.
Таким образом, информацию, представленную в непрерывной форме (барограмму, кривую), мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу с числами).
САМОЕ ГЛАВНОЕ
Человек для сохранения информации и передачи её другому человеку может представить информацию с помощью знаков. Знак (набор знаков) — заменитель объекта, позволяющий передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта.
Язык — знаковая система, используемая человеком для выражения своих мыслей, общения с другими людьми. Различают естественные и формальные языки.
Человек может представить информацию на естественных языках, на формальных языках, в различных образных формах.
Чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка.
Вопросы и задания на стр. 28
№ 1. Что такое знак? Приведите примеры знаков, используемых в общении людей.
ОТВЕТ: Примеры знаков: буквы и слова (например, «стол»), цифры (например, «5»), дорожные знаки (например, «Пешеходный переход»), жесты (например, поднятый большой палец), звуковые сигналы (например, звонок на урок), пиктограммы (например, человечек на дверях туалета).
№ 2. Что общего у пиктограммы и символа? В чём между ними различие? Предложите свою систему пиктограмм для основных рекомендаций по работе за компьютером, направленных на сохранение здоровья пользователя.
ОТВЕТ:
* Общее: Оба являются знаками.
* Различие: Пиктограмма имеет прямое, иконографическое сходство с обозначаемым объектом, а связь символа с объектом условна и абстрактна.
* Система пиктограмм:
1. Осанка: Схематичное изображение сидящего человека с прямой спиной.
2. Перерыв: Изображение часов или песочных часов с цифрой «20» (напоминание о правиле 20-20-20: каждые 20 минут смотреть 20 секунд на объект в 20 футах).
3. Расстояние до экрана: Изображение глаза и монитора с двойной стрелкой, показывающей достаточное расстояние.
4. Освещение: Изображение лампы, не создающей бликов на экране.
5. Гимнастика для глаз: Стилизованное изображение глаза, которое смотрит вверх-вниз, влево-вправо.
№ 3. Что такое знаковая система? Попытайтесь описать русский язык как знаковую систему. Опишите десятичную систему счисления как знаковую систему.
ОТВЕТ:
* Знаковая система – это набор знаков (алфавит) и правил их использования.
* Русский язык как знаковая система:
* Алфавит (набор знаков): 33 буквы.
* Правила: правила орфографии, пунктуации, грамматики (составления слов из букв, предложений из слов), синтаксиса.
* Десятичная система счисления как знаковая система:
* Алфавит (набор знаков): 10 цифр (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).
* Правила: позиционный принцип (значение цифры зависит от её позиции в числе), правила арифметических операций (сложения, вычитания и т.д.).
№ 4. К какому типу письменности (буквенно-звуковому, слоговому, идеографическому) относится письменность англичан; немцев; французов; испанцев?
ОТВЕТ: Письменность англичан, немцев, французов и испанцев относится к буквенно-звуковому (алфавитному) типу.
№ 5. Какие языки в настоящее время являются самыми распространёнными в мире? (Ответ можно найти в энциклопедиях или в сети Интернет.) Подготовьте сообщение.
ОТВЕТ: Самыми распространёнными языками в мире по общему числу говорящих являются:
1. Английский
2. Китайский
3. Хинди
4. Испанский
5. Французский
6. Арабский
7. Бенгальский
8. Русский
9. Португальский
10. Индонезийский
(Примечание: Конкретный порядок может меняться. Китайский является самым распространённым по числу носителей, но английский – по общему числу говорящих и как язык международного общения.)
№ 6. К какой разновидности языков (естественных или формальных) может быть отнесена морская флажковая азбука?
ОТВЕТ: Морская флажковая азбука относится к формальным языкам.
№ 7. Работая в группе, сравните естественные и формальные языки: а) по сфере применения; б) по правилам оперирования знаками языка.
ОТВЕТ:
| Критерий | Естественные языки | Формальные языки |
| а) Сфера применения | Повседневное общение, искусство, литература. | Наука, техника, программирование, формальная логика. |
| б) Правила оперирования знаками | Гибкие, допускают исключения, исторически изменчивы. | Строгие, однозначные, неизменные в рамках системы. |
№ 8. Для чего людям потребовались формальные языки?
ОТВЕТ: Формальные языки потребовались для обеспечения однозначности, точности и компактности записи информации в таких областях, как математика, логика, программирование, химия. Они позволяют избежать двусмысленностей, присущих естественным языкам, и обеспечивают возможность автоматической обработки информации.
№ 9. В каких случаях можно знаки формальных языков включать в тексты на естественном языке? Где вы с этим встречались? Приведите примеры.
ОТВЕТ: Знаки формальных языков включают в тексты на естественном языке для уточнения, сокращения записи или замены сложных описаний.
* Примеры:
1. Математические формулы в учебнике физики: «Скорость вычисляется по формуле v = s / t«.
2. Химические формулы в статье: «Вода – это H2O«.
3. Нотные знаки в книге о музыке.
4. Символы валют в экономическом тексте: «Цена составляет 100 $».
5. Смайлики (эмотиконы) в интернет-переписке.
№ 10. С какой целью человек осуществляет преобразование информации из одной формы представления в другую? Приведите примеры таких преобразований.
ОТВЕТ:
* Цель: Сделать информацию более понятной, удобной для использования, компактной или пригодной для обработки техническими устройствами.
* Примеры:
1. Устный рассказ -> Конспект (текст): для лучшего запоминания.
2. Нотный текст -> Звук (исполнение музыки): для восприятия на слух.
3. График -> Таблица данных: для точного анализа числовых значений.
4. Текст -> Аудиокнига: для прослушивания.
5. Чёрно-белый рисунок -> Цветной: для лучшего визуального восприятия.
№ 11. Как с помощью дискретных данных можно описать непрерывный процесс? Приведите пример.
ОТВЕТ: Непрерывный процесс описывается с помощью дискретных данных путём дискретизации – взятия отсчётов (измерений) через равные промежутки времени.
Пример: Цифровая запись звука. Непрерывная звуковая волна (изменение давления воздуха) измеряется микрофоном тысячи раз в секунду (например, 44 100 раз в секунду для качества CD). Каждому измерению присваивается числовое значение (уровень громкости). Последовательность этих чисел и является дискретным описанием исходного непрерывного звука.
Вы смотрели: Информатика 7 Босова Учебник параграф 1.3 «Представление информации». Оглавление и ознакомительные фрагменты учебника базового уровня Босова, Босова использованы в учебных целях.
