Информация не может быть представлена в каком формате
Виды информации. Представление информации.
По способу восприятия информации человеком можно выделить визуальную (зрительную), аудиальную (звуковую), обонятельную (запахи) вкусовую, тактильную (осязательную), вестибулярную и мышечную информацию (рис.3).
Визуальную информацию люди воспринимают с помощью глаз. Человек может увидеть объект или явление, букву или цифру, картину или фильм, схему или карту, жест или танец. Аудиальную информацию люди воспринимают с помощью ушей. Человек может услышать произвольные звуки, шум, музыку, пение и речь. Обонятельную информацию, или запахи, человек воспринимает с помощью носа. Запах можно охарактеризовать как терпкий или пряный, приятный или неприятный, тяжелый или легкий. Вкусовую информацию человек воспринимает с помощью языка. Вкус может быть горький или сладкий, кислый или соленый. Тактильную информацию человек воспринимает кожей. Прикасаясь к предмету, можно определить его температуру (холодный или горячий) и вид поверхности (гладкая или шероховатая, мокрая или сухая). Вестибулярную информацию человек воспринимает с помощью вестибулярного аппарата, который отслеживает положение тела человека в трехмерном пространстве. Летя в самолете и не видя горизонта, человек может определить, куда и как он перемещается: вверх или вниз, вправо или влево, ускоренно или замедленно. Мышечную информацию люди воспринимают с помощью мышц. Закрыв глаза, человек не пронесет ложку с супом мимо своего рта, может дотронуться указательным пальцем до своего носа, сравнить массу гирь, одинаковых на ощупь.
Воспринимать информацию могут не только люди, но и животные, и растения. Однако в отличие от людей, восприятие информации животными и растениями имеет свои особенности. Например, слоны способны воспринимать звуки, которые не слышит человек, у собак лучше всего развито обоняние, у летучих мышей – слух, а растения могут получать информацию с помощью корней и листьев. Несмотря на эти особенности, в живой природе, так же как и в мире людей, информация играет важную роль в обеспечении жизненных процессов. Воспринимаемую с помощью органов чувств информацию человек стремится выразить так, чтобы она была понятна другим. Одну и ту же информацию, в зависимости от цели деятельности, можно выразить разными способами и представить в разной форме.
По форме представления принято выделять числовую, текстовую, графическую, звуковую и комбинированную информацию (рис. 4).
Рис. 4. Виды информации по форме представления
Например, если человек хочет выучить слова песни наизусть, то, скорее всего, он запишет стихи с помощью букв. В этом случае информация будет представлена в текстовой форме. Запомнить мелодию песни позволит прослушивание этой песни в исполнении певца или музыканта. В этом случае информация будет представлена в звуковой форме. Образ, навеянный стихами или мелодией, можно изобразить в графической форме с помощью рисунка.
Для того чтобы выяснить количество поклонников исполнителя песни, необходимо их подсчитать и результат представить в числовой форме. Каждая из этих форм представления информации имеет свои особенности. Графическая информация наиболее доступна, так как срезу передает визуальный образ.
Для представления информации человек использует различные знаки. Один и тот же знак может иметь разный смысл. Если человек наделил знак смыслом, то этот знак называют символом
Например, нарисованный овал может означать или букву «О», или цифру ноль, или химический элемент кислород, или геометрическую фигуру. В нашем примере нарисованный овал – это знак. Буква, цифра и обозначение химического элемента являются символами.
Для того чтобы понимать смысл информации, представленной с помощью символов, человеку необходимо знать не только символы, но и правила составления сообщений из этих символов. Говоря другими словами, человеку необходимо знать язык. Язык может быть разговорным, языком рисунков, мимики и жестов, языком науки и искусства.
Выделяют естественные (разговорные) и искусственные языки (рис. 5).
Естественные языки исторически сложились в процессе развития человеческой цивилизации. К естественным языкам относятся русский, английский, китайский и многие другие языки. В мире насчитывается более 10 тыс. разных языков, диалектов и наречий.
Искусственные языки специально созданы для профессионального применения в какой-либо области человеческой деятельности. Некоторые искусственные языки складывались в течение длительного исторического периода, например язык математических обозначений. С этой точки зрения они мало отличаются от естественных языков. Примерами искусственных языков являются эсперанто, языки программирования, язык математики, язык химии, язык логики, язык флажков на флоте, язык дорожных знаков.
Некоторые естественные языки имеют искусственно созданные алфавиты. Так, например, авторами русского языка являются Кирилл и Мефодий.
Представление информации с помощью определенного языка всегда связано с алфавитом. Алфавит содержит конечный набор символов, из которых можно составить как угодно много слов. Все символы в алфавите упорядочены.
Количество символов в алфавите называют мощность алфавита.
Представленную информацию можно преобразовать из одной последовательности знаков в другую, не задумываясь о смысле сообщения. Такой процесс преобразования сообщения называется кодированием. Обратный процессом кодированию является процесс декодирования. Для того чтобы выполнить кодирование или декодирование, необходимо знать правила перевода одних знаков в другие знаки. Говоря другими словами, надо знать код или шифр.
По мере развития средств появились различные способы кодирования информации. Например, кодирование с помощью азбуки (кода) Морзе (длительный сигнал – тире, короткий сигнал – точка, нет сигнала – пауза), с помощью двоичного кода (нет сигнала – 0, есть сигнал – 1). Кодирование используется для представления информации в такой форме, которая будет наиболее удобна для работы человека или технического устройства. Например, человеку удобно и привычно работать с десятичными числами, а компьютер настроен на работу с двоичными числами. Поэтому десятичное число, введенное с помощью клавиатуры компьютера, кодируется в двоичное число. При выводе числа на экран монитора происходит декодирование из двоичного числа в десятичное число. Кодирование информации необходимо не только для ее рационального представления, но и для ее эффективной защиты. Не случайно другим примером кода является пин-код сотового телефона или банковской карточки, а также код, используемый в качестве ключа от цифрового замка дорожной сумки.
Информатика
Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов
Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы
План урока:
Переход от одной формы представления к другой (что лучше понимает и запоминает человек?)
В первоначальном варианте термин «информатика» не ассоциировался с теми или иными техническими средствами. И только с развитием ЭВМ он превратился в аналог понятия «computer science», то есть науки об использовании для обработки и представления информации компьютеров. Однако разделение это носит условный характер, так как все задачи, решаемые в информатике вообще, могут быть совершенно аналогично решены при помощи вычислительной техники. Понимание этого пришло с развитием мощных средств отображения данных на цветных мониторах, принтерах и прочих подобных устройствах. Чтобы убедиться в этом посмотрите эти простые рисунки:
Простая гистограмма (столбчатая диаграмма) распределения холестерина.
Диаграмма рассеяния «рост-вес», полученная на основе статистического анализа данных параметров.
График концентрации неорганического фосфора.
Как видим, даже на начальном этапе развития вычислительной техники формы представления информации существенно разнились друг от друга. Уже с помощью средств примитивной печати можно было добиться очень убедительной и наглядной интерпретации больших массивов чисел. В то время в ходу были так называемые алфавитно-цифровые мониторы, не приспособленные к отображению графики, а также простейшие матричные принтеры. Но даже они позволяли визуализировать график зависимости одной величины от другой и создавать различные виды чертежей.
У описанной технологии наглядного представления информации было три существенных недостатка:
Преодолеть эти недостатки удалось сравнительно быстро. Первый из них был устранен входе усовершенствования мониторов и принтеров, а именно в результате появления устройств, способных к отображению цвета в высоком разрешении. От второго и третьего избавились, разработав мощные математические пакеты универсального назначения. Наверняка вы уже знакомы с одним из таких инструментов – это табличный процессор Excel.
Выше мы привели конкретные примеры представления информации: в виде графика функции, в виде столбчатой диаграммы и в виде некоего рисунка «набитого» на бумаге при помощи букв и цифр. Сколько существует способов представления вообще? Давайте посчитаем:
Каждая из разновидностей представления имеет большую или меньшую степень наглядности и каждая находит себе применение. Текст нельзя заменить на рисунок, хотя сегодня и текст стал более наглядным, чем раньше. Отдельные его блоки могут быть выделены разным цветом, по-разному отформатированы абзацы и параграфы, строка может быть превращена в гиперссылку, ведущую к другому документу, в текст могут быть вставлены рисунки.
Таблицы также претерпели изменения со временем. Если раньше таблица была просто статическим, специально отформатированным текстом, то нынче это, по сути, графический объект, с элементами динамики. Столбцы и строки могут менять свой размер, содержать не только числа и текст, но и картинки. Ячейки таблиц имеют разный цвет и шрифт. Понятно, что речь идет об общей тенденции взаимопроникновения разных форм представления информации.
Диаграммы бывают разных видов: столбчатые, круговые и линейные. Диаграмма позволяет быстро, не отвлекаясь на самостоятельный анализ большого объема чисел, получить впечатление об их сравнительной величине. Отсюда следует, что числа, на основе которых строится диаграмма, не могут быть произвольной природы. Иначе диаграмма теряет всякий смысл. Эти числа должны быть выражены в одной и той же единице измерения и относится к одному предмету изучения.
Схема во многих отношениях напоминает чертеж. Она обычно составлена по определенным правилам (такова например, блок-схема в программировании), но отображает, как правило, не объекты, а процессы. Отображение последовательности действий в виде схемы – это лучший способ сделать алгоритм понятным. Не обязательно составлять схему по четким правилам, простые схемы можно составлять и «на коленке». К схеме обычно прилагают описание схемы в текстовом виде – ее назначение и какие-то ее особенности (например, перечень задействованных в ней обозначений).
Важно понять следующее: что одни и те же данные (например, набор чисел) могут быть представлены совершенно по-разному. Эти числа могут быть перечислены в тексте. Могут быть занесены в таблицу. На их основе можно построить график или диаграмму. Та же числовая информация может быть представлена в чертеже. А при желании их можно превратить в цветное изображение или наглядную модель некоего процесса, в форме схемы. Об этом мы поговорим чуть дальше.
Что такое условие задачи, ее схематическое решение и ее математическая запись
Теперь вы готовы к тому, чтобы применить полученные теоретические знания на практике. Но сначала мы опишем общую схему решения всех задач визуализации данных. Выглядит она так:
Итак, краткая формулировка задачи расчета траектории снаряда будет выглядеть так: найти высоту снаряда над землей в каждый момент времени, зная угол наклона и начальную скорость полета. Если вы не изучали соответствующий раздел физики, то поверьте нам на слово в том, что формула для высоты снаряда выглядит так:
Итак, используя условие задачи и зная как записать условие задачи (сначала в виде текста, а потом и в виде формулы), мы подготовили почву для вычисления траектории. Как это можно проделать? Можно просто подставить v0 и α в нашу формулу, а, затем, подставляя в нее же различные значения времени (t) получить различные высоты траектории в эти моменты времени. Например, высоту через полсекунды после вылета, через секунду после вылета и так далее. Затем вычисленные высоты свести в таблицу или нанести на график. А можно поступить иначе – поручить расчет высот и печать таблицы (графика) машине. Например, написать такую программу на Бейсике:
Программа на smallbasic.
Которая напечатает нам таблицу высот в различные моменты времени (это будет длинная таблица, мы покажем лишь ее кусок):
Итог работы программы на Бейсике.
Трудно ли нанести полученные точки на график и нарисовать траекторию? Конечно, нет, и это тоже можно поручить машине! Имейте в виду, что запись математических формул должна быть полной и точной. Не содержать в себе никакой двусмысленности и отвечать условию поставленной задачи. Машина думать не умеет (думаем за нее мы), и если мы подсунем ей неправильные формулы, то и посчитает она, бог знает что. Математические записи всегда прилагают к схеме решения задачи, чтобы было понятно, откуда они взялись.
Представление числовых данных на диаграммах(линейная диаграмма, столбчатая диаграмма и другие)
Диаграммы лучше всего строить в Excel. Этот инструмент как будто специально создан для построения диаграммы. Рисунок ниже даст представление о том, какие диаграммы можно построить в Excel-e (линейна я диаграмма, круговая диаграмма, столбчатая диаграмма и другие):
Подсказка к типам диаграмм Excel.
На любой диаграмме представлены некоторые числовые данные (не числовые типы данных в них не используются). Перед построением диаграммы нужно найти числовые данные любым способом (например, так, как мы искали высоты снаряда), и произвести обработку числовых данных, чтобы на их основе составить диаграмму. Это можно сделать или в самой программе Excel,или заранее. А затем выбрать нужный тип представления и автоматически сформировать диаграмму. Например, линейную диаграмму Excel, наподобие графика функции.
Итак, на диаграмме показано представление числовых данных в удобной для восприятия форме.
Виды информации по форме представления
Всего получено оценок: 127.
Всего получено оценок: 127.
Любое сообщение можно представить по-разному. Можно написать письмо, нарисовать рисунок, сделать фотографию или снять видеофильм. Информация может быть различных видов в зависимости от того, какой способ выбран для ее представления.
Виды информации по форме представления
Ежедневно люди узнают что-то новое – получают новую информацию. Информация – это знания об окружающем мире. Новые сведения можно получить: из телевизионных передач, из книг, из объяснений учителя на школьных уроках.
Человек может получить знания о любом предмете по-разному: услышать о нем рассказ, увидеть собственными глазами, потрогать и даже понюхать. Поэтому сообщение, которое мы хотим передать кому-либо, можно представить в различном выражении.
Различают следующие виды информации по форме представления:
Расскажем кратко о видах информации по форме представления.
Текстовая информация
Текстовая информация – это информация, представленная в форме текстового сообщения, которое написано или напечатано. Здесь кодирование речи выполняется с помощью специальных символов – букв. Закодировать информацию, представив ее в виде текста, можно с помощью алфавитов всех существующих естественных языков, на которых общаются между собой люди.
В каждом языке свой набор букв или специальных знаков – иероглифов. Сначала тексты писали от руки, затем с изобретением книгопечатания, появились печатные тексты.
Рис. 1. Китайская каллиграфия.
Числовая информация
Числовая информация – это количественное отображение свойств объектов окружающего мира. Все характеристики объекта, которые можно представить в виде чисел: масса, высота, скорость передвижения – это числовая информация. Существуют различные системы цифр, с помощью которых выражаются количественные характеристики: арабские, римские, клинопись – система знаков в виде клиньев. В памяти компьютера данные также представляются в числовом формате – в виде двоичного кода, который представляет собой набор нулей и единиц. Большое значение числовая форма представления информации приобрела с возникновением товарно-денежных отношений.
Любой текст можно закодировать цифрами, используя специальные системы кодирования, когда каждой букве соответствует определенный набор чисел. Такой способ шифрования называется шифром простой подстановки. Здесь каждой букве ставится в соответствие ее порядковый номер в алфавите языка. Например, А – первая буква алфавита имеет номер 1, Б – 2.
Рис. 2. Двоичный код.
Графическая информация
Графическая информация — это информация, представленная в виде картин, чертежей, рисунков, фотографий. Графическая форма дала возможность хранить сведения об окружающем мире. Первые наскальные рисунки древности являются примером такого вида информации. Пещерная живопись является источником ценных сведений для множества научных дисциплин, связанных с изучением древности. На них переданы в виде картинок подробности об истории изучаемой местности.
Известно, что человек воспринимает 80 % информации с помощью органов зрения. Поэтому графическая форма представления так популярна. Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
По мнению американских ученых, лучше всего запоминается информация, находящаяся в правом верхнем углу области печати и меньше всего схватывается информация из левого нижнего угла.
Звуковая информация
Звуковая информация — это все что можно услышать: музыка, речь человека, шум машин за окном. С древних времен песни и музыкальные произведения передавались из уст в уста, от музыканта к музыканту. Позже придумали способ кодирования музыки с помощью специальных символов – нот.
С появление звукозаписывающих устройств появилась возможность хранения и распространения звуковой информации. Теперь достаточно купить музыкальный диск любимого исполнителя или найти в Интернете понравившуюся композицию.
Видеоинформация
Видеоинформация — это информация, представленная в виде движущихся изображений – фильмов. С появлением в конце 19 века кинематографа появилась возможность сохранения «живых» картин окружающего мира. Кинематограф стал важной частью современной культуры.
Что мы узнали?
Информация – это сведения об окружающем мире, которые могут быть представлены в разном виде. В зависимости от формы представления различают текстовую, числовую, графическую, звуковую и видеоинформацию.
Формы представления информации
Всего получено оценок: 83.
Всего получено оценок: 83.
Существует разные формы представления информации. Информационные сигналы могут быть непрерывными и дискретными. Определение методов преобразования сигналов из одной формы в другую — важная задача информатики.
Какие бывают формы представления информации
Формы представления информации в информатике бывают различными. В природе и технике информационные сигналы представляются в непрерывной (аналоговой) и дискретной формах. Процесс приведения информации какой-либо форме в информатике называется кодированием.
Непрерывная форма представления информации
Непрерывные (аналоговые) информационные сигналы могут принимать любые значения из всех возможных в рамках заданного интервала. В качестве примера непрерывных величин можно рассматривать такие физические величины как температура, расстояние, масса. Как правило, численные значения непрерывных величин, выражаются не целыми, а дробными числами (имеют знаки после запятой).
Всегда можно определить промежуточное значение между двумя соседними значениями аналоговых (непрерывных) величин, то есть такие величины могут уточняться до бесконечности.
Аналоговые процессы основаны на непрерывных сигналах. Например, процессы, происходящие в природе, имеют аналоговое происхождение: звучание пения птиц, изменение температуры окружающего воздуха. Некоторые технические процессы имеют также аналоговую природу, например аналоговое телевидение и телефония.
В аналоговых системах, изменение величин сигналов происходит плавно, не наблюдается каких-либо резких скачков.
Дискретная форма представления информации
В дискретной форме представления информации величины могут принимать лишь отдельные, неделимые значения и не могут принимать значения промежуточные между ними. Дискретные величины выражаются целыми числами, используемыми при пересчете предметов. Примерами дискретных величин могут быть число букв в алфавите, число учеников в классе.
Представление информационных сообщений с помощью знаковых систем также носит дискретный характер. Это может быть информация, записанная с помощью алфавита естественного языка, например русского.
Рис. 3. График цифрового сигнала.
В цифровых (дискретных) системах процессы основаны на дискретных сигналах. Примерами цифровых систем являются системы цифровых телекоммуникаций, цифровые телевидение и телефония.
Изменение формы представления информации
При выполнении повседневных дел человек часто сталкивается с задачей преобразования информации из одной формы представления в другую. Например, напечатанный текст представлен в дискретной форме, а при произнесении его вслух он представляется в аналоговой форме в виде звукового сигнала.
Дискретная форма сигнала гораздо проще для обработки ее на ЭВМ, передачи по цифровым коммуникационным каналам. Поэтому решение задачи трансформации непрерывного сигнала в дискретный вид имеет большое значение.
Процесс перехода аналогового сигнала в дискретную форму называется дискретизацией сигнала.
Перевод информации в дискретную форму заключается в кодировании ее символами естественного или формального языка. Каждый язык — разговорный или язык программирования имеет свой алфавит.
Алфавитом называется законченный набор знаков, применяемых для кодирования информации. Число символов, составляющих алфавит, называется мощностью алфавита.
Информационный сигнал в ЭВМ представляется в двоичном формате, то есть, закодирован с помощью алфавита, мощность которого равна 2. Двоичный алфавит состоит только из двух знаков: единицы и нуля.
Что мы узнали?
Информационные сигналы могут быть непрерывными и дискретными. Величины непрерывных сигналов могут принимать как целые, так и дробные числовые значения, дискретные сигналы выражаются целыми величинами. Представление информации в каком-либо формате называется кодированием. Для представления информации в ЭВМ ее необходимо закодировать двоичным кодом.