Люди используют обширную систему сигналов, называемых языками, для представления информации. Естественные языки сформировались уже в древние времена для обеспечения обмена информацией между людьми. Сегодня существуют сотни естественных языков (русский, английский, китайский и т.д.).
Язык и алфавит представления информации
Понимание мира начинается с наших органов чувств. С помощью зрения, вкуса, слуха, обоняния и осязания мы получаем информацию о разнообразных свойствах предметов, явлений и процессов, происходящих вокруг нас. Мы получаем эту информацию в виде серии символов или сигналов. Однако если эти символы или сигналы никому не понятны, то информация бесполезна. Поэтому нам нужен язык общения, который будет понятен всем.
Язык — это система сигналов для представления и передачи информации.
- естественные (например, мимика и жесты, музыка, живопись, речь человека);
- формальные (например, математическая символика, чертежи и схемы, нотная грамота, языки программирования).
Загрузите руководство и получите отформатированную версию всего за 30 секунд 👍.
Естественный язык может быть стандартизирован. Например, нотная грамота была изобретена для стандартизации музыки, национальные алфавиты были созданы для стандартизации языка (например, латинский (26$ символов), русский (33$ символов)), плюс арабские цифры, азбука Морзе и т.д.
Естественные языки развивались веками и используются для общения между людьми. Формальные языки разрабатываются для конкретных приложений.
Коммуникативный язык передает логическую информацию, с его помощью человек преобразует полученную информацию в знания и передает эти знания другим людям.
Алфавиты представления информации
Первобытные люди придумывали новые названия для каждого нового предмета. Они комбинировали звуки, образуя слова с необходимым разнообразием названий. Таким образом, в ходе эволюции человека возникла идея создать конечный алфавит, то есть определенный набор символов, из которых можно составить любое количество слов. Сочетание символов алфавита называется словом. Слова могут быть объединены в предложения, которые имеют определенное семантическое значение.
Полезно для написания реферата на тему «Язык и алфавит представления информации» 👇
Курсовые, дипломные и другие работы, написанные студентами.
80% студентов, обратившихся за помощью, улучшили свои оценки.
Проблемы с написанием? Мы можем помочь! Мы найдем список рекомендаций, отсеем ошибки.
Итак, алфавит — это упорядоченный набор символов или знаков, составляющих основу языка.
Сила алфавита — это количество символов, которые его составляют.
В общении люди используют различные языки (например, дорожные знаки и разметка). Прежде всего, конечно, это устные и письменные языки, в том числе иностранные.
Кроме того, люди используют различные технические языки. К ним относятся языки математических и химических формул, электронные символы (например, электрические схемы), языки программирования. В то же время, каждый язык имеет свой алфавит.
С развитием технических средств передачи информации возникла необходимость в использовании многих других алфавитов в дополнение к языковым алфавитам. Примером первых алфавитов, использованных в технике, является азбука Морзе, где каждому символу обычного алфавита соответствует серия точек и тире.
Общее понятие кодирования информации
Когда люди узнавали информацию, они пытались записать ее так, чтобы она была понятна другим, и представляли ее в той или иной форме.
Композитор может сыграть музыкальную тему на фортепиано, а затем записать ее в нотах. Поэт может превратить образы, навеянные одной и той же мелодией, в стихотворение, хореограф — в танец, а художник — в картину.
Люди сохраняют свои знания, записывая их на различных носителях. Эти знания передаются не только в пространстве, но и во времени — от одного поколения к другому.
Послания предков сохранились до наших дней. Они пытались изобразить себя и свои действия на памятниках и надписях с помощью различных символов. Например, наскальные рисунки (петроглифы), которые и сегодня остаются загадкой для ученых. Люди в древние времена, вероятно, пытались таким образом передать будущим поколениям события своей жизни.
У каждого народа есть свой язык, который состоит из ряда символов (букв): русский, английский, японский и многие другие. Об этом говорилось ранее.
Представление информации на языке часто называют кодированием.
Код — это набор символов или условных обозначений, используемых для представления информации.
Алфавит кодирования содержит полный набор кодов.
Кодирование — это процесс представления информации с помощью кода.
Например, автомобилист пытается подать сигнал, сигнализируя или мигая фарами. Для дорожного сигнала кодом является звуковой сигнал (наличие или отсутствие звукового сигнала), а для светового сигнала кодом является свечение фар или отсутствие свечения фар. Пешеходы сталкиваются с кодирующей информацией, когда переходят дорогу по сигналу светофора. Код определяет цвет светофора — красный, желтый, зеленый.
Естественный язык, на котором мы общаемся, также представляет собой код, называемый алфавитом. В устной коммуникации этот код передается звуками, в письменной — буквами. Одна и та же информация может быть представлена разными способами. Запись разговора, например, может быть закодирована на бумаге двумя способами: буквами или специальной стенографией.
В более узком смысле кодирование часто понимается как переход от одной формы представления к другой, более подходящей для хранения, передачи или обработки.
В ходе развития технических средств массовой информации появились новые способы кодирования информации. Например, во второй половине XIX века американский изобретатель Сэмюэль Морзе придумал удивительно простой код, который используется и сегодня. С помощью этого кода информация может быть представлена следующим образом: длинный сигнал (тире), короткий сигнал (точки) и отсутствие сигнала (паузы) для разделения букв. Таким образом, принцип кодирования сводился к использованию серии символов, расположенных в строго определенном порядке.
Во все времена люди пытались найти способы быстрого обмена сообщениями. Для этого существовали посыльные, использовались почтовые голуби. Разные народы использовали разные средства для оповещения о надвигающейся опасности: Барабанные удары, дым костра, колокольчики, флаги разных цветов и т.д. Однако передача информации таким способом требовала предварительной консультации, чтобы полученные сообщения были понятны.
Алфавит языка состоит из ряда букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте. Алфавит также должен содержать пробел, т.е. промежуток между словами.
Общее количество символов в алфавите называется мощностью алфавита. Например, емкость алфавита русских букв и обозначенных дополнительных символов составляет 54: 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробелы.
Алфавитный подход предполагает, что каждый символ текста имеет определенный вес информации. Информационный вес символа зависит от силы алфавита. А какое наименьшее количество букв в алфавите? Это два! Вскоре вы узнаете, что этот алфавит используется в компьютерах. Он содержит только 2 символа, представленных цифрами 0 и 1, и называется двоичным алфавитом. Когда вы узнаете, как работает компьютер, вы узнаете, что любая информация может быть представлена всего двумя символами.
Информационный вес символа в двоичном алфавите считается единицей информации и называется 1 бит.
С увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символов в алфавите. Например, один символ в алфавите из четырех знаков (N = 4) весит 2 бита. Объясняется это тем, что все символы этого алфавита могут быть закодированы всеми возможными комбинациями двух цифр двоичного алфавита. Комбинация из нескольких (двух, трех и т.д.) символов двоичного алфавита называется двоичным кодом.
С помощью трех двоичных цифр мы можем образовать 8 различных комбинаций.
Таким образом, если мощность алфавита равна 8, то информационный вес символа составляет 3 бита.
Все символы 16-значного алфавита могут быть закодированы 4-значными двоичными кодами и так далее.
Найдем зависимость между мощностью алфавита (N) и количеством символов в коде (b) — емкостью цифр двоичного кода.
Примечание: 2 = 2 1, 4 = 2 2, 8 = 2 3, 16 = 2 4 .
Обычно это записывается следующим образом:
N = 2b .
Битовая глубина двоичного кода — это информационный вес символа.
1. что такое алфавит?
2. какова сила алфавита?
3. как информационная емкость текста определяется алфавитным подходом?
4. текст написан с алфавитной силой 64 знака и содержит 100 знаков. Каково информационное содержание текста? 5.
5. что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт и терабайт?
6. информационный объем текста, созданного на компьютере, составляет 3,5 Кб. Сколько символов содержит этот текст?
7. два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст состоит из алфавита с 32 символами, а второй — из алфавита с 64 символами. Как часто различается информационное содержание этих текстов?
Электронное приложение к уроку
| Вернуться к материалу по изучению урока | |
| Презентации, плакаты, текстовые файлы | Ресурсы Центра образовательных ресурсов |
| Видеоролики в уроке |
Скачать материал курса
Что такое мощность алфавита: начальное понятие
Таким образом, если следовать общепринятому правилу, что конечное значение величины является параметром, определяющим, сколько раз эталонная единица укладывается в измеряемую величину, можно сделать вывод, что мощность алфавита — это общее количество символов, используемых для данного языка.
Чтобы сделать это более понятным, давайте пока оставим в стороне вопрос о том, как найти силу алфавита, и обратимся к самим символам, с точки зрения информационных технологий, конечно. Как правило, полный список используемых символов включает буквы, цифры, всевозможные скобки, специальные символы, знаки препинания и т.д. Однако при компьютерном подходе к вопросу о том, какова сила алфавита, необходимо также включить пробел (простой пробел между словами или другими символами).
Рассмотрим на примере русского языка, а точнее раскладки клавиатуры. Исходя из вышесказанного, полный список включает 33 буквы, 10 цифр и 11 специальных символов. Таким образом, вся мощь алфавита составляет 54.
Отображение символов в двоичном коде
Алфавит может быть использован на практике только при наличии двоичного кода. Например, можно использовать упрощенный алфавит, состоящий всего из четырех символов. В этом случае разрядность и представление информации описываются следующим образом:
Из этого списка можно сделать вывод, что если алфавит равен 4, то масса единичного символа составляет 2 бита. С другой стороны, если существует алфавит, состоящий из 8 символов, то номер комбинации при присвоении двоичного трехзначного кода выглядит следующим образом:
- 1 — 000;
- 2 — 001;
- 3 — 010;
- 4 — 011;
- 5 — 100;
- 6 — 101;
- 7 — 110;
- 8 — 111.
Другими словами: Если мощность алфавита равна 8, то вес символа для двоичного 3-значного кода составляет 3 бита.
Как находить мощность алфавита и использовать ее в компьютерном выражении
Теперь попробуем рассмотреть взаимосвязь между количеством символов в коде и силой букв. Формула, где N — мощность алфавита, а b — количество символов в двоичном коде, выглядит следующим образом:
То есть, 2 1 =2, 2 2 =4, 2 3 =8, 2 4 =16 и т.д. В общем случае, необходимое количество цифр двоичного кода само по себе является весом символа. В информативном плане это выглядит следующим образом:
Специальные знаки
Специальные символы языка программирования Паскаль:
- Знак денежной единицы «$» – используется для задания чисел в шестнадцатеричном формате.
- Амперсанд «&» – используется для задания чисел в восьмеричном формате.
- Процент «%» – применяется для задания чисел в двоичном формате.
- Коммерческое И «@» – применяется для адресной адресации.
- Решетка «#» – применяют для работы с символьными данными.
- Тильда «^» – необходима для работы с указателями.
- Знак подчеркивания «_» – его можно использовать при написании пользовательских идентификаторов.
Необходимо строго соблюдать правила синтаксиса языка программирования. Например, в конце каждой строки программы должна быть точка с запятой, а в конце программы — полная остановка. Неправильное использование символов алфавита языка приводит к синтаксическим ошибкам.
Что такое алфавит в информатике
С того момента, как пользователь впервые садится за компьютер, чтобы научиться программировать и создавать полезные программы, он сталкивается с новыми для него понятиями. Чтобы понять, что такое язык программирования, необходимо изучить его определение. Язык программирования — это набор формальных правил, которые можно использовать для написания программ. По аналогии, нормальный человеческий язык необходим для общения, чтобы мы могли понимать друг друга и вести социальную жизнь. Если посмотреть на язык программирования, то он также используется для общения, но не с другими людьми, а с машиной (компьютером).
Каждый язык программирования разработан людьми и поэтому имеет очень логичную структуру. Существует словарь — слова, связанные с тем или иным правилом, а также функции и операторы, с помощью которых формируются выражения. Если для обычного человека этот язык не очень понятен, то компьютер прекрасно понимает команды, которые вводит программист; для машины этот язык имеет ясный смысл.
Конечно, вопросы не исчезнут, если вы обратите внимание на все служебные слова Паскаля и поймете, что алфавит в информатике — это язык программирования. Как же машина понимает, что делать, когда мы программируем с помощью слов, которые в основном происходят из английского языка? На самом деле, никаких чудес здесь нет, машина уже видела нули и тузы и продолжает использовать двоичный код. Если на плате есть напряжение, то это 1, если напряжения нет, то это 0. Для языка программирования существует компилятор и интерпретатор, чтобы можно было создать программу и компьютер мог с ней работать. Компилятор работает как интерпретатор, пользователь дает ему текст будущей программы (сгенерированный код), он переводит его на двоичный машинный язык, после чего программа может быть выполнена. Переводчик необходим для синхронного перевода, программист вводит слово, оно переводится на машинный язык и выполняется.
Что входит в алфавит языка Паскаль
Как только мы узнаем, что такое язык программирования, разобраться с алфавитом будет не так уж сложно. Алфавит программирования похож на алфавит, который мы используем в повседневной жизни, когда разговариваем с другими людьми, набираем текст, вводим поисковые запросы в поисковую строку и т.д. Единственное отличие заключается в том, что каждое слово переводится на машинный язык. Разница лишь в том, что каждый элемент алфавита связан с определенным правилом и выполняется компьютерной программой безошибочно. Алфавит языка программирования — это, по сути, набор слов и команд, которые программист может использовать в своей работе.
Прежде чем приступить к программированию, необходимо подробно изучить алфавит. Алфавит Паскаля довольно прост и считается базовым, и изначально был разработан для обучения программистов созданию программ.
Чтобы понять программирование, вы должны сначала понять, что даже один символ алфавита может привести к определенному действию. В компьютерных классах студенты сначала учатся понимать и использовать алфавит языка. Только понимая алфавит Паскаля, можно создавать различные типы программ и научиться программировать. Для простоты можно разделить алфавит на группы букв:
На самом деле, алфавит программирования довольно обширен. В информатике можно быстро понять, что такое алфавит языка, но на изучение каждого слова в отдельности уйдет много времени. Лучший способ обучения — это практика, когда будущий программист видит, что отвечает за тот или иной символ, слово, выражение. Нельзя сказать, что алфавит языка программирования Паскаль очень большой и сложный, но для новичка все кажется незнакомым. Да, но образование делает все возможным, вы можете выучить любой алфавит, даже для среды программирования. Затем вы сможете автоматически использовать символы, слова и выражения для создания сложных конструкций, и они станут частью того, как работает программа в будущем.
Стоит отметить, что программист, знающий английский язык, может гораздо быстрее выучить любой язык программирования, включая Паскаль. В алфавите используются только латинские буквы и слова, которые имеют конкретное значение, как и в реальной жизни. Если вы знаете английский язык, все становится намного понятнее и логичнее. Но даже если это не так, вы можете просто выучить определенные команды и использовать их в программировании для создания программ любой сложности.
Разнообразие языков и алфавитов. Естественные и формальные языки. Текстовый алфавит на русском языке. Кодирование символов одного алфавита с помощью слов-кодов другого алфавита; кодовая таблица, декодирование.
Общение между людьми может быть устным или письменным, с использованием соответствующих слуховых или зрительных сигналов.
