Вопрос 11. Информационной моделью, которая имеет табличную структуру, является:

Ответ 2. расписание авиарейсов;
Ответ 3. генеалогическое древо семьи;
Ответ 4. функциональная схема компьютера.

Вопрос 12. Информационной моделью, которая имеет сетевую структуру, является:
Ответ 1. файловая система компьютера;
Ответ 2. генеалогическое древо семьи;
Ответ 3. модель компьютерной сети Интернет;
Ответ 4. расписание движения поездов.

Вопрос 13. Натурное моделирование - это:
Ответ 1. создание математических формул, описывающих форму или поведение объекта-оригинала;
Ответ 2. моделирование, при котором в модели узнается отдельный признак объекта-оригинала;
Ответ 3. совокупность данных, содержащих текстовую информацию об объекте-оригинале;
Ответ 4. моделирование, при котором модель имеет визуальную схожесть с объектом-оригиналом

Вопрос 14. Информационной моделью объекта нельзя считать:
Ответ 1. описание объекта-оригинала с помощью математических формул;
Ответ 2. описание объекта-оригинала на естественном или формальном языке;
Ответ 3. другой объект, не отражающий существенных признаков и свойств объекта-оригинала;
Ответ 4. совокупность записанных на языке математики формул, описывающих поведение объекта-оригинала.

Вопрос 15. Математическая модель объекта - это:
Ответ 1. совокупность записанных на языке математики формул, отражающих свойства объекта;
Ответ 2. описание в виде схемы внутренней структуры изучаемого объекта;
Ответ 3. совокупность данных, содержащих информацию о количественных характеристиках;
Ответ 4. созданная из какого-либо материала модель, точно отражающая внешние признаки объекта.

Вопрос 16. В отношениях «объект-модель» находятся
Ответ 1. страна - ее столица;
Ответ 2. болт - чертеж болта;
Ответ 3. курица - цыплята;
Ответ 4. космический аппарат - закон всемирного тяготения.

Вопрос 17. К числу документов, представляющих собой информационную модель управления государством, можно отнести:
Ответ 1. Конституцию РФ;
Ответ 2. географическую карту России;
Ответ 3. Российский словарь политических терминов;
Ответ 4. список депутатов Государственной думы.

Вопрос 18. К информационным моделям, описывающим организацию учебного процесса в школе, можно отнести:
Ответ 1. классный журнал;
Ответ 2. перечень наглядных учебных пособий;
Ответ 3. список учащихся школы;
Ответ 4. расписание уроков.

Вопрос 19. Отметить истинное высказывание:
Ответ 1. непосредственное наблюдение - это хранение информации;
Ответ 2. запрос к информационным системам - это защита информации;
Ответ 3. построение графической модели явления - это передача информации;
Ответ 4. чтение справочной литературы - это поиск информации.

Вопрос 20. Рисунки, карты, чертежи, диаграммы, схемы, графики представляют собой:
Ответ 1. табличные информационные модели;
Ответ 2. математические модели;
Ответ 3. графические информационные модели;
Ответ 4. иерархические информационные модели

В чём суть алфавитного подхода к измерению информации?

Как определить информационный объём сообщения,представленного символами некоторого естественного или формального языка?
Информационное сообщение объёмом 650 битов состоит из 130 символов.Каков информационный вес каждого символа этого сообщения?

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА СОСТАВИТЬ ПЛАН ЭТОГО ПАРАГРАФА! § 2.2. Информационные модели Объект-оригинал можно заменить набором его свойств: названий (величин)

и значений. Набор свойств, содержащий всю необходимую информацию об исследуе¬мых объектах и процессах, называют информационной моделью.
В табл. 2.1 приведен пример информационной модели дачного дома - карточка из каталога, по которому заказ¬чик строительной компании может выбрать подходящий проект. Каждая карточка в каталоге содержит названия (величины) свойств дома (слева) и значения этих свойств (справа).

Таблица 2.1

Внешний вид
Длина 10 м
Ширина 8 м
Количество этажей 1
Материал стен Кирпич
Толщина стен 0,6 м
Внутренняя отделка стен Доска
Материал крыши Шифер

Все названия свойств в информационных моделях - это всегда знаковые элементы, потому что название может быть выражено только знаками. А вот значения величин могут нести как знаковую, так и образную информацию. Например, в табл. 2.1 значение величины «внешний вид» выражено образным элементом (рисунком), а значения остальных величин выражены с помощью знаков (чисел, слов, запятых).
Образным элементом информационной модели может быть не только рисунок или фотография, но и объемный макет или видеозапись. Однако при этом обязательно дол¬жна иметься возможность связать этот элемент с характе¬ристикой конкретного объекта. Например, в строке «Внешний вид» в каталоге домов может быть указан шифр макета. А чтобы сами макеты были элементами ин¬формационной модели, а не украшением, их нужно снаб¬дить ярлыками с шифрами.
Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. По способу представления различают следующие виды информацион¬ных моделей - рис. 2.1.

Виды информационных моделей

Образные Смешанные Знаковые
модели модели модели

Карты Графы Блок-схемы

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) пред-ставляют собой зрительные образы объектов, зафиксиро¬ванные на каком-либо носителе информации (бумаге, фо¬то- и кинопленке и др.).
Много информации дают специалистам полученные со спутников фотографии поверхности Земли (рис. 2.2)

Рис. 2.2 Полученная со спутника фотография территории в районе Чёрного моря<

Широко используются образные информационные мо¬дели в образовании (иллюстрации в учебниках (рис. 2.3), учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним при¬знакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).

Рис. 2.3 Построение римского легиона в три линии

Знаковые информационные модели строятся с исполь-зованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в фор¬ме текста на естественном языке или программы на языке программирования, формулы (например, площади прямо-угольника S = ab) и т. д.
Во многих моделях сочетаются образные и знаковые элементы. На рис. 2.4 приведен пример модели однокле¬точной водоросли хламидомонады. Нарисованные части водоросли - образные элементы этой модели, а надписи снизу и справа от рисунка - знаковые элементы. Рис. 2.4

Примерами смешанных информационных моделей могут служить географические карты, графики, диаграм¬мы и пр. Во всех этих моделях используются одновремен¬но и графические элементы, и символьный язык.

і Коротко о главном
Объект-оригинал можно заменить набором его свойств: их названий и значений. Набор свойств, содержа¬щий всю необходимую информацию об исследуемых объ¬ектах и процессах, называют информационной моделью.
Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. По способу представления различают образные, знаковые и смешанные информационные модели.

Естественный язык - в лингвистике и философии языка язык, используемый для общения людей (в отличие от формальных языков и других типов знаковых систем, также называемых языками в семиотике) и не созданный искусственно (в отличие от искусственных языков).

Словарь и грамматические правила естественного языка определяются практикой применения и не всегда бывают формально зафиксированы.

Функции естественного языка

Естественный язык как система знаков

В настоящее время системность считается важнейшей характеристикой языка. Семиотическая сущность естественного языка состоит в установлении соответствия между универсумом значений и универсумом звучаний.

По основанию природы плана выражения в своей устной форме человеческий язык относится к слуховым знаковым системам, а в письменной – к зрительным.

По типу генезиса естественный язык относят к культурным системам, таким образом он противопоставляется как природным, так и искусственным знаковым системам. Для человеческого языка как знаковой системы характерно сочетание черт как естественных, так и искусственных знаковых систем.

Система естественного языка относится к многоуровневым системам , т.к. состоит из качественно разных элементов – фонем, морфем, слов, предложений, отношения между которыми сложны и многогранны.

Что касается структурной сложности естественного языка, то язык называют самой сложной из знаковых систем .

По структурному основанию различают также детерминированные и вероятностные семиотические системы. Естественный язык принадлежит к вероятностным системам, в которых порядок следования элементов не является жёстким, а носит вероятностный характер.

Семиотические системы разделяют также на динамические, подвижные и статические, неподвижные . Элементы динамических систем меняют своё положение по отношению друг к другу, тогда как состояние элементов в статических системах неподвижно, устойчиво. Естественный язык относят к динамическим системам, хотя в нём присутствует и статические признаки.

Ещё одной структурной характеристикой знаковых систем является их полнота . Полную систему можно определить как систему со знаками, представляющими все теоретически возможные комбинации определённой длины из элементов заданного множества. Соответственно, неполную систему можно охарактеризовать как обладающую определённой степенью избыточности систему, в которой для выражения знаков используются не все из возможных комбинаций заданных элементов. Естественный язык является неполной системой, обладающей высокой степенью избыточности.

Различия между системами знаков в их способности меняться делают возможным их классификацию на открытые и закрытые системы . Открытые системы в процессе своего функционирования могут включать в себя новые знаки и характеризуются более высокой адаптивностью по сравнению с закрытыми системами, не способными к изменению. Способность изменяться присуща и человеческому языку.

Согласно В. В. Налимову, естественный язык занимает срединное положение между «мягкими» и «жёсткими» системами. К мягким системам относятся неоднозначно кодирующие и неоднозначно интерпретируемые знаковые системы, например, язык музыки, к жёстким – язык научных символов.

Основная функция языка - конструирование суждений , возможность определения смысла деятельных реакций, организации понятий, которые представляют собой некоторые симметрические формы, организующие пространство отношений «коммуникаторов»: [источник не указан 1041 день]

коммуникативная :

констатирующая (для нейтрального сообщения о факте),

вопросительная (для запроса о факте),

апеллятивная (для побуждения к действию),

экспрессивная (для выражения настроения и эмоций говорящего),

контактоустанавливающая (для создания и поддержания контакта между собеседниками);

метаязыковая (для толкования языковых фактов);

эстетическая (для эстетического воздействия);

функция индикатора принадлежности к определённой группе людей (нации, народности, профессии);

информационная;

познавательная;

эмоциональная.

Искусственные языки - специальные языки, которые, в отличие от естественных, сконструированы целенаправленно. Таких языков существует уже более тысячи, и постоянно создаются всё новые и новые.

Классификация

Различают следующие виды искусственных языков:

Языки программирования и компьютерные языки - языки для автоматической обработки информации с помощью ЭВМ.

Информационные языки - языки, используемые в различных системах обработки информации.

Формализованные языки науки - языки, предназначенные для символической записи научных фактов и теорий математики, логики, химии и других наук.

Языки несуществующих народов , созданные в беллетристических или развлекательных целях, например: эльфийский язык, придуманный Дж. Толкином, клингонский язык, придуманный Марком Окрандом для фантастического сериала «Star Trek» (см. Вымышленные языки), язык На"ви, созданный для фильма «Аватар».

Международные вспомогательные языки - языки, создаваемые из элементов естественных языков и предлагаемые в качестве вспомогательного средства межнационального общения.

Идея создания нового языка международного общения зародилась в XVII-XVIII веках в результате постепенного уменьшения международной роли латыни. Первоначально это были преимущественно проекты рационального языка, освобождённого от логических ошибок живых языков и основанного на логической классификации понятий. Позднее появляются проекты по образцу и материалам живых языков. Первым таким проектом был универсалглот, опубликованный в 1868 году в Париже Жаном Пирро. Проект Пирро, предвосхитивший многие детали позднейших проектов, остался незамеченным общественностью.

Следующим проектом международного языка стал волапюк, созданный в 1880 немецким языковедом И. Шлейером. Он вызвал весьма большой резонанс в обществе.

Наиболее известным искусственным языком стал эсперанто (Л. Заменгоф, 1887) - единственный искусственный язык, получивший широкое распространение и объединивший вокруг себя довольно многих сторонников международного языка.

Из искусственных языков наиболее известны:

бейсик-инглиш

эсперанто

интерлингва

латино-сине-флексионе

окциденталь

сольресоль

клингонский язык

эльфийские языки

Также есть языки, которые специально были разработаны для общения с внеземным разумом. Например - линкос.

По цели создания искусственные языки можно разделить на следующие группы :

Философские и логические языки - языки, имеющие четкую логическую структуру словообразования и синтаксиса: ложбан, токипона, ифкуиль, илакш.

Вспомогательные языки - предназначены для практического общения: эсперанто, интерлингва, словио, словянски.

Артистические или эстетические языки - создаются для творческого и эстетического удовольствия: квенья.

Также язык создается для постановки эксперимента, например для проверки гипотезы Сепира-Уорфа (о том, что язык, на котором говорит человек, ограничивает сознание, загоняет его в определённые рамки).

По своей структуре проекты искусственного языка могут быть разделены на следующие группы:

Априорные языки - на основе логических или эмпирических классификаций понятий: логлан, ложбан, ро, сольресоль, ифкуиль, илакш.

Апостериорные языки - языки, построенные преимущественно на основе интернациональной лексики: интерлингва, окциденталь

Смешанные языки - слова и словообразование частично заимствованы из неискусственных языков, частично созданы на основе искусственно придуманных слов и словообразовательных элементов: волапюк, идо, эсперанто, нэо.

Число носителей искусственных языков можно назвать лишь приблизительно, ввиду того что систематического учета носителей не ведётся.

По степени практического употребления искусственные языки делят на проекты, получившие широкое распространение: идо, интерлингва, эсперанто. Такие языки, как и национальные языки, называют «социализованными», среди искусственных их объединяют под термином плановые языки. Промежуточное положение занимают такие проекты искусственного языка, которые имеют некоторое количество сторонников, например, логлан (и его потомок ложбан), словио и другие. Большинство искусственных языков имеет единственного носителя - автора языка (по этой причине их более корректно называть «лингвопроектами», а не языками).

Иерархия коммуникативных целей

Функции языка

Базовые функции:

Когнитивная (познавательная) функция состоит в накоплении знаний, их упорядочении, систематизации.

Коммуникативная функция состоит в обеспечении взаимодействия отправителя вербального сообщения и его получателя.

Частные языковые функции

Контактоустанавливающая (фатическая)

Воздействия (волюнтативная)

Референтная - функция, связанная с предметом мысли, с которой соотнесено данное языковое выражение.

Оценочная

Эмотивная (эмоционально-экспрессивная)

Аккумулятивная - то свойство языка накапливать, аккумулировать знания людей. Впоследствии эти знания воспринимаются потомками.

Метаязыковая

Эстетическая - Способность языка быть средством исследования и описания в терминах самого языка.

Ритуальная и др.

Этот вопрос можно задать разным людям и получить совершенно неожиданные ответы. Но вряд ли кто-то сразу скажет про языки естественные и формальные. Определение и примеры подобных систем редко приходят в голову при таком вопросе. И все же - что это за классификация? И что тогда считать языком?

Об истории языков и их изучении

Главной наукой, занимающейся исследованием систем общения, является лингвистика. Есть и смежная специальность, изучающая знаки, - семиотика. Обе науки зародились несколько тысячелетий назад, так что история происхождения языков, очевидно, заинтересовала людей очень давно.

К сожалению, в связи с тем, что с зарождения первых систем прошло много времени, теперь затруднительно сказать, как все произошло. Есть масса гипотез, говорящих как о развитии языка из более примитивных систем общения, так и о его почти случайном возникновении в качестве уникального явления. Разумеется, первый вариант имеет гораздо больше приверженцев и является практически общепринятым.

Примерно такие же споры идут о том, почему на сегодняшний день имеется так много языков. Кто-то считает, что они все произошли от одной системы, а кто-то настаивает на развитии из нескольких независимых очагов. Но речь в данном случае идет только про естественные языки, примеры которых знакомы каждому. Именно они используются для человеческого общения. Но есть и другие, непохожие на них. И тогда возникает вопрос "что считать языком".

Сущность

Общаясь друг с другом, не многие задумываются о том, что такое язык, что можно причислять к этой категории, а что нет. Дело в том, что еще существуют знаковые системы, частично выполняющие те же функции, и различия весьма условны. Поэтому и возникает вопрос о том, какова сущность языка.

Есть несколько концепций на эту тему. Некоторые лингвисты рассматривают язык как биологическое явление, другие - как психическое. Согласно еще одному популярному мнению, он принадлежит к сфере интересов социологов. Наконец, есть и исследователи, воспринимающие его лишь как особую систему знаков. Как бы то ни было, очевидно, что в данном случае имеются в виду лишь естественные языки. Примеры концепций, которые включали бы еще и формальную категорию, пока не существуют, лингвистика фактически их игнорирует.

Задачи и функции

Для чего же нужны языки? Лингвисты выделяют ряд базовых функций:

Номинативная, то есть назывная. Язык используется для наименования различных объектов, событий, явлений и т. д.
Коммуникативная, то есть функция общения. Под этим понимают выполнение цели передачи информации.
Экспрессивная. То есть язык служит также для выражения эмоционального состояния говорящего.

Очевидно, что в данном случае опять же не учитываются обе категории: естественные и формальные языки - речь идет только о первой. Однако две функции сохраняет и вторая, выпадает только экспрессивная. И это понятно, если знать, что такое формальный язык.

Классификация

В общем и целом лингвистика различает две категории: формальные и естественные языки. Дальнейшее деление происходит по ряду других признаков. Иногда выделяют и третью категорию - языки животных, поскольку под естественными обычно понимают только системы, с помощью которых общаются люди. Есть и дальнейшее разделение на более мелкие группы и подвиды, но настолько углубляться в лингвистику, чтобы понять различие между этими двумя крупными категориями, нет необходимости.

Итак, нужно выяснить, чем отличаются языки естественные и формальные. Определение и примеры можно будет понять при их более подробном рассмотрении.

Естественные

Системы, которые позволяют людям понимать друг друга при общении, то есть выполняющие коммуникативную функцию, относятся именно к этой категории. Теперь уже сложно представить, как можно было бы без них обойтись.

естественные языки, примеры которых включают все наречия, возникшие и развившиеся самым обычным путем (английский, немецкий, русский, китайский, урду и др.);
искусственные (эсперанто, интерлингва, эльфийский, клингонский и т. д.);
жестовые (язык глухих).

Все они имеют свои особенности и сферы применения. Но есть и другая крупная категория, для которой большинству людей сложно подобрать примеры.

Формальные

Языки, которые требуют четкости в записи и не могут быть восприняты субъективно, появились тоже очень давно. Они отличаются безупречной логичностью и однозначностью. И они тоже бывают разными. Но всем им присущи два основных принципа: абстрагирование и строгость суждений.

Естественные и формальные языки прежде всего различаются своей сложностью. Большинство систем из первой категории - это многокомпонентный и многоуровневый комплекс. Примеры вторых могут быть как сложными, так и довольно простыми. Здесь есть своя грамматика, пунктуация и даже словообразование. Серьезное отличие лишь в том, что существуют эти системы, как правило, только в письменном виде.

Какие же могут быть включают в себя "королеву наук" математику, а вслед за ней химию, физику и частично биологию. Какой бы национальности ни были ученые, но формулы и записи реакций они всегда поймут. И для математики абсолютно не важно, что обозначает то или иное число: количество яблок на дереве или молекул в грамме вещества. Так же как и при расчете силы трения физики не принимают во внимание цвет объекта или еще какие-то несущественные в данный момент свойства. Так и проявляется абстрагирование.

С появлением электроники крайне актуальным стал и вопрос общения между человеком и машиной, которая понимает лишь нули и единицы. Поскольку принятие этой системы человеком было бы слишком неудобным и сделало бы работу чересчур сложной, было решено создать промежуточные системы общения. Так и появились языки программирования. Разумеется, их тоже нужно учить, но они сильно облегчили понимание между людьми и электроникой. К сожалению, для осуществления этой функции совсем не годятся многозначные, хоть и более привычные естественные языки.

Примеры

Снова говорить о естественных языках просто нет смысла, лингвистика изучает их очень давно и продвинулась в этом достаточно. В то же время исследователи обходят стороной категорию формальных. Только недавно, когда они стали очень актуальными, начали появляться первые научные работы по ним, теории и понятные примеры. Формальные языки создаются искусственно и обычно носят международный характер. Они могут быть как узкоспециализированными, так и понятными всем или хотя бы большинству.

Пожалуй, самый простой пример - нотная запись. Есть алфавит, правила пунктуации и т. д. Это действительно язык, хоть и с некоторых точек зрения может быть приравнена лишь к знаковым системам.

Разумеется, сюда же относится уже упомянутая математика, правила записи в которой крайне строги. Все тоже можно условно причислить к данной категории. Наконец, это языки программирования. И о них, вероятно, стоит поговорить подробнее.

Использование

То, что толкает вперед развитие и изучение формальных языков - это, безусловно, технический прогресс. Вычислительные системы, электронные приборы - сегодня почти каждая вещь является компьютером в миниатюре. И если они понимают лишь то люди обычно воспринимают лишь естественные языки. Примеры различных способов и попыток найти какой-то компромисс закончились идеей создания промежуточной системы общения. Со временем их появилось довольно много. Так что сегодня программирование - это фактически с компьютерного на человеческий и наоборот.

Но люди продолжают использовать естественные и примеры которых позволяют убедиться в том, что слишком свободные правила грамматики и синтаксиса серьезно затрудняют для компьютеров интерпретацию высказываний. Вряд ли лингвистическая эволюция дойдет до серьезного ужесточения. Так что одно из самых перспективных направлений - системы понимания естественного языка. Они позволят машинам обрабатывать запросы, которые написаны без специальных правил. Первым шагом к этой технологии, наверное, стали поисковые системы. Они развиваются и сейчас, так что, возможно, будущее уже близко.

Языки, используемые для общения людей, называются естественными языками. Их насчитывается несколько тысяч. Самым массовым естественным языком является китайский язык. К числу наиболее распространённых в мире относится английский язык. 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 знаки (слова), а также использовать существующие знаки в новых значениях;

Динамичностью - естественный язык быстро приспосабливается к многообразным потребностям межличностного взаимодействия людей.

В связи с развитием науки и техники возникли формальные языки, применяемые 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. 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 мы будем знакомиться на уроках информатики.

Особенностью формальных языков является то, что все правила в них задаются в явной форме, что обеспечивает однозначность записи и восприятия сообщений на этих языках.

1 .2.4. Формы представления информации

Одна и та же информация может быть выражена разными способа ми. Человек может представить информацию в знаковой или образной форме (рис. 1.3).

Представление информации в той или иной форме иначе называют кодированием.

Представление информации с помощью некоторой знаковой сис темы дискретно (составлено из отдельных значений). Образное представление информации непрерывно.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Человек для сохранения и передачи информации другому человеку фиксирует её с помощью знаков. Знак (набор знаков) - заменитель объекта, позволяющий передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта.

Язык - знаковая система, используемая человеком для выраже ния 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.

Представление информации на каком-либо языке или в образной форме называют кодировАнием.

Вопросы и задания

1. Что такое знак? Приведите примеры знаков, используемых в общении людей.

2. Что общего у пиктограммы и символа? В чём между ними различие?

З. Что такое знаковая система? Попытайтесь описать русский язык как знаковую систему. Опишите десятичную систему счисления как знаковую систему.

4. К какому типу письменности (буквенно-звуковому, слоговому, идеографическому) относится письменность англичан; немцев; французов; испанцев?

5. Какие языки в настоящее время являются самыми распространёнными в мире? (Ответ можно найти в энциклопедиях или в сети Интернет.)

б. К какой разновидности языков (естественных или формальных) может быть отнесена морская флажковая азбука?

7. Сравните естественные и формальные языки:

а) по сфере применения;

б) по правилам оперирования знаками языка.

8. Для чего людям потребовались формальные языки?

9. В каких случаях можно знаки формальных языков включать в тексты на естественном языке? Где вы с этим встречались?

Двоичное кодирование

Ключевые слова:

Дискретизация алфавит

Мощность алфавита

Двоичный алфавит

Двоичное кодирование

Разрядность двоичного кода

Двоичное кодирование

5 1.3

1 . З. 1 . Преобразование информации из непрерывной

Формы в дискретную

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).

Информация, представленная в дискретной форме, значительно проще для передачи, хранения или автоматической обработки. Поэтому в компьютерной технике большое внимание уделяется мето дам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.

Дискретизация информации - процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную,

Рассмотрим суть процесса дискретизации информации на примере.

На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени (барограммы). Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведе ния наблюдений, показана на рис. 1.4.

На основании полученной информации можно построить таблицу, в которую будут занесены показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Таблица, построенная по барограмме

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 значения 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).

В дальнейшем вы познакомитесь со способами дискретного представления звуковой и графической информации.

Двоичное кодирование

В общем случае, чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка. Таких языков тысячи. Каждый язык имеет свой алфавит.

Алфавит - набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации. Мощность алфавита - это коли чество входящих в него символов (знаков).

Рис. 1.7. Схема перевода символа произвольного алфавита в двоичный код

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодирования символа этого алфавита потребуется не один, а несколько двоичных символов. Другими словами, порядковому номеру каждого символа исходного алфавита будет поставлена в соответствие цепочка (последовательность) из нескольких двоичных символов.

Правило двоичного кодирования символов алфавита мощности больше двух представим схемой на рис. 1.8.

Л Л ЛЛ

Цепочки из трёх двоичных символов получаются дополнением двузначных двоичных кодов справа символом О или 1. В итоге трёхзначных двоичных кодовых комбинаций получается 8 - вдвое больше, чем двузначных:

Соответственно, четырёхзначный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятизначный - 32, Ше(УТИЗНаЧНЫЙ - 64 и т. д.

Обратите внимание, что 2 = 2 1 , 4 2 2 , 8= 23, 16 = 24, 32=25 ит. д.

Если количество кодовых комбинаций обозначить буквой N, а разрядность двоичного кода - буквой i, то выявленная закономерность в общем виде будет записана так:

Задача . Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Какой разрядности потребуется двоичный код, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.

Решение. Так как алфавит племени Мульти состоит из 16 символов, то и кодовых комбинаций им нужно 16. В этом случае длина (разрядность) двоичного кода определяется из соотношения: 16 2 i . Отсюда

Чтобы выписать все кодовые комбинации из четырёх О и 1, воспользуемся схемой на рис. 1.8: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101,

На сайте http://school-collection.eduxu/ размещена виртуальная лаборатория «Цифровые весы». С её помощью вы можете самостоятельно открыть метод разностей - один из способов получения двоичного кода целых де-

Введение

Логика и язык

Естественные языки

Искусственные языки

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Любая мысль в форме понятий, суждений или умозаключений с необходимостью облекается в материально-языковую оболочку и не существует вне языка. Выявить и исследовать логические структуры можно лишь путем анализа языковых выражений.

Язык - это знаковая система, которая выполняет функцию формирования, хранения, и передачи информации в процессе познания.

Язык - необходимое условие существования абстрактного мышления. Поэтому мышление является отличительной особенностью человека.

Исходным конструктивным компонентом языка выступают используемые в нем знаки.

Знак - это любой чувственно воспринимаемый (зрительно, на слух или иным способом) предмет, выступающий представителем другого предмета и носителем информации о последнем (знаки-образы: копии документов, отпечатки пальцев, фотоснимки; знаки-символы: нотные знаки, знаки азбуки Морзе, буквы в алфавите).

По своему происхождению языки бывают естественные и искусственные.

Цель работы: ознакомиться с разными видами языка в логике, понять их различия.

Задачи работы:

.Рассмотреть сущность языка логики;

.Определить структуру языка логики;

.Выявить отличия между естественным и искусственным языком.

Логика и язык

Предметом изучения логики являются формы и законы правильного мышления. Мышление есть функция человеческого мозга. Труд способствовал выделению человека из среды животных, явился фундаментом в возникновении у людей сознания (в том числе мышления) и языка. Мышление неразрывно связано с языком. В ходе коллективной трудовой деятельности у людей возникла потребность в общении и передаче своих мыслей друг другу, без чего была невозможна сама организация коллективных трудовых процессов.

Речь может быть устной или письменной, звуковой или незвуковой (как, например, у глухонемых), речью внешней или внутренней, речью, выраженной с помощью естественного или искусственного языка.

Язык - это не только средство общения, но и важнейшая составная часть культуры всякого народа.

На базе естественных языков возникли искусственные языки науки. К ним принадлежат языки математики, символической логики, химии, физики, а также алгоритмические языки программирования для ЭВМ, которые получили широкое применение в современных вычислительных машинах и системах. Языками программирования называются знаковые системы, применяемые для описания процессов решения задач на ЭВМ. В настоящее время усиливается тенденция разработки принципов «общения» человека с ЭВМ на естественном языке, чтобы можно было пользоваться компьютерами без посредников-программистов.

При логическом анализе язык рассматривается как знаковая система.

Знак - это материальный предмет (явление, событие), выступающий в качестве представителя некоторого другого предмета, свойства или отношения и используемый для приобретения, хранения, переработки и передачи сообщений (информации, знаний).

Основные функции знака:

Выделение объектов, которые познаются;

Мысленное оперирование.

Основные характеристики знака:

1.Предметное значение - предмет, который обозначают знаком;

2.Смысловое значение - выраженная знаком характеристика предмета.

Виды знаков:

1.Знаки индексы - знаки, которые находятся в отношении причинно-следственной связи с обозначающим объектом;

2.Знаки образы - знаки, которые находятся в отношении подобия с обозначающим объектом;

.Знаки сигнала - знаки, которые извещают, что объект находится в определенной ситуации;

.Знаки символы - особые знаки, которые выступают в качестве средства общения и познания.

Среди знаков символов выделяются имена.

Имя - это слово или словосочетание, обозначающее какой-либо определенный предмет. (Слова «обозначение», «именование», «название» рассматриваются как синонимы.) Предмет здесь понимается в весьма широком смысле: это вещи, свойства, отношения, процессы, явления и т. п. как природы, так и общественной жизни, психической деятельности людей, продуктов их воображения и результатов абстрактного мышления. Итак, имя всегда есть имя некоторого предмета. Хотя предметы изменчивы, текучи, в них сохраняется качественная определенность, которую и обозначает имя данного предмета.

Имена делятся на:

Простые (книга, снегирь);

Сложные или описательные (самый большой водопад в Канаде и США);

Собственные, т. е. имена отдельных людей, предметов или событий (П. И. Чайковский);

Общие (действующие вулканы).

Каждое имя имеет значение или смысл. Значением или смыслом имени является способ, которым имя обозначает предмет, т. е. информация о предмете, содержащаяся в имени.

Знаки подразделяются на языковые и неязыковые.

По происхождению языки бывают естественные и искусственные.

Естественные языки - это исторически сложившиеся в обществе звуковые (речь), а затем и графические (письмо) информационные знаковые системы. Они возникли для закрепления и передачи накопленной информации в процессе общения между людьми. Естественные языки выступают носителями многовековой культуры народов. Они отличаются богатыми выразительными возможностями и универсальным охватом самых различных областей жизни.

Искусственные языки - это вспомогательные знаковые системы, создаваемые на базе естественных языков для точной и экономной передачи научной и другой информации. Они конструируются с помощью естественного языка или ранее построенного искусственного языка. Язык, выступающий средством построения или изучения другого языка, называют метаязыком, основной - языком-объектом. Метаязык, как правило, обладает более богатыми по сравнению с языком-объектом выразительными возможностями.

2.Естественные языки

Естественные языки - это исторически сложившиеся в обществе звуковые (речь), а затем и графические (письмо) информационные знаковые системы. Они возникли для закрепления и передачи накопленной информации в процессе общения между людьми. Естественные языки выступают носителями многовековой культуры и неотделимы от истории народа, владеющего им.

Повседневные рассуждения обычно ведутся на естественном языке. Но такой язык развивался в интересах легкости общения, обмена мыслями в ущерб точности и ясности. Естественные языки обладают богатыми выразительными возможностями: с их помощью можно выразить любые знания (как обыденные, так и научные), эмоции, чувства.

Естественный язык выполняет две основные функции - репрезентативную и коммуникативную. Репрезентативная функция заключается в том, что язык является средством символического выражения или представления абстрактного содержания (знаний, понятий, мыслей и т. д.), доступного посредством мышления конкретным интеллектуальным субъектам. Коммуникативная функция выражается в том, что язык есть средство передачи или сообщения этого абстрактного содержании от одного интеллектуального субъекта к другому. Сами по себе буквы, слова, предложения (или иные символы, например иероглифы) и их совокупности образуют материальный базис, в котором реализуется материальная надстройка языка - совокупность правил построения букв, слов, предложений и других языковых символов, и лишь вместе с соответствующей надстройкой тот или иной материальный базис образует конкретный естественный язык.

Исходя из семантического статуса естественного языка можно отметить следующее:

1. Поскольку язык представляет собой совокупность определенных правил, реализующихся на тех или иных символах, ясно, что существует не один язык, а множество естественных языков. Материальный базис любого естественного языка является многомерным, т.е. разделяется на вербальные, зрительные, осязательные и другие разновидности символов. Все эти разновидности независимы друг от друга, однако в большинстве реально существующих языков они тесно связаны между собой, причем доминирующими являются вербальные символы. Обычно материальный базис естественного языка исследуется лишь в двух его измерениях - вербальном и зрительном (письменном). При этом зрительные символы рассматриваются как некий эквивалент соответствующих вербальных символов (исключение составляют лишь языки с иероглифической письменностью). С этой точки зрения допустимо говорить об одном и том же естественном языке, имеющем различные разновидности зрительных символов.

В силу различий в базисе и надстройке всякий конкретный естественный язык репрезентирует одно и то же абстрактное содержание уникальным, неповторимым образом. С другой стороны, в любом конкретном языке репрезентируется и такое абстрактное содержание, которое не репрезентируется в других языках (в тот или иной конкретный период их развития). Однако это не означает, что каждый конкретный язык имеет свою собственную, особую сферу абстрактного содержания и что эта сфера является частью самого языка. Сфера абстрактного содержания едина и универсальна для любых естественных языков. Именно поэтому возможен перевод с одного естественного языка на любой другой естественный язык, несмотря на то, что все языки обладают различными выразительными возможностями и находятся на разных стадиях своего развития. Для логики естественные языки представляют интерес не сами по себе, а лишь как средство репрезентации единой для всех языков сферы абстрактного содержания, как средство, позволяющее «увидеть» это содержание и его структуру. Т.е. объектом логического анализа является само абстрактное содержание как таковое, в то время как естественные языки являются лишь необходимым условием такого анализа.

Сфера абстрактного содержания представляет собой структурированную область четко различимых между собой объектов особого рода. Эти объекты образуют некую жесткую универсальную абстрактную структуру. Естественные языки репрезентируют не только те или иные элементы этой структуры, но и определенные целостные фрагменты ее. Любой естественный язык в какой-то степени действительно отражает структуру объективной реальности. Но это отображение носит поверхностный, неточный и противоречивый характер. Естественный язык формируется в процессе стихийного социального опыта. Его надстройка соответствует требованиям не чисто теоретической, а практической (преимущественно обыденной) деятельности человека и потому представляет собой конгломерат ограниченных и часто противоречивых правил.

.Искусственные языки

Всякий искусственный язык имеет три уровня организации:

1.синтаксис - уровень структуры языка, где формируются и исследуются отношения между знаками, способы образования и преобразования знаковых систем;

.синематику, где исследуются отношения знака к его смыслу (значению, под которым понимается либо мысль, выражаемая знаком, либо объект, обозначаемый им);

.прагматику, где исследуются способы употребления знаков в данном сообществе, использующем искусственный язык.

Построение искусственного языка начинается с введения алфавита, т.е. набора символов, которыми обозначаются объект данной науки, и правил построения формул данного языка. Часть правильно построенных формул принимается за аксиомы. Таким образом, все знание, оформленное с помощью искусственного языка, приобретает аксиоматизированную форму, а вместе с нею доказательность и достоверность.

Искусственные языки различной степени строгости широко используются в современной науке и технике: химии, математике, теоретической физике, вычислительной технике, кибернетике, связи, стенографии.

Роль формализации естественного языка в научном познании и в логике в особенности:

Формализация дает возможность анализировать, уточнять, определять и разъяснять понятия. Многие понятия являются не подходящими для научного познания в силу их неопределенности, неоднозначности и неточности.

Формализация приобретает особую роль при анализе доказательств. Представление доказательства в виде последовательности формул, получаемых из исходных с помощью точно указанных правил преобразования, придает ему необходимую строгость и точность.

Формализация, основанная на построении искусственных логических языков, служит теоретическим фундаментом для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компьютеризации не только научно-технического, но и другого знания.

Общепринятый в современной логике искусственный язык - это язык логики предикатов. Основными семантическими категориями языка являются: имена предметов, имена признаков, предложения.

Имена предметов - это отдельные словосочетания, обозначающие предметы. Каждое имя имеет двойное значение - предметное и смысловое. Предметное значение имени - это множество предметов, к которым относится имя Смысловое значение - это присущее предметам свойства, с помощью которых выделяют множество предметов.

Логический язык также имеет свой алфавит, включающий в себя определенный набор знаков (символов), логические связки. С помощью логического языка строится формализованная логическая система, называемая исчислением предикатов.

Искусственные языки также успешно используются логикой для точного теоретического и практического анализа мыслительных структур.

Предназначенный для логического анализа рассуждений, язык логики предикатов структурно отражает и точно следует за смысловыми характеристиками естественного языка. Основной смысловой категорией языка логики предикатов является понятие имени.

Алфавит языка логики предикатов включает следующие виды знаков (символов):

) а, b, с,... - символы для единичных (собственных или описательных) имен предметов; их называют предметными постоянными, или константами;

) х, y, z, ... - символы общих имен предметов, принимающие значения в той или другой области; их называют предметными переменными;

) Р1,Q1, R1,... - символы для предикатов, индексы над которыми выражают их местность; их называют предикатными переменными;

) р, q, r, ... - символы для высказываний, которые называют высказывательными, или пропозициональными переменными (от латинского рropositio - «высказывание»);

) - символы для количественной характеристики высказываний; их называют кванторами: - квантор общности; он символизирует выражения - все, каждый, всякий, всегда и т.п.; - квантор существования; он символизирует выражения - некоторый, иногда, бывает, встречается, существует и т.п.;

) логические связки:

Конъюнкция (союз «и»);

Дизъюнкция (союз «или»);

Импликация (союз «если..., то...»);

Эквиваленция, или двойная импликация (союз «если и только если..., то...»);

Отрицание («неверно, что...»).

Технические знаки языка: (,) - левая и правая скобки.

Других знаков данный алфавит не включает. Допустимые, т.е. имеющие смысл в языке логики предикатов выражения называются правильно построенными формулами - ППФ. Понятие ППФ вводится следующими определениями:

Всякая пропозициональная переменная - р, q, r, ... есть ППФ.

Всякая предикатная переменная, взятая с последовательностью предметных переменных или констант, число которых соответствует ее местности, является ППФ: А1 (х), А2 (х, у), А3(х, у, z), А" (х, у,..., n), где А1, А2, А3,..., Аn - знаки метаязыка для предикаторов.

Для всякой формулы с предметными переменными, в которой любая из переменных связывается квантором, выражения хА (х) и хА(х) также будут ППФ.

Если А и В - формулы (А и В - знаки метаязыка для выражения схем формул), то выражения:

А В,

также являются формулами.

Отличия естественного и искусственного языка

Естественный и искусственный языки противоположны друг другу. Чтобы убедиться в этом, отметим основные различия между ними.

Во-первых, они различаются по характеру возникновения. Естественный язык возникает стихийно, его никто специально не создает. Людям нужно общаться друг с другом, а без языка это невозможно. Вот и возникает язык, причем возникает естественно, без предварительного обдумывания. Напротив, искусственный язык сначала кто-то придумывает, и лишь потом он приступает к выполнению своей роли посредника в общении.

Из особенностей возникновения вытекает второе различие: у естественного языка нет конкретных авторов, а у искусственного хотя бы один такой автор обязательно есть. Возьмем для примера русский язык. Можно ли говорить, что его кто создал? Можно: его создал народ. Но при этом ни один представитель русского народа не может претендовать на авторство по отношению к своему языку. Этот язык создавали не какие-то конкретные авторы, а весь народ. Другое дело - искусственные языки. Мы можем не знать их конкретных авторов, как это, к примеру, имеет место в случае с древними шифрами, но то, что у каждого искусственного языка есть хотя бы один такой создатель, не вызывает сомнений. Иногда об авторе говорит имя искусственного языка. Яркий пример - язык, широко известный под названием "азбука Морзе".

В-третьих, естественный и искусственный языки различают по сфере применения: у первого она универсальная, а у второго - локальная. Универсальность применения естественного языка означает то, что он используется во всех без исключения видах деятельности. А вот искусственный язык применяется не везде. Это и означает локальный характер применения. Вернемся к языку Морзе. Где его используют? Как правило, там, где нужно передавать информацию с помощью электромагнитных волн.

В-четвертых, естественный и искусственный языки - это качественно разные системы. Первый из них - открытая система, т.е. система незавершенная и принципиально не завершаемая. Поскольку деятельность людей развивается, должен развиваться и их родной язык. Об открытом характере любого естественного языка как системы говорит наличие в нем таких выражений, которые являются исключениями из правил, но используются при этом наравне с правильными выражениями.

Другое дело - искусственный язык. В идеале это - закрытая (законченная, завершенная) система, в которой все идет строго по правилам, в которой нет каких-либо исключений из правил. Наличие хотя бы одного неправильного выражения считается крупным недостатком искусственного языка, и этот недостаток стараются как можно быстрее устранить.

знаковый язык логика

Заключение

Язык, как известно, представляет собой средство коммуникации, общения между людьми, с помощью которого они обмениваются друг с другом мыслями, информацией. Мысль находит свое выражение именно в языке, без такого выражения мысли одного человека оказываются недоступными другому. С помощью языка происходит познание различных объектов. Успех познания зависит от правильного употребления естественных и искусственных языков. Первые этапы познания связано с использованием естественного языка. Постепенное углубление в сущность объекта требует более точных систем исследования. Это приводит к созданию искусственных языков. Чем большей точностью обладает знание, тем более реальна возможность его практического использования. Таким образом, проблема развития искусственных языков науки не является чисто теоретической, она имеет определенное практическое содержание. Вместе с тем, домината естественного языка в познании бесспорна. Как бы ни был развит, абстрактен и формализован конкретный искусственный язык, он имеет своим источником определенный естественный язык и развивается по единым естественным законам языка.

Список литературы

1.Гетманова А.Д. Учебник по логике // Издатель: КноРус, 2011.

2.Бойко А.П. Логика: Учебное пособие // Издатель: М. Социум, 2006.

3.Жоль К.К. Логика: учебное пособие // Издатель: Юнити-Дана, 2012.

4.Рузавин Г.И. Основы логики и аргументации: учебное пособие // Издатель: Юнити-Дана, 2012.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Тургенев И.С