Существуют разные формы подачи информации. Информационные сигналы могут быть непрерывными или дискретными. Определение методов преобразования сигналов из одной формы в другую является важной задачей информатики.
Какие бывают формы представления информации
Формы представления информации в информатике различны. В природе и технике информационные сигналы представлены в непрерывной (аналоговой) и дискретной формах. Процесс приведения информации в ту или иную форму в информатике называется кодированием.
Непрерывная форма представления информации
Непрерывные (аналоговые) информационные сигналы могут принимать все возможные значения в пределах заданного интервала. В качестве примера непрерывных величин можно рассмотреть такие физические величины, как температура, расстояние, масса. Как правило, числовые значения непрерывных величин выражаются не целыми числами, а дробями (они имеют десятичные дроби).
Всегда можно определить промежуточное значение между двумя соседними значениями аналогичных (непрерывных) величин, то есть такие величины можно уточнять до бесконечности.
Аналоговые процессы основаны на непрерывных сигналах. Например, процессы, происходящие в природе, имеют аналоговое происхождение: звук пения птиц, изменение температуры окружающей среды. Некоторые технические процессы также являются аналоговыми, например аналоговое телевидение и телефония.
В аналоговых системах изменение значений сигнала происходит плавно, резких скачков не наблюдается.
Первым устройством для записи аналогового звукового сигнала был фонограф, изобретенный Томасом Эдисоном в конце 19 века. Принцип действия его заключается в следующем. Звук записывается на специальном носителе – звуковой дорожке, размещающейся по спирали на цилиндрическом барабане. Чем сильнее звук, тем больше глубина дорожки. При воспроизведении игла, двигаясь по дорожке, передаёт колебания на специальную мембрану, которая издает звук.
Дискретная форма представления информации
В дискретной форме представления информации множества могут принимать только отдельные неделимые значения и не могут принимать значения между ними. Дискретные величины выражаются целыми числами, используемыми при подсчете объектов. Примерами дискретных величин могут быть количество букв алфавита, количество учеников в классе.
Представление информационных сообщений с использованием систем указателей также носит сдержанный характер. Это может быть информация, написанная алфавитом естественного языка, например русского.
В цифровых (дискретных) системах процессы основаны на дискретных сигналах. Примерами цифровых систем являются цифровые телекоммуникационные системы, цифровое телевидение и телефония.
В 1967 году Японский институт технических исследований NHK было изобретено первое цифровое стереозаписывающее устройство, основанное на принципе широтно-импульсной модуляции.
Изменение формы представления информации
При выполнении повседневной деятельности человек часто сталкивается с задачей преобразования информации из одной формы представления в другую. Например, печатный текст представлен в дискретной форме, а при произнесении вслух он представлен в аналоговой форме в виде звукового сигнала.
Дискретная форма сигнала значительно проще для обработки на компьютере и передачи по цифровым каналам связи. Поэтому большое значение имеет решение задачи преобразования непрерывного сигнала в дискретную форму.
Процесс преобразования 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.
Алфавит — это полный набор символов, используемых для кодирования информации. Количество символов, составляющих алфавит, называется степенью алфавита.
Информационный сигнал в компьютере представляется в двоичном формате, то есть кодируется с помощью алфавита степени 2. Двоичный алфавит состоит всего из двух символов: единицы и нуля.
Что мы узнали?
Информационные сигналы могут быть непрерывными или дискретными. Значения непрерывных сигналов могут принимать как целые, так и дробные значения, дискретные сигналы выражаются целыми значениями. Представление информации в любом формате называется кодированием. Чтобы представить информацию в компьютере, она должна быть закодирована в двоичном коде.
Комментирование закрыто