Знаковые системы и кодирование знаками
💻 Информатика · 5 класс
Что такое знак и знаковая система и как человек передаёт информацию с помощью условных знаков.
Что такое знак и знаковая система
Знак — это условный значок, который что-то обозначает. Буква, цифра, дорожный знак, нотный значок — всё это знаки. Знаковая система — это набор знаков вместе с правилами, как ими пользоваться. С помощью знаков люди записывают, хранят и передают информацию друг другу на расстоянии и во времени.
Один и тот же смысл можно записать разными знаковыми системами. Число «пять» записывают цифрой 5, словом «пять» или пятью палочками. Все три записи означают одно и то же количество, хотя выглядят совсем по-разному. Это показывает, что знак и смысл — не одно и то же.
Примеры знаковых систем
Знаковых систем вокруг нас очень много. Одни мы используем каждый день, другие нужны лишь специалистам. Вот несколько привычных примеров.
| Знаковая система | Из чего состоит | Для чего нужна |
|---|---|---|
| Алфавит | буквы | записывать слова |
| Цифры | цифры от 0 до 9 | записывать числа |
| Ноты | нотные значки | записывать музыку |
| Дорожные знаки | картинки на щитах | управлять движением |
Кодирование знаками
Кодирование — это замена одних знаков другими по определённому правилу. Если договориться о правиле, любое сообщение можно записать выбранными знаками. Например, заменим каждую букву её номером в алфавите:
А=1 Б=2 В=3 Г=4 Д=5
слово ДА → 5 1Чтобы вернуть сообщение обратно, выполняют обратное действие — декодирование: по числам находят буквы. Так число 5 1 снова превращается в слово «ДА». Это возможно только потому, что отправитель и получатель знают одно и то же правило и применяют его одинаково.
Зачем нужны знаковые системы
Благодаря знакам мы можем записать мысль и передать её другому человеку, даже если он далеко. Записанное знаками сообщение хранится долго: его можно перечитать через годы. Компьютер тоже работает со знаками — он хранит буквы и цифры в виде кодов.
Знаковые системы выручают и тогда, когда обычные слова неудобны. Глухие люди общаются жестами, моряки — флажками, музыканты — нотами. В каждом случае это своя знаковая система со своими знаками и правилами. Чем лучше человек владеет нужной знаковой системой, тем точнее он понимает и передаёт сообщения.
Правило: знаковая система работает, только если все участники договорились о значении знаков. Без общего правила сообщение нельзя ни закодировать, ни прочитать.
Частая ошибка: думать, что знак и его смысл — одно и то же. Знак — это только условный значок; смысл придают ему люди по договорённости.
Правила записи, смысл и использование знаков
В знаковой системе можно задать три разных вопроса. Синтаксис описывает допустимое устройство записи. Семантика связывает запись со значением. Прагматика рассматривает её использование в конкретной ситуации и для определённой цели.
Оригинальный пример: сообщение на карточке
Договоримся, что запись состоит из буквы коробки и числа предметов: «А:5». Допустимы только буквы А,Б и целое число от 0 до 9.
| Проверка | Вопрос | Ответ |
|---|---|---|
| Синтаксис | Правильно ли записано «А:5»? | Да: буква, двоеточие и допустимая цифра |
| Семантика | Что означает запись? | В коробке А пять предметов |
| Использование | Поможет ли запись собрать набор? | Только если понятно, какие предметы нужны и актуально ли число |
«5:А» нарушает выбранный порядок. «А:9» может быть синтаксически правильным, но не соответствовать действительности, если в коробке пять предметов. Правильная форма записи не гарантирует правдивость сообщения.
На примере программы
Запись 2 + 3 допустима в знакомой арифметической записи и имеет значение 5. Если по задаче требовалось найти произведение 2 и 3, такая запись не решает задачу, хотя сама по себе осмысленна. При работе с программой правила и точный смысл конструкций задаёт конкретный язык, а особенности использования зависят от задачи и среды исполнения.
Три шага самопроверки
- Проверьте, разрешены ли знаки и их порядок.
- Прочитайте значение записи, не подменяя его желаемым результатом.
- Уточните, подходит ли сообщение для цели и условий получателя.
Смысл не находится внутри картинки знака сам по себе: его понимают через правила системы и контекст. Но и договорённость о значении не отменяет необходимости проверить фактические данные.
Справочные материалы: Что такое знак и знаковая система — исходная тема. Связанные уроки: Что такое логические операции, Трассировка алгоритма по шагам.
Кратко о главном
- Знак — условный значок, который что-то обозначает.
- Знаковая система — набор знаков и правил их применения.
- Один смысл можно записать разными знаковыми системами.
- Кодирование — замена знаков по правилу, декодирование — обратное действие.
- Система работает, только если все знают значение знаков.