Подання інформації у комп’ютерному середовищі

Форми подання даних

За основні форми подання інформації у вигляді даних прийнято символьну, текстову та графічну.

Символьна форма даних є найпростішою з них. Вона ґрунтується на поданні інформації у вигляді окремих символів, яким зазделегідь надано певного змісту. Простота цієї форми даних обумовлює вузьку сферу її практичного використання —, в основному, це передача інформаційних сигналів про різні події. Наприклад, червоний і зелений кольори світлофору — це відповідно сигнали заборони і дозволу руху, прапорцеві знаки морської сигналізації — символи відповідних подій на флоті, символ "×" — команда закриття вікна в операційній системі Windows.

У текстовій формі подання інформацію вкладено не лише в окремі символи, але й у їхне сполучення та порядок, тобто у слова. Так, слова “тіло" і “літо" складено з однакових знаків, але вони містять різну інформацію.

У спілкуванні людей будь-який письмовий текст — це лінійна впорядкована послідовність речень, кожне з яких — граматично правильно побудована послідовність слів. Оскільки для кожного слова відома його семантична інтерпретація, то і семантика речень, а значить і всього тексту, також є відомою. Отже, смисл тексту передають через сполучення і порядок слів у цьому тексті. З цих позицій мова — це словник (набір слів) і правила користування ним.

Зауважимо, що усні повідомлення також можна подати як послідовність знаків, якщо розкласти усний текст на елементарні складові частини — фонеми, і саме їх мати на увазі за знаки.

Текстова форма подання інформації, завдяки синтаксичним і семантичним можливостям знакових систем, засобами яких утворюються тексти, є надзвичайно зручною і її широко використовують у всіх сферах людського буття.

Графічна форма даних є наймісткішою за змістом, але й найбільш складною за побудовою. Образи природи, фотографії, карти, інженерно-конструкторські креслення, схеми, малюнки, художні картини тощо мають велике значення в житті людей і містять величезну кількість семантичної інформації.

Інформатика дає більш широке означення даних, яке охоплює і позамашинне оперування даними в інформаційних процесах.

Дані — це факти, поняття або інструкції, подані в обумовленій формі, яка є зручною для передавання, інтерпретації та оброблення людиною чи автоматичним пристроєм.

Таке означення даних цілком узгоджується з прийнятим у інформатиці трактуванням інформації як об’єкту певної діяльності.

Інформатика оперує такими даними, як числа, формули, слова і тексти природних та штучних мов, алфавітно-цифрові конструкції (наприклад, дати, адреси, економічні показники тощо), таблиці, графічні об’єкти (графіки, діаграми, креслення), окремі символи (математичні, логічні, керуючі і повідомляючі символи операційних систем та ін).

Для автоматизації роботи з даними різних типів дуже важливо уніфікувати форму їх подання, що здійснюють за допомогою методів кодування.

Кодування — це вираження даних одного типу через дані іншого типу шляхом відображення одного набору знаків у інший. Зворотнє відображення називають декодуванням, а отримані в результаті кодування слова — кодами.

Природні людські мови — це не що інше, як системи кодування понять для вираження думок через мову.

У комп’ютерній техніці дані розглядають як знакові структури, побудову яких визначають принципи організації комп’ютерного середовища (апаратури і програмних засобів). Тому в інформатиці застосовують універсальну систему кодування даних, яку прийнято називати двійковим кодуванням. В її основі — подання даних послідовностями всього двох знаків: 0 і 1. Ці знаки називають двійковими цифрами або бітами (англійською "bit", що є скороченням від "binary digit" — двійкова цифра). Одним бітом можуть бути виражені два поняття: 0 або 1, так або ні, чорне або біле, істине або хибне і т. п. Двома бітами можна закодувати чотири різних поняття: 00, 01, 10, 11, трьома — вісім: від 000 до 111. У загальному випадку кількість незалежних значень даних N, яку можна закодувати двійковими кодами довжиною n, обчислюють за формулою N=2ⁿ. Згідно з цією формулою збільшення довжини коду на одиницю приводить до збільшення в два рази кількості понять, що можуть бути закодовані в даній системі кодування.

Двійковий алфавіт А₂ = {0, 1} є внутрішнім машинним алфавітом, яким кодують вхідні дані будь-якого типу. Для кодування даних певного типу (числової, текстової, графічної, відео- та аудіоінформації) існують певні міжнародні стандарти, розгляд яких виходить за межі цих методичних вказівок.

На завершення відзначимо, що дані, виконуючи роль знакових носіїв інформації, утворюють у своїй сукупності знакове середовище існування інформації. Зауважимо, що воно не обмежене сферою спілкування між людьми, а включає також сигналізуючі немовні знаки, властиві порівняно високорозвиненим формам спілкування між іншими живими істотами, зокрема, знаки орієнтації бджіл, знаки спілкування птахів, звірів (крики тривоги, заклику, загрози, різноманітні рухи, пози тощо).