birmaga.ru
добавить свой файл

1

Знаковые системы

Знать много языков — значит иметь много ключей до одного замка.
Вольтер


В основе знаковой системы лежит набор знаков, называемый алфавитом. Эти знаки имеют определенную физическую природу. С некоторыми знаковыми системами вы хорошо знакомы и постоянно ими пользуетесь (языки и системы счисления), с другими познакомитесь сегодня.

Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операция над знаками.

Естественные языки


Человек широко используют для представления информации знаковые системы, которые называются языками. Естественные языки начали формироваться еще в древнейшие времена в целях обеспечения обмена информацией между людьми. В настоящее время существуют сотни естественных языков.

В устной речи, которая используется как средство коммуникации при непосредственном общении людей, в качестве знаков языка используются фонемы.

Фонемы — различные звуки.

В основе письменной речи лежит алфавит, т. е. набор знаков, которые человек различает по их рисунку. Алфавит русского языка называется кириллицей и содержит 33 знака, английский язык использует латиницу и содержит 26 знаков.

На основе алфавита по правилам грамматики образуются основные объекты языка — слова. Правила, согласно которым из слов данного языка строятся предложения, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, так как правила складывались исторически.

Формальные языки

В процессе развития науки были разработаны формальные языки (системы счисления, язык алгебры, языки программирования и т. д.), отличие которых от естественных языков состоит в существовании ограниченного количества строгих правил грамматики и синтаксиса и в однозначной записи знаками смысла сообщения.


Например, десятичную систему счисления рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) и позволяющий именовать и записывать объекты (числа), выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

Существуют формальные языки, в которых в качестве знаков используют не буквы и цифры, а другие символы, например, обозначения химических элементов, музыкальных нот, изображения элементов электрических и логических схем, дорожные знаки, точки и тире.

Физическая реализация знаков в естественных и формальных языках может быть различной. Например, текст и числа могут быть напечатаны на бумаге, высвечены на экране монитора, записаны на оптическом диске.

Генетический алфавит


Генетический алфавит является «азбукой», с помощью которой строится единая система хранения и передачи наследственной информации живыми организмами.

Генетическая информация содержится в клетках живых организмов специальных молекулах. Эти молекулы состоят из двух длинных скрученных друг с другом в спираль цепей, построенных из четырех фрагментов различных молекулярных фрагментов. Фрагменты образуют генетический алфавит {A, G, C, T}.

Как слова в языках образуются из букв, так и гены состоят из знаков генетического алфавита.

Двоичная знаковая система


В процессах хранения, обработки и передачи информации в компьютере используется двоичная знаковая система, алфавит которой состоит всего из двух знаков {0, 1}.

Физически знаки реализуются в форме электрических импульсов (нет импульса — 0, есть импульс — 1), а также состояний ячеек оперативной памяти и участков поверхностей носителей информации (одно состояние — 0, другое состояние — 1).

Именно двоичная знаковая система используется в компьютере, так как существующие технические устройства могут надежно сохранять и распознавать только два различных состояния.