Существует разные формы представления информации. Информационные сигналы могут быть непрерывными и дискретными. Определение методов преобразования сигналов из одной формы в другую — важная задача информатики.
Всегда можно определить промежуточное значение между двумя соседними значениями аналоговых (непрерывных) величин, то есть такие величины могут уточняться до бесконечности.
Аналоговые процессы основаны на непрерывных сигналах. Например, процессы, происходящие в природе, имеют аналоговое происхождение: звучание пения птиц, изменение температуры окружающего воздуха. Некоторые технические процессы имеют также аналоговую природу, например аналоговое телевидение и телефония.
В аналоговых системах, изменение величин сигналов происходит плавно, не наблюдается каких-либо резких скачков.
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 величины могут принимать лишь отдельные, неделимые значения и не могут принимать значения промежуточные между ними. Дискретные величины выражаются целыми числами, используемыми при пересчете предметов. Примерами дискретных величин могут быть число букв в алфавите, число учеников в классе.
Представление информационных сообщений с помощью знаковых систем также носит дискретный характер. Это может быть информация, записанная с помощью алфавита естественного языка, например русского.
В цифровых (дискретных) системах процессы основаны на дискретных сигналах. Примерами цифровых систем являются системы цифровых телекоммуникаций, цифровые телевидение и телефония.
В 1967 году японским техническим институтом исследований NHK был изобретен первый цифровой стереозаписывающий прибор, основанный на принципе широтно-импульсной модуляции.
Изменение формы представления информации
При выполнении повседневных дел человек часто сталкивается с задачей преобразования информации из одной формы представления в другую. Например, напечатанный текст представлен в дискретной форме, а при произнесении его вслух он представляется в аналоговой форме в виде звукового сигнала.
Дискретная форма сигнала гораздо проще для обработки ее на ЭВМ, передачи по цифровым коммуникационным каналам. Поэтому решение задачи трансформации непрерывного сигнала в дискретный вид имеет большое значение.
Процесс перехода 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.
Алфавитом называется законченный набор знаков, применяемых для кодирования информации. Число символов, составляющих алфавит, называется мощностью алфавита.
Информационный сигнал в ЭВМ представляется в двоичном формате, то есть, закодирован с помощью алфавита, мощность которого равна 2. Двоичный алфавит состоит только из двух знаков: единицы и нуля.
Что мы узнали?
Информационные сигналы могут быть непрерывными и дискретными. Величины непрерывных сигналов могут принимать как целые, так и дробные числовые значения, дискретные сигналы выражаются целыми величинами. Представление информации в каком-либо формате называется кодированием. Для представления информации в ЭВМ ее необходимо закодировать двоичным кодом.
