Знаки, форма и значение. Знаковые системы

Еще с древних времен, для того чтобы обмениваться информацией, люди использовали знаки. Знаки применялись и для долговременного хранения информации, например в виде наскального рисунка, и для передачи ее на расстояния, в виде письма.

Нам известно, что информация по форме восприятия делится на 5 видов: визуальную (зрительную), аудиальную (слуховую), вкусовую, обонятельную и тактильную информацию. Соответственно и знаки тоже можно разделить на визуальные, аудиальные, вкусовые, обонятельные и тактильные (осязательные).

При общении друг с другом люди используют только зрительные, слуховые и тактильные знаки.

К зрительным знакам относятся все знаки, которые мы воспринимаем зрением. Это напечатанные или написанные буквы и цифры, музыкальные ноты, дорожные знаки, знаки химических элементов.

Все знаки воспринимаемые человеком при помощи слуха можно отнести к слуховым или аудиальным знакам. Например, это может быть и звонок на урок, и звуковая оповестительная сирена, и звон колокола, и гудок поезда и большое количество других знаков, воспринимаемых ухом.

А вот к осязательным знакам относятся знаки, которые связаны с касанием, например, приветственное рукопожатие или дружественное похлопывание по плечу.

Существует специальный шрифт для слепых, созданный французским изобретателем Луи Брайлем. Он состоит из рельефных знаков, выдавленных на бумаге. Проводя по бумаге кончиками пальцев и осязая эти знаки, слепой человек получает информацию, то есть может читать.

Все эти виды знаков используются для общения между людьми. А животные часто для общения используют и обонятельные знаки. Прежде всего, запах служит для того, чтобы объявить о своем праве на территорию. Например, у некоторых видов оленей имеются предглазничные железы, которые представляют собой небольшие ямочки, расположенные впереди глаз. Олень трется мордой о деревья и кустарники, оставляя на них пахучие вещества из этих желез, тем самым предупреждая других животных о том, что территория уже занята.

Для того чтобы передать информацию на расстояния, знаки используются в виде сигналов. К ним относятся и сигналы светофора, и сигналы оповестительной сирены.

Информация с помощью сигналов передается и по компьютерным и телефонным сетям. Теле - и радиоволны передают сигналы на большие расстояния.

Каждый знак имеет определенный смысл и отображает какой-либо объект или понятие.

Знаки, которые имеют форму схожую с отображаемым объектом, называются иконическими. Примером тому могут служить иконки на рабочем столе компьютера.

Знаки, установленные по общепринятому соглашению, называются символами. Например, нотная грамота основана на символах в виде нот, периодическая система химических элементов - тоже символьная.

Один символ может иметь несколько значений. Например, знак «Н», имеет различные значения в разных знаковых системах. Этот знак обозначает букву «Н» - пятнадцатую букву русского алфавита и восьмую букву английского алфавита. Еще этим символом обозначается химический элемент «водород» в периодической таблице Менделеева.

Для повышения способов безопасности используется шифрование. В качестве связи между символом и его значением применяется секретный ключ. Если этот секретный ключ неизвестен, то и расшифровать содержание послания не составляется возможным.

До сих пор на археологических раскопках находят зашифрованные тексты, написанные в древности неизвестными языками. Но ученым так и не удается расшифровать их, так невозможно установить значение знаков, которыми написаны эти послания. Примером тому является рукопись, называемая манускриптом Войнича, датируемая началом 15 века. Рукопись представлена в виде более двух сотен страниц пергамента. Она написана на неизвестном алфавите, не похожем ни на одну систему письма, поэтому по сей день учеными эта странная рукопись так и не была расшифрована. Примечательно, что в книге нет слов длиннее 10 букв. На цветных рисунках изображены растения и разнообразные символы.

Знаковая система - это система, построенная на основе набора знаков, и правил для выполнения операций над этими знаками. Набор таких знаков называется алфавитом. Со многими знаковыми системами мы хорошо знакомы и пользуемся ими постоянно. Например, языки. Первые естественные языки берут свое начало еще с древних времен, когда у человека возникла необходимость в обмене информацией. Люди применяют сотни естественных языков (русский, английский, французский, немецкий и др.) В основе письма лежит алфавит. Знаки алфавита называются буквами. Русский алфавит называется кириллицей и содержит 33 знака. Английский алфавит использует латиницу и включает в себя 26 знаков. По правилам грамматики из букв языка строятся слова. Из слов по правилам синтаксиса строятся предложения. Многие слова в русском языке имеют не одно, а несколько значений. И одну и ту же информацию можно передать разным набором слов, то есть разными способами построить предложения.

Существуют еще и формальные языки, которые наоборот, построены на строгих правилах и однозначности записи какого-либо сообщения. К формальным языкам можно отнести используемую нами, десятичную систему счисления. Алфавитом в этом формальном языке являются цифры. Из цифр мы составляем числа и выполняем над ними арифметические действия по строго определенным правилам. Язык химии - тоже формальный язык, в котором химические элементы обозначаются специальными символами. К формальным языкам также относится нотная грамота, система дорожных знаков, азбука Морзе, состоящая из точек и тире.

Азбука для передачи наследственных связей называется генетическим кодом. Это информация хранится в специальных макромолекулах. Они обеспечивают хранение и передачу генетической программы развития и функционирования живого организма. Такая молекула состоит из двух свитых вместе цепочек, каждая из которых закручена в правую сторону. Каждая цепь состоит из 4 фрагментов: аденин, гуанин, цитозин, тимин, которые обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы и составляют алфавит генетического кода. Значит, вся генетическая информация закодирована с помощью этих 4 букв.

А вся информация в компьютере закодирована с помощью двух цифр: 0 и 1. То есть используется двоичная знаковая система. А 0 и 1 - это алфавит этой системы, состоящий всего из двух знаков.

Действительно, для технических устройств удобно кодировать информацию в виде последовательности 0 и 1, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:

·        0 - отсутствие электрического сигнала либо сигнал имеет низкий уровень;

·        1 - наличие сигнала либо сигнал имеет высокий уровень.

В 1959 году в вычислительном центре Московского государственного университета была разработана ЭВМ «Сетунь». Было выпущено 50 экземпляров этой машины. Особенностью «Сетуни» стало то, что она работала на троичном коде, то есть состояла из устройств, которые способны находиться в одном из трех возможных состояний.