1.6Дані як знакові конструкції. Форми подання даних

Інформатика як наука не вивчає природу інформаційних сигналів, що рецепіюються з матеріального світу, – її цікавить лише факт їх реєстрації. Результат реєстрації сигналів у знаковій формі інформатика визначає як дані.

Дані розглядалися у п.2.2 з точки зору утворення ними знакового середовища існування інформації. Як знакові носії інформації дані є її невід’ємною складовою частиною – синтаксичною компонентою інформації.

Пов’язуючи термін “дані” із синтаксичним аспектом інформації, дані роглядають як сформовані за певними правилами знакові конструкції.

Знакове подання інформації базується на використанні властивостей тих чи інших знакових систем.

У цьому розділі дається поняття про знакові системи, розглядаються основні форми подання інформації у вигляді даних, а також двійкова форма даних як спосіб комп’ютерного подання інформації.

1.7Поняття про знакові системи

Базовим поняттям знакових систем є знак.

Знак – це об’єкт або подія, які здатні, по-перше, що-небудь позначати (тобто вказувати на деяку іншу сутність – об’єкт або явище) і, по-друге, що-небудь виражати (тобто мати деякий смисл). Наприклад, знак „” позначає число 3,14... і має смисл „відношення довжини кола до діаметра”; знак „Місяць” позначає конкретний фізичний об’єкт і має смисл „природний супутник Землі”.

Сутність, яку знак позначає, називають денотатом, а смисл, який знак виражає, – концептом. Отже, для знаку „” число 3,14... є його денотатом, а твердження „відношення довжини кола до діаметра” – концептом.

З формальної точки зору, знак – це елемент деякого скінченого набору попарно різних елементів довільної природи, кожному з яких поставлено у відповідність деяке певне смислове значення. Розрізняють знаки мовні і немовні. До немовних відносять знаки сигналізації у спілкуванні людей, тварин.

Впорядковані набори мовних знаків називають алфавітами, наприклад, латинський, український алфавіти, алфавіт десяткових чисел А₁₀ = {0, 1, …, 9}, двійковий алфавіт А₂ = {0, 1}.

Довільну скінченну лінійно-впорядковану послідовність знаків заданого алфавіту, яка має змістовне значення, називають словом у даному алфавіті. Так, послідовності „літо”, „тіло” є словами в українському алфавіті, послідовності 10856 і 11011011 – словами у десятковому і двійковому алфавітах відповідно.

Один і той же знак, у відповідності з метою його вживання, може мати різний смисл. Наприклад, знак „ : ” в арифметиці означає операцію ділення, а в мовних текстах – знак пунктуації. Має місце і зворотній факт: різні знаки можуть мати один і той же зміст. Наприклад, операція множення може бути представленою знаками , , .

Смислове значення знаку називають семантичною інтерперетацією або семантикою знака.

Знак разом із його семантикою називають символом. Так, якщо знаку „:” приписати семантику „операція ділення” , то він стає символом.

Дані утворюються із знаків і символів за певними правилами їх сполучення, що відповідають тій знаковій системі, яка використовуються для подання даних.

Знакова система – це множина знаків з регулярними відношеннями між ними, що відображають регулярні відношення між денотатами і концептами, тобто між сутностями, які цими знаками позначаються, і смисловими значеннями цих знаків.

Знаковими системами являються природні мови, мови формалізованих і напівформалізовавних наукових теорій (математики, хімії, генетики та ін.), штучні мови, такі як, наприклад, мова “есперанто” міжнародного спілкування людей, мови інформатики (мови програмування, інформаційно-пошукові мови, мови подання даних та знань у комп’ютерній пам’яті), мови інженерно-конструкторських креслень, шифрування книг у бібліотечних каталогах, морської флажкової сигналізації, мови, базовані на азбуках Морзе (для телеграфії), Брейля (для сліпих людей).

Зауважимо, що багато із знакових систем не можна обмежити точним переліком уживаних знаків, проте при комп’ютерній обробці інформації наявність такого переліку є обов’язковою (це питання розглядається нижче, у п. 4.3).

Наукову дисципліну, яка вивчає різні властивості знакових систем, називають семіотикою. Як і при вивченні інформації, при розгляді семіотичної проблематики виділяють три її основних аспекти – синтактику, семантику і прагматику.

Синтактика вивчає способи сполучення знаків при побудові складних знаків з простих, а також правила утворення і перетворення таких знакових сполучень без врахування смислових значень знаків.

Для природних мов синтактика виступає у вигляді синтаксису, який визначає правильну побудову речень і зв’язного тексту. У штучних мовах синтактика визначає правильну логічну побудову потенційно осмислених речень мови.

Семантика вивчає знакові системи як засоби виразу певного змісту (смислу), а також правила смислової інтерпретації знаків та їх сполучень, тобто вивчає змістовну сторону мов.

Прагматика розглядає практичну корисність знаків, слів і повідомлень. Іншими словами, до прагматики відноситься вивчення відношень між знаковими системами та їх споживачами, тобто споживча сторона мов.

Синтаксичні, семантичні і прагматичні властивості знакових систем широко використовуються при знаковому поданні інформації у вигляді даних.