Разные способы представления информации символ таблица схема знак диаграмма

Разные способы представления информации символ таблица схема знак диаграмма

Виды информации. Представление информации.

По способу восприятия информации человеком можно выделить визуальную (зрительную), аудиальную (звуковую), обонятельную (запахи) вкусовую, тактильную (осязательную), вестибулярную и мышечную информацию (рис.3).

Визуальную информацию люди воспринимают с помощью глаз. Человек может увидеть объект или явление, букву или цифру, картину или фильм, схему или карту, жест или танец. Аудиальную информацию люди воспринимают с помощью ушей. Человек может услышать произвольные звуки, шум, музыку, пение и речь. Обонятельную информацию, или запахи, человек воспринимает с помощью носа. Запах можно охарактеризовать как терпкий или пряный, приятный или неприятный, тяжелый или легкий. Вкусовую информацию человек воспринимает с помощью языка. Вкус может быть горький или сладкий, кислый или соленый. Тактильную информацию человек воспринимает кожей. Прикасаясь к предмету, можно определить его температуру (холодный или горячий) и вид поверхности (гладкая или шероховатая, мокрая или сухая). Вестибулярную информацию человек воспринимает с помощью вестибулярного аппарата, который отслеживает положение тела человека в трехмерном пространстве. Летя в самолете и не видя горизонта, человек может определить, куда и как он перемещается: вверх или вниз, вправо или влево, ускоренно или замедленно. Мышечную информацию люди воспринимают с помощью мышц. Закрыв глаза, человек не пронесет ложку с супом мимо своего рта, может дотронуться указательным пальцем до своего носа, сравнить массу гирь, одинаковых на ощупь.

Воспринимать информацию могут не только люди, но и животные, и растения. Однако в отличие от людей, восприятие информации животными и растениями имеет свои особенности. Например, слоны способны воспринимать звуки, которые не слышит человек, у собак лучше всего развито обоняние, у летучих мышей – слух, а растения могут получать информацию с помощью корней и листьев. Несмотря на эти особенности, в живой природе, так же как и в мире людей, информация играет важную роль в обеспечении жизненных процессов. Воспринимаемую с помощью органов чувств информацию человек стремится выразить так, чтобы она была понятна другим. Одну и ту же информацию, в зависимости от цели деятельности, можно выразить разными способами и представить в разной форме.

По форме представления принято выделять числовую, текстовую, графическую, звуковую и комбинированную информацию (рис. 4).

Рис. 4. Виды информации по форме представления

Например, если человек хочет выучить слова песни наизусть, то, скорее всего, он запишет стихи с помощью букв. В этом случае информация будет представлена в текстовой форме. Запомнить мелодию песни позволит прослушивание этой песни в исполнении певца или музыканта. В этом случае информация будет представлена в звуковой форме. Образ, навеянный стихами или мелодией, можно изобразить в графической форме с помощью рисунка.

Для того чтобы выяснить количество поклонников исполнителя песни, необходимо их подсчитать и результат представить в числовой форме. Каждая из этих форм представления информации имеет свои особенности. Графическая информация наиболее доступна, так как срезу передает визуальный образ.

С помощью текстовой и звуковой информации можно представить исчерпывающие разъяснения. Числовая информация дает возможность проводить различные сравнения и вычисления. Поэтому чаще всего информацию представляют в комбинированной форме. Частным случаем комбинированной информации является мультимедийная информация , когда текстовая и числовая информация сочетается со звуковой и графической информацией, с видеоизображением .

Для представления информации человек использует различные знаки. Один и тот же знак может иметь разный смысл. Если человек наделил знак смыслом, то этот знак называют символом

Например, нарисованный овал может означать или букву «О», или цифру ноль, или химический элемент кислород, или геометрическую фигуру. В нашем примере нарисованный овал – это знак. Буква, цифра и обозначение химического элемента являются символами.

Для того чтобы понимать смысл информации, представленной с помощью символов, человеку необходимо знать не только символы, но и правила составления сообщений из этих символов. Говоря другими словами, человеку необходимо знать язык. Язык может быть разговорным, языком рисунков, мимики и жестов, языком науки и искусства.

Выделяют естественные (разговорные) и искусственные языки (рис. 5).

Естественные языки исторически сложились в процессе развития человеческой цивилизации. К естественным языкам относятся русский, английский, китайский и многие другие языки. В мире насчитывается более 10 тыс. разных языков, диалектов и наречий.

Искусственные языки специально созданы для профессионального применения в какой-либо области человеческой деятельности. Некоторые искусственные языки складывались в течение длительного исторического периода, например язык математических обозначений. С этой точки зрения они мало отличаются от естественных языков. Примерами искусственных языков являются эсперанто, языки программирования, язык математики, язык химии, язык логики, язык флажков на флоте, язык дорожных знаков.

Некоторые естественные языки имеют искусственно созданные алфавиты. Так, например, авторами русского языка являются Кирилл и Мефодий.

Представление информации с помощью определенного языка всегда связано с алфавитом. Алфавит содержит конечный набор символов, из которых можно составить как угодно много слов. Все символы в алфавите упорядочены.

Количество символов в алфавите называют мощность алфавита.

Представленную информацию можно преобразовать из одной последовательности знаков в другую, не задумываясь о смысле сообщения. Такой процесс преобразования сообщения называется кодированием. Обратный процессом кодированию является процесс декодирования. Для того чтобы выполнить кодирование или декодирование, необходимо знать правила перевода одних знаков в другие знаки. Говоря другими словами, надо знать код или шифр.

По мере развития средств появились различные способы кодирования информации. Например, кодирование с помощью азбуки (кода) Морзе (длительный сигнал – тире, короткий сигнал – точка, нет сигнала – пауза), с помощью двоичного кода (нет сигнала – 0, есть сигнал – 1). Кодирование используется для представления информации в такой форме, которая будет наиболее удобна для работы человека или технического устройства. Например, человеку удобно и привычно работать с десятичными числами, а компьютер настроен на работу с двоичными числами. Поэтому десятичное число, введенное с помощью клавиатуры компьютера, кодируется в двоичное число. При выводе числа на экран монитора происходит декодирование из двоичного числа в десятичное число. Кодирование информации необходимо не только для ее рационального представления, но и для ее эффективной защиты. Не случайно другим примером кода является пин-код сотового телефона или банковской карточки, а также код, используемый в качестве ключа от цифрового замка дорожной сумки.

Источник

Информатика

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Переход от одной формы представления к другой (что лучше понимает и запоминает человек?)

В первоначальном варианте термин «информатика» не ассоциировался с теми или иными техническими средствами. И только с развитием ЭВМ он превратился в аналог понятия «computer science», то есть науки об использовании для обработки и представления информации компьютеров. Однако разделение это носит условный характер, так как все задачи, решаемые в информатике вообще, могут быть совершенно аналогично решены при помощи вычислительной техники. Понимание этого пришло с развитием мощных средств отображения данных на цветных мониторах, принтерах и прочих подобных устройствах. Чтобы убедиться в этом посмотрите эти простые рисунки:

Простая гистограмма (столбчатая диаграмма) распределения холестерина.

Диаграмма рассеяния «рост-вес», полученная на основе статистического анализа данных параметров.

График концентрации неорганического фосфора.

Как видим, даже на начальном этапе развития вычислительной техники формы представления информации существенно разнились друг от друга. Уже с помощью средств примитивной печати можно было добиться очень убедительной и наглядной интерпретации больших массивов чисел. В то время в ходу были так называемые алфавитно-цифровые мониторы, не приспособленные к отображению графики, а также простейшие матричные принтеры. Но даже они позволяли визуализировать график зависимости одной величины от другой и создавать различные виды чертежей.

У описанной технологии наглядного представления информации было три существенных недостатка:

• Плохое качество изображения.
• Необходимость вручную программировать каждый рисунок или диаграмму.
• Отсутствие единого подхода и стандартов в области представления данных.

Преодолеть эти недостатки удалось сравнительно быстро. Первый из них был устранен входе усовершенствования мониторов и принтеров, а именно в результате появления устройств, способных к отображению цвета в высоком разрешении. От второго и третьего избавились, разработав мощные математические пакеты универсального назначения. Наверняка вы уже знакомы с одним из таких инструментов – это табличный процессор Excel.

Выше мы привели конкретные примеры представления информации: в виде графика функции, в виде столбчатой диаграммы и в виде некоего рисунка «набитого» на бумаге при помощи букв и цифр. Сколько существует способов представления вообще? Давайте посчитаем:

• Представление данных в виде текста.
• Представление в форме чертежа (например, чертежа дома).
• Представление в формате произвольного изображения (фото объектов, картинки и так далее).
• Табличное представление информации.
• Диаграммы разных видов.
• Схемы, составленные по определенным правилам (обычно из стандартных элементов).
• Графики функций.

Каждая из разновидностей представления имеет большую или меньшую степень наглядности и каждая находит себе применение. Текст нельзя заменить на рисунок, хотя сегодня и текст стал более наглядным, чем раньше. Отдельные его блоки могут быть выделены разным цветом, по-разному отформатированы абзацы и параграфы, строка может быть превращена в гиперссылку, ведущую к другому документу, в текст могут быть вставлены рисунки.

Без чертежей не обойдешься в инженерной сфере. В этой области деятельности чертеж был и остается не просто приемлемым и общепринятым способом демонстрации объектов, но и несет в себе массу полезной информации о размерах, характеристиках материалов (вспомните об обозначениях на чертежах). Чертеж, как и прочие графические формы — есть частный случай произвольного изображения. Произвольное изображение (картинка) дает хотя и весьма общее, но очень наглядное представление об изображенном предмете. Рисунок как вид информации имеет длинную историю еще с древних времен, когда первобытные люди передавали с его помощью сведения другим людям (а чаще всего божествам).

Таблицы также претерпели изменения со временем. Если раньше таблица была просто статическим, специально отформатированным текстом, то нынче это, по сути, графический объект, с элементами динамики. Столбцы и строки могут менять свой размер, содержать не только числа и текст, но и картинки. Ячейки таблиц имеют разный цвет и шрифт. Понятно, что речь идет об общей тенденции взаимопроникновения разных форм представления информации.

Диаграммы бывают разных видов: столбчатые, круговые и линейные. Диаграмма позволяет быстро, не отвлекаясь на самостоятельный анализ большого объема чисел, получить впечатление об их сравнительной величине. Отсюда следует, что числа, на основе которых строится диаграмма, не могут быть произвольной природы. Иначе диаграмма теряет всякий смысл. Эти числа должны быть выражены в одной и той же единице измерения и относится к одному предмету изучения.

Схема во многих отношениях напоминает чертеж. Она обычно составлена по определенным правилам (такова например, блок-схема в программировании), но отображает, как правило, не объекты, а процессы. Отображение последовательности действий в виде схемы – это лучший способ сделать алгоритм понятным. Не обязательно составлять схему по четким правилам, простые схемы можно составлять и «на коленке». К схеме обычно прилагают описание схемы в текстовом виде – ее назначение и какие-то ее особенности (например, перечень задействованных в ней обозначений).

Наконец, графики функций — наглядная форма информации, знакомая нам по урокам математики. Наглядность информации в них обеспечивается благодаря тому, что мы можем непосредственно проследить характер зависимости одной величины от другой (или сразу от нескольких).

Большинство описанных форм можно рассматривать как рисунок содержащий информацию. То есть отображающий некие исходные данные в доступном и легко воспринимаемом виде. Иногда по определенным правилам, а иногда без них. Итак, машинная графика – это вид информации,воспринимаемый зрением и несущий некие полезные сведения об исходных данных. В 99% случаев — источник информации рисунок. Так происходит потому, что зрение – основной способ контакта человека с внешним миром. На него приходится что-то около 70% от общего объема восприятия.

Важно понять следующее: что одни и те же данные (например, набор чисел) могут быть представлены совершенно по-разному. Эти числа могут быть перечислены в тексте. Могут быть занесены в таблицу. На их основе можно построить график или диаграмму. Та же числовая информация может быть представлена в чертеже. А при желании их можно превратить в цветное изображение или наглядную модель некоего процесса, в форме схемы. Об этом мы поговорим чуть дальше.

Что такое условие задачи, ее схематическое решение и ее математическая запись

Теперь вы готовы к тому, чтобы применить полученные теоретические знания на практике. Но сначала мы опишем общую схему решения всех задач визуализации данных. Выглядит она так:

• На первом этапе осуществляется формулировка задачи.
• На втором описывается схематическое решение задачи.
• На третьем схематическое решение переводится в математическую запись.
• На четвертом в полученные формулы подставляются исходные данные и вычисляются результаты.
• На пятом выбирается форма наглядного представления.
• И лишь на шестом это наглядное представление визуализируется при помощи того или иного инструмента.

Понятно, что условие задачи – итог ее правильной формулировки. Оно может содержать различное количество подробностей. Например, краткое условие задачи включает минимум таких подробностей. Минимум, необходимый для перевода этого условия на язык математических формул. Условие задачи опирается на модель объекта или процесса, модель – это такое описание объекта или процесса, в котором отбрасываются несущественные подробности. К примеру, при построении траектории полета снаряда мы можем учитывать, или не учитывать сопротивление воздуха, наличие ветра или изменение силы тяжести с высотой. Но есть некоторый минимум исходных данных, без которого решить задачу нельзя вовсе. Нам обязательно понадобится величина угла наклона пушки к горизонту и скорость, с которой снаряд вылетает из жерла.

Итак, краткая формулировка задачи расчета траектории снаряда будет выглядеть так: найти высоту снаряда над землей в каждый момент времени, зная угол наклона и начальную скорость полета. Если вы не изучали соответствующий раздел физики, то поверьте нам на слово в том, что формула для высоты снаряда выглядит так:

где v₀ – начальная скорость снаряда, α – угол наклона пушки, t–время, а g – ускорение свободного падения. Пусть вас не пугают эти термины и запись «sin» — это всего лишь синус угла α (обозначаемый «sinα»). У каждого угла есть синус и его можно отыскать в специальной таблице. Все остальное в этой формуле простые арифметические действия умножения, возведения в квадрат и вычитания. Хотя запись математических выражений может содержать в себе и совсем непонятные знаки и символы. Чем больше таких символов вы знаете и понимаете – тем больше подобных задач способны решить.

Итак, используя условие задачи и зная как записать условие задачи (сначала в виде текста, а потом и в виде формулы), мы подготовили почву для вычисления траектории. Как это можно проделать? Можно просто подставить v₀ и α в нашу формулу, а, затем, подставляя в нее же различные значения времени (t) получить различные высоты траектории в эти моменты времени. Например, высоту через полсекунды после вылета, через секунду после вылета и так далее. Затем вычисленные высоты свести в таблицу или нанести на график. А можно поступить иначе – поручить расчет высот и печать таблицы (графика) машине. Например, написать такую программу на Бейсике:

Программа на smallbasic.

Которая напечатает нам таблицу высот в различные моменты времени (это будет длинная таблица, мы покажем лишь ее кусок):

Итог работы программы на Бейсике.

При расчете мы положили, что пушка наклонена под углом 45 градусов к горизонту, а снаряд вылетает со скоростью 100 м/c. Языка математической записи довольно просто трансформировался в простую программу, из результата которой мы извлекли массу полезных сведений. Например, мы узнали, что полет снаряда занял 14.44 секунды. Также мы можем определить максимальную высоту снаряда, просто разглядывая выведенную программой таблицу. Подставляя в программу иные начальные данные мы получим другие результаты, не затратив никаких усилий.

Трудно ли нанести полученные точки на график и нарисовать траекторию? Конечно, нет, и это тоже можно поручить машине! Имейте в виду, что запись математических формул должна быть полной и точной. Не содержать в себе никакой двусмысленности и отвечать условию поставленной задачи. Машина думать не умеет (думаем за нее мы), и если мы подсунем ей неправильные формулы, то и посчитает она, бог знает что. Математические записи всегда прилагают к схеме решения задачи, чтобы было понятно, откуда они взялись.

Представление числовых данных на диаграммах(линейная диаграмма, столбчатая диаграмма и другие)

Диаграммы лучше всего строить в Excel. Этот инструмент как будто специально создан для построения диаграммы. Рисунок ниже даст представление о том, какие диаграммы можно построить в Excel-e (линейна я диаграмма, круговая диаграмма, столбчатая диаграмма и другие):

Подсказка к типам диаграмм Excel.

На любой диаграмме представлены некоторые числовые данные (не числовые типы данных в них не используются). Перед построением диаграммы нужно найти числовые данные любым способом (например, так, как мы искали высоты снаряда), и произвести обработку числовых данных, чтобы на их основе составить диаграмму. Это можно сделать или в самой программе Excel,или заранее. А затем выбрать нужный тип представления и автоматически сформировать диаграмму. Например, линейную диаграмму Excel, наподобие графика функции.

Итак, на диаграмме показано представление числовых данных в удобной для восприятия форме.

Источник