Сообщение во времени. Сигнал.

Соединение источника и приемника информации в пространстве имеет некоторую продолжительность во времени. Т.е. существует момент начала сообщения и момент окончания сообщения. Это время, за которое происходит процесс восприятия информации в память ее приемника. Форму процесса сообщениянам удобно описывать в виде сигнала.

Сигнал [2] – представление процесса сообщения в виде изменяющихся во времени значений свойств элементов памяти приёмника информации.

Воспринятый сигнал есть отражение реакции приемника на поведение источника в процессе их сообщения.

Одно из самых распространенных определений сигнала – процесс, несущий информацию.

Непрерывное и дискретное

В зависимости от того, меняются свойства приёмника информации под воздействием источника непрерывно (плавно) или дискретно (скачкообразно), воспринимаемый им сигнал имеет непрерывную или дискретную форму. Непрерывный сигнал может принимать бесконечное множество значений, а количество значений дискретного сигнала ограниченно.

Абсолютное большинство процессов в природе протекают с нашей точки зрения непрерывно (изменение напряжения, температуры, давления, скорости…). Непрерывно меняющиеся величины называют аналоговыми величинами, а соответствующие им сигналы – аналоговыми. Т.е. аналоговый сигнал означает непрерывный по значению сигнал.

Все модели реальных процессов в наших рассуждениях о них – дискретны. Мы наносим цифровую шкалу на столбик термометра, цифры на циферблат часов и т.д. Поэтому дискретные сигналы называют также цифровыми сигналами. Дискретны и все сигнальные (символьные) системы, созданные человечеством для обмена информацией, т.е. любая из них использует конечное число возможных значений.

Чтобы получить из непрерывного сигнала его дискретное представление необходимо измерять значение сигнала через равные промежутки времени, и соотносить полученный результат измерения с одним из возможных значений, составляющих дискретное множество.

Рис. 6. Представление непрерывного и дискретного сигналов.

Знания

Использование информации для ориентации в пространстве, времени и ситуации началось с того момента эволюции материи, когда появилась живая клетка, когда появилась возможность избирательной ответной реакции на внешнее воздействие.

Для обеспечения своей жизнедеятельности и целостности в условиях непрерывно изменяющейся внешней среды живым организмам необходимо было решить задачу адекватного отражения текущего состояния окружающего мира и задачу хранения предыдущего опыта воздействий среды и собственных ответных реакций на эти воздействия с целью выбора адекватной ситуации ответной реакции.

Эволюция живых организмов, основанная на целенаправленном использовании информации, привела к выделению памяти в обособленную внутреннюю систему, опосредованно воспринимающую информацию с помощью специальных приемников – органов чувств, по специальным направленным каналам связи, образующим нервную систему.

На основании анализа взаимосвязей между воспринимаемыми и уже хранящимися в памяти сигналами в процессе мышления, стало возможно ориентироваться в текущей ситуации и принимать обоснованное, а не случайное, решение относительно выбора соответствующей реакции, прогнозировать дальнейшее развитие ситуации, разделять причину и следствие, выделять первоисточник образа в образе его текущего носителя.

Именно к использованию накопленной информации для задач ориентации в различных ситуациях относятся термины: знания, вероятность, неопределенность, цель.

С появлением человека и коммуникации в человеческом обществе с целью сохранения и передачи накопленных знаний и информации появились языковые знаковые системы, специализированные носители информации (внешняя память), каналы связи, вычислительная техника, обобщенные базы данных и базы знаний.

Знания – осознанные сигналы, сохраненные в памяти. Т.е. сигналы, получившие значения (смыслы), вызывающие определенную реакцию.

Уровень конкретных знаний (уровень рефлексов) есть отражение сигнала в поведении (реакции), уровень абстрактных знаний есть отражение сигнала в обобщенном понятии, синтезированном на основе общих черт.

Знания позволяют принимать решения, конкретные знания – проверены практикой, знания абстрактного уровня удостоверены логикой. Появление теоретических, а не только практических знаний сделало эволюционное развитие куда менее драматичным. Для абстрактных знаний характерны структурированность и связанность, они отраженны в сознании человека в виде представлений, понятий, суждений и теорий.

Рис. 7. Представление тезауруса в виде семантической сети.

В качестве синонима системы знаний в информатике используется слово “тезаурус”. Тезаурус (греч. сокровищница) - это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Тезаурус можно рассматривать в виде совокупности смыслосодержащих элементов и смысловых отношений между ними. Графически он может отображаться в виде семантической сети. Получение новых знаний вносит изменения в структуру тезауруса.