- •Isbn 978-5-9765-0098-3 (Флинта) isbn 978-5-02-034597-3 (Наука)
- •1.1.2. Методы воспроизведения и обработки данных
- •1.1.3. Понятие информации
- •1.1.4. Понятие контекстного метода
- •1.2. Данные
- •1.2.2. Операции
- •1.3.2. Классификация прикладных программ
- •1.3.3. Периферийные устройства
- •1.4. Интеллектуальные информационные системы
- •1.4.1. Искусственный интеллект (Artificial Intelligence)
- •1.4.2. Нейронные сети
- •1.4.3. Экспертные системы
- •2. Обзор лингвистических программ
- •2.1.1. Текстовые процессоры
- •2.1.3. Генераторы текстов и «говорящие» программы
- •2.2. Машинный перевод
- •2.2.1. Основные этапы развития машинного перевода
- •2.2.2. Как переводит компьютер
- •2.2.3. Классификация систем
- •2.3. Компьютерная лингвистика: нестандартные применения
- •2.3.1. Определение языка сообщения
- •2.3.2. Взлом шифров
- •2.3.3. Установление авторства
- •2.3.4. Построение роботов-поисковиков и снифферов
- •Заключение
- •Приложение
- •Оглавление
- •1 . Информация. Информационные
- •1.1. Информация 3
- •Информационный обмен, сигналы, данные 3
1.1.2. Методы воспроизведения и обработки данных
Воспроизведение и обработка данных
Поскольку все сигналы имеют энергетическую, то есть материальную, природу, то и данные — тоже объекты материальной природы. Данные всегда объективны. Их можно посмотреть, потрогать, услышать. Что именно можно сделать с конкретными данными, зависит от их физической природы, но в любом случае данные можно каким-то образом воспроизвести. Это вытекает из определения данных как зарегистрированных сигналов. Если у нас есть средства, чтобы зафиксировать факт регистрации сигнала, значит, у нас непременно есть и средства для воспроизведения данных, образовавшихся в момент такой регистрации.
Для обычного человека текст, который он видит в документе, — это данные. Но для эксперта-криминалиста данными может быть текст, которого в документе нет (удален в результате подчистки). Разумеется, обычный наблюдатель и эксперт-криминалист получат в этом случае разную информацию из одного и того же документа. Это различие связано с тем, что они пользуются разными методами доступа к данным.
Для того чтобы данные стали информацией, обычно требуется не один, а множество взаимосвязанных методов. Вот пример для обычного текста, напечатанного темными буквами на светлом фоне.
5
Чтобы рассмотреть текст, наблюдатель должен обладать методом зрения. Хотя зрение — это естественный метод, присущий большинству людей, но не все люди им обла дают.
Необходимо достаточное освещение, то есть нужен ме тод для его обеспечения. Освещение — это физический метод, основанный на использовании естественного или искусственного света.
Необходимо знать азбуку (систему кодирования звуков) того языка, на котором написан текст.
■
Надо знать язык, на котором написан текст.
Надо понимать термины и понятия, использованные в со общении.
Последние три метода — логические. Они связаны с мышлением человека и не доступны от рождения, а приобретаются в результате обучения. Кстати, обратим внимание на то, что если бы текст был напечатан черными буквами на черном фоне, то количество методов в цепочке стало бы больше. К естественным и логическим методам потребовалось бы добавить технические, например, исследование текста в ультрафиолетовых лучах.
Группы методов воспроизведения и обработки данных
Естественные методы
Естественные методы воспроизведения данных присущи человеку и другим организмам живой природы. Если мы говорим о человеке, то прежде всего к естественным методам относим все методы, основанные на его органах чувств (зрение, осязание, обоняние, слух и вкус).
Вам, конечно, знакома разница между внимательным и невнимательным наблюдением. И в том и в другом случае на сетчатке глаза образуются совершенно одинаковые данные, но информацию мы получаем разную. Это связано с тем, что при вниматель-
6
ном наблюдении мозг применяет более сложные методы обработки данных.
Хороший пример того, как из одних и тех же данных образуется разная информация, представляют собой стереограммы. Их следует рассматривать так, чтобы левый и правый глаз фокусировались в разных точках рисунка. В этом случае мозг обрабатывает данные иным методом, и вместо регулярного узора мы можем наблюдать скрытое объемное изображение.
Кроме методов, основанных на органах чувств, человек обладает и другими методами обработки данных. К ним относится, например, логическое мышление. Оно позволяет работать с данными, не имеющими объективных аналогов в материальном мире. К прочим естественным методам, присущим человеку и основанным на особенностях его мышления, можно отнести воображение, сравнение, сопоставление, анализ, прогнозирование и другие.
■ .
Аппаратные методы
До последнего времени методы обработки данных можно было разделить на естественные и технические. Однако в связи с бурным развитием вычислительной техники в последние годы в классе технических методов четко выделились два направления: аппаратные и программные методы, способные во многих случаях подменять или дополнять друг друга.
Аппаратные методы взаимодействия с данными используют в тех случаях, когда физическая природа данных не позволяет применять для их воспроизведения и обработки естественные методы, основанные на органах чувств. Простейший пример — радиосигналы и другие сигналы электромагнитной природы. Человек не имеет органов чувств для их регистрации и потому вынужден использовать аппаратные методы. С примерами таких методов вы знакомы: они представлены приборами, например, телеприемниками и радиоприемниками.
Аппаратные методы — это всегда устройства (приборы). Широко известны такие устройства воспроизведения данных, как магнитофоны, видеомагнитофоны, телефоны, рентгеновские
7
аппараты, телескопы, микроскопы и многие другие. С точки зрения физики все эти устройства обладают разными принципами действия и выполняют разные функции. С точки зрения информатики эти устройства (приборы) выполняют общую функцию — преобразуют данные из формы, недоступной для естественных методов человека, в форму, доступную для них.
В отдельных случаях данные должны проходить через достаточно длинные цепочки преобразования аппаратными средствами, прежде чем станут доступны для восприятия человеком и из них образуется информация. Поскольку разные приборы выпускаются разными предприятиями, между различными устройствами возможны проблемы совместимости. Не всегда одни устройства могут обрабатывать данные, созданные другими приборами. В таких случаях применяют специальные устройства преобразования данных, но уже говорят не о преобразовании формы данных, а о преобразовании их формата. Например, видеозапись, выполненную с помощью любительской видеокамеры, нельзя передать по каналам телевизионного вещания без предварительного преобразования. В таких случаях данные из формата, в котором работают бытовые видеокамеры, преобразуют в формат, с которым работают профессиональные средства телевещания и видеотехники.
,.Программные методы
Широкое внедрение средств вычислительной техники позволяет автоматизировать обработку самых разных видов данных с помощью компьютеров. Компьютер — это прибор особого типа, в котором одновременно сочетаются аппаратные и программные методы обработки и представления информации. Эти методы составляют предметную область информатики, и мы познакомимся с ними более подробно в последующих главах, а сейчас приведем лишь несколько примеров того, как программные методы влияют на содержание информации, представленной в данных.
Два изображения, представленные ниже, получены в результате обработки одних и тех же данных разными программными средствами.
8
2x2 = 4
2x2 = 4
Эти данные различаются только форматированием, по-разному выполненным компьютерной программой. Ниже представлен противоположный пример, когда данные, совпадающие с точностью до символа, в результате применения программного метода форматирования представляют противоположную информацию.
казнить нельзя, ПОМИЛОВАТЬ
К АЗНИТЬ,
нельзя помиловать