Четвертая информационная революция связана с появлением. Информационная революция

Станислав Шульга, для "Хвилі"

Давеча Сергей Карелов опубликовал статью про неизбежность «большой войны» и другие апокалипсисы. В основе статьи лежало рассмотрение двух конкурирующих гипотез о перспективах «большой войны». Автор концепции «долгого мира» Стивен Пинкер утверждал о спаде насилия после 1945 года, а знаменитый своими «черными лебедями» Нассим Талеб утверждал обратное. Разразилась дискуссия с участием критиков и последователей, в которой стороны обменивались залпами из статистических данных и выводов, сделанных на их основе.

Я не буду касаться самого предмета спора, а хочу акцентировать внимание на его характере. Мы имеем ситуацию, когда стороны обосновано и аргументировано отстаивают диаметрально противоположные точки зрения. Причем так, что без глубокого погружения в предмет понять кто из них прав, а кто нет невозможно. В чем причины такой разности тоже можно долго рассуждать, я выделю только одну – несовершенство применяемых теоретических моделей, описывающих реальные процессы.

Этот пример не единичен. Подобных ситуаций есть множество, что свидетельствует о простом факте – наше представление о процессах, происходящих в реальности далеко от совершенства. В чем причина? Опять же, их целый ряд, я упомяну только одну – ограничения, которые накладывают знаковые системы и информационные технологии, которые применяет человек. Для их более полного понимания перечислю основные вехи, которые привязаны к гуманитарно-технологическим скачкам, или – «информационным революциям», которые приводили нас на новый уровень познания окружающего мира.

Итак, первая информационная революция произошла, когда Предмет Был Назван. Один первобытный человек ткнул в булыжник и сказал «ку», другой согласился и тоже назвал его «ку». Тот, кто продолжал обозначать предметы невербальными методами или называл его «цак» был объявлен невежей, еретиком и тем, кому чужд прогресс. Дальше процесс развивался по накатанной. Предметы и действия были с перекодированы в звуки и установлены правила, произнесения этих звуков. Племя, имеющее в своем арсенале такой мощный организующий фактор, стало сильнее племен, члены которых продолжали мычать невпопад. Собственно, тут мы имеем новый уровень коммуникации, который позволил отдельным частям человечества прогрессировать как в познании окружающего мира, так и в усложнении социальной структуры. И какое-то время все было хорошо.

Вторая информационная революция случилась, когда самый популярный настенный живописец вместо мамонта нарисовал Знак, обозначавший его, мамонта. Так, Звуки Стали Знаками и Появилась Письменность. Говорят, что сначала рисовали все, а потом финикийцы придумали алфавит. После этого человечество пошло по двум дорогам. Некоторые, как китайцы и японцы, до сих пор рисуют, а большинство пользует алфавиты. Кроме того, потомки лучших живописцев и резчиков по камню продолжали копировать мир привычными методами. Художники, что с них возьмешь.

Появление такого мощного инструмента, как письменность привело к тому, что знания перестали умирать вместе с их носителями. Их стали накапливать и передавать из поколения в поколение. Несколько тысяч лет человечество экспериментировало с технологиями сохранения и копирования знаний. В ход шло все - камень, шкуры, глина, сухие листья, ткань, бумага. Параллельно люди зачем-то изобретали все новые и новые языки, алфавиты и знаки. Это говорило, что не все идет так хорошо, как надо бы, но что было, то было.

Эксклюзивными правами на создание и копирование информации обладали специально обученные люди. Их было мало и монополию они держали крепко ибо «знание - сила». Жрецы, монахи, ученые, знать, грамотные простолюдины, сподобившиеся выучиться грамоте. Они умели читать, писать, копировать и хранить информацию. И какое-то время все было хорошо, ибо «ученье свет, а неученых — тьма». Управлять безграмотной толпой куда проще, чем людьми, умеющими читать и писать.

А потом появился Гуттенберг и Федоров и через какое-то время десятки тысяч монахов Европы потеряли работу. Кому нужен переписчик книг, если станок может печатать их в несколько раз быстрее? Это была третья информационная революция , когда Книгу Стали Печатать. Параллельно с этим все больше народа училось читать и писать и уже где-то к середине прошлого века с повальной безграмотностью было покончено. Правда, какое-то время все еще было хорошо, потому как средства для производства и передачи информации все еще контролировались власть имущими.

Четвертая информационная революция грянула, когда пришли Компьютер Настольный и Сеть Глобальная. В 80-х это было еще экзотикой, но уже в 90-х этим мало кого можно было удивить. Сейчас каждый, кто хочет, может постить котиков и писать в свою ленту ФБ экспертные оценки по глобальной геополитике. Эта общедоступность средств производства и передачи информации привела к тому, что количество информации стало расти по экспоненте. Парадокс состоит в том, что «информация» это далеко не всегда «смысл», поэтому обратная медаль общедоступности - это увеличение информационного хаоса и деградация человеческих способностей к восприятию и построению связных картин мира.

Таким образом, всеобщая грамотность и доступность средств производства информации пока привела к еще большим проблемам, чем в те годы, когда информации было мало. Честь и хвала ребятам из Кремниевой долины, которые придумали компьютеры и сделали сеть общедоступной. С другой стороны эти ребята пока не нашли способ справиться с растущим информационным хаосом, а изобретаемые ими прибамбасы зачастую имеют весьма комичное применение. Например, повальное увлечение селфи, бесконечная ярмарка тщеславия в инстаграмме, миллион и маленькая тележка экспертов всех мастей в фейсбуке.

Она еще не произошла и не факт, что произойдет. Но тот, кто ее устроит, станет если не вторым Гуттенбергом, то наверняка не меньшим, чем Стив Джобс. В чем должна состоять суть Пятой Информационной Революции? Перечислю несколько пунктов.

Динамическое Знание. Один из главных недостатков нынешних технологий создания и хранения знания это отставание от реальной ситуации. Скажем, ученый провел серию натурных экспериментов, зафиксировав их в массиве данных. Нужно время на первичную обработку, анализ, формирование результатов. За это время реальная ситуация изменилась и полученный массив данных не отвечает полностью тому, что действительно происходит в реальности. Еще более простой пример - Google Earth, который компилируется на основе спутниковых снимков. При этом некоторые снимки уже не отражают реальной ситуации на площадке. Технологические предпосылки к ликвидации этого лага есть. Фиксация, обработка и складирование данных, которые отстают от реальности не на недели и месяцы, а на минуты и секунды.

Компьютеры, Рождающие Смыслы . Пока компьютеры это большие калькуляторы, которые способны обсчитывать значительные объемы данных. Постановка задач и написание алгоритмов целиком зависит от человека. Необходимы качественно новые фильтрационные вычислительные системы, которые смогут из потоков получать смыслы. Возможно, это будут искины, возможно такое ПО по-прежнему будет работать в связке с человеком-оператором. В любом случае, это будут компьютеры, которые из огромных потоков данных смогут не только отфильтровывать информацию, но и осмысливать ее и давать человеку знание и смыслы.

Метаязык. Одна из проблем, которую человечество таки и не решило, запустив информационную революцию — увеличение «пропускной мощности» коммуникативных способностей самого человека. Мы можем хранить, передавать и обрабатывать на компьютерах огромное количество информации. При этом по-прежнему общаемся с помощью речи и создаем линейные тексты, основанные на языках, которым сотни лет. Ситуация аналогична той, если бы на старую материнскую плату компьютера вешали новые процессоры и память. Можно сколько угодно менять на скоростные процессоры и модули памяти, но шина есть шина, больше чем она есть пропустить не может. Скорость обработки не увеличится.

Второй момент. Существуют сотни языков, тысячи знаковых систем, миллионы книг, статей и заметок. Порожденная нами информация о мире дефрагментирована и слабо связана. Специалисты из разных отраслей подчас не имеют единой терминологической базы для общения друг с другом. Есть области знаний, которые практически не связаны друг с другом, хотя описывают одни и те же предметы. Для того, чтобы связать разрозненные массивы данных и создать один знаменатель для знаковых систем, нужен Метаязык. С его помощью, скажем, ученый-геолог сможет без проблем подвязывать к своим выкладкам информацию из материалов этнографических экспедиций. Зачем, спросите вы? А разве маршруты миграции племен не могут указывать на наличие тех или иных природных ископаемых? Подобных примеров можно привести десятки.
Попытки решить проблему с помощью технологий подобных Big Data вряд ли приведет к качественному скачку. Первый раз я услышал о Data Warehouse еще в середине 90-х и что с тех пор что-то сильно поменялось? Способности многочисленных аналитиков и синктанков прогнозировать будущее хорошо показали Brexit и Трамп. Да, в чем-то прогресс есть, но мы все равно не можем толком предсказать даже, казалось бы, вполне обсчитываемые события.

Нужна принципиально новая «база» — новые языки, которые заменят те языки, и знаковые системы, на которых человечество общается сейчас. Символы в этих языках будут намного более смыслоемкими и образовывать большее количество комбинаций, что позволит создавать более компактную информацию. В своих рассказах я описывал таких людей. Ниже приведен отрывок из рассказа «Трафик-трекер» .

«…Трафикер тоже «давит кнопки». На экране его «ладошки» мелькают кубики со странными символами. Они складываются в цепи и кубы, исчезают и появляются вновь. Со стороны это выглядит как игра-головоломка. Отчасти это правда. «Сайскрит» или «кибернетический санскрит» — сам по себе головоломка для тех, кто продолжает пользоваться примитивными линейными алфавитами. Слова и предложения из него содержат на два-три порядка больше информации, чем обычные тексты такой же длины. Это модифицированная версия «джимала», языка, на котором «работает» Кибернетический Глобус. Сейчас он пишет на нем запросы по базам данных Глобуса, а те через полчаса запустят на него нужный поток данных…»

Конечно, это вариант маловероятный. Попытки создания искусственных языков типа эсперанто не были успешными. Да и артикуляционный аппарат тоже дело такое, попробуйте выучить в зрелом возрасте иностранный язык.

Так что скорее вероятен вариант, когда «новые» языки создаст искусственный интеллект. Искины будут способны упаковывать огромные массивы информации с помощью гораздо более сложных знаковых систем, чем те, которыми мы пользуемся сейчас. Подвижки в этом плане уже есть. Относительно недавно по сети прошла новость о том, что нейронная сеть Google, которая обеспечивает сервис переводов Google Translate, изобрела собственный внутренний язык для перевода с одного языка на другой.

Вот тогда и произойдет настоящая информационная революция, которая будет способна изменить сами подходы к постижению вещей и вызвать ряд качественных скачков практически во всех областях человеческой деятельности. А до тех пор пока это не произошло мы будем довольствоваться «революциями» типа выхода очередной игрушки от Apple и процессорами в 100500 ядер.

В истории человечества несколько раз происходили настолько радикальные изменения в информационной области, что их можно назвать информационными революциями.

Первая информационная революция связана с изобретением письменности . Письменность создала возможность для накопления и распространения знаний, для передачи знаний будущим поколениям.

Цивилизации, освоившие письменность, развивались быстрее других, достигали более высокого культурного и экономического уровня. Примерами могут служить Древний Египет, страны Междуречья, Китай .

Позднее переход от пиктографического и идеографического письма к алфавитному, сделавший письменность более доступной, в значительной степени способствовал смещению центров цивилизации в Европу (Греция, Рим ).

Вторая информационная революция (середина \(XVI\) в.) связана с изобретением книгопечатания. Стало возможным не только сохранять информацию, но и сделать её массово доступной. Грамотность становится массовым явлением. Все это ускорило рост науки и техники, помогло промышленной революции. Книги перешагнули границы стран, что способствовало началу создания общечеловеческой цивилизации.

Третья информационная революция (конец \(XIX\) в.) обусловлена прогрессом средств связи. Телеграф, телефон, радио позволили оперативно передавать информацию на любые расстояния. Эта революция не случайно совпала с периодом бурного развития естествознания.

Четвертая информационная революция (\(70\)-е \(XX\) в.) связана с появлением микропроцессорной техники и, в частности, персональных компьютеров. Вскоре после этого возникли компьютерные телекоммуникации, радикально изменившие системы хранения и поиска информации. Были заложены основы преодоления информационного кризиса.

Сущностью социального явления служит факт взаимодействия индивидов и групп.
Питирим Сорокин

Disclaimer: все нижеизложенное является плодом больного воображения автора, а не переводом, творческим пересказом или иной формой плагиата. Честно.

Первая информационная революция началась примерно 40 тысяч лет назад. До этого момента предки человека эволюционировали довольно неспешным темпом как минимум несколько миллионов лет. Однако в период позднего палеолита (начался примерно 40 тысяч лет назад - закончился примерно 10 тысяч лет назад) происходит ряд важнейших процессов, укладывающихся в достаточно короткий по археологическим меркам период:

А) ускорился технический прогресс; впервые скорость эволюции орудий превысила скорость изменений собственно человеческого тела (см. с иллюстрациями);

Б) началась экспансия homo sapiens в Европу; сам по себе вид sapiens появился, предположительно, в Африке около 130-150 тысяч лет назад, и 50-55 тысяч лет назад уже предпринял экспансию в Азию. Однако именно в Европе sapiens встретился с серьезной конкуренцией с другими представителями семейства homo - неандертальцами. Сейчас нет единого мнения, было ли это прямое столкновение или два вида конкурировали за ресурсы, но, так или иначе, неандертальцы были побеждены. Европейскую ветвь homo sapiens принято называть кроманьонцами;

В) зародилось искусство; самые древние из известных сейчас наскальных рисунков были сделаны около 35-40 тысяч лет назад. Самые древние из европейских наскальных рисунков относятся к 30-32 тысячелению до н.э. и обнаружены в пещере Шове (один из них и приведен слева).

Причем же здесь информационная революция, спросите Вы? Дело в том, что в этот период возникает еще один специфически человеческий феномен:

Речь

На данный момент нет четкого представления о процессе возникновения речи. Просто констатируем, что одновременно с указанными выше событиями возникла речь. Открытым остается вопрос, насколько большой, в конечном итоге, вклад внесло появление речи в итоговое доминирование кроманьонцев. Существует весьма смелая теория Б.Ф.Поршнева, который считает речь не просто одним из факторов, но реальной границей, отделяющей собственно человека от его человекоподобных предков; соответственно, именно речь стала причиной ускорения технического прогресса, который в итоге обогнал природу. С гипотезой Поршнева в кратком изложении можно ознакомиться , с первоисточником .

Так или иначе, именно способность передавать накопленный при жизни опыт в виде абстрактных понятий отличает человека от других животных (некоторые из которых демонстрируют весьма неплохой интеллект, но никто из которых не демонстрирует сколько-нибудь существенного переноса знаний между поколениями), а человеческое общество - от популяции животных. Можно с уверенностью утверждать, что появление речи внесло не последний вклад в развитие человечества в эпоху позднего палеолита.

Поздний палеолит закончился около 10 тысяч лет тому назад самой настоящей революцией, известной как «неолитическая» - переходом человека от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству. Подобная революция выглядит абсолютно невероятной в условиях отсутствия механизма накопления и передачи информации - речи.

Письменность

Вторая информационная революция произошла около 5 тысяч лет тому назад: появилась письменность. Собственно, «исторический» и «доисторический» периоды и принято разделять по моменту появления первых письменных свидетельств истории. Самый древний из известных артефактов - т.н. «табличка из Киша» - был создан около 3500 года до н.э. шумерами.

Приведенные выше наскальные рисунки постепенно превратились в петроглифы - символические изображения, пиктограммы, с явным информационным смыслом. Древнейшие петроглифы относятся примерно к 10-му тысячелетию до н.э. и приходятся как раз на период неолитической революции. Вот так выглядят древнейшие петроглифы в Кобустане (Азербайджан):

Постепенно петроглифы превратились в пиктографическое письмо (каждое слово обозначалось своим стилизованным изображение), которое в свою очередь со временем превратилось в письмо идеографическое (значок стал обозначать не только предмет, но и некоторое связанное понятие) и далее в фонетическое (значок стал обозначать звук).

Появление письменности помогло нивелировать некоторые недостатки речевого общения - она позволяла сохранять текст в неизменном виде на протяжении длительного времени, скрадывала несовершенство человеческой памяти и позволяла вести летописи.

Удивительным образом возникновение письменности совпадает с появлением первых цивилизаций: тогда же, около 3500 года до н.э. зарождается первая цивилизация - шумерская. По-видимому, все древние цивилизации обладали собственной письменностью, хотя каких-то исследований на эту тему я не нашел. Во всяком случае, все три цивилизации, которые принято считать древнейшими, - шумерская, древнеегиптская, хараппская - ей обладали, и всюду возникновение письменности совпадает с собственно возникновением цивилизации.

В целом, это совпадение кажется вполне объяснимым по многим причинам:

А) появление властной иерархии требует наличия возможности документально фиксировать приказы и передавать их исполнителям, в т.ч. на существенные расстояния;
б) появление сложноорганизованных технологических процессов (таких, как системы ирригации в Древнем Египте) требует наличия точных знаний и инструкций;
в) наконец, цивилизация немыслима без исторической памяти; не случайно, например, древнийший из сохранившихся письменных артефактов Древнего Египта - т.н. Палермский камень - есть ни что иное как летопись.

Появление письменности открыло совершенно новые перспективы для накопления знаний, но и она не была свободна от недостатков - прежде всего, это дороговизна носителя информации и невозможность создания копии носителя. Только через две с половиной тысячи лет эти проблемы были, наконец, решены, и произошла третья информационная революция.

Книгопечатание

Вообще говоря, идея нанесения изображения с помощью оттиска печатной формы появилась практически одновременно с письменностью. Вот так, например, выглядели печати упомянутой хараппской цивилизации:

Печать на шёлке известна в Китае с 3-го века нашей эры, печать с деревянных досок (ксилография) - с 7-го, наборный шрифт был изобретен в 11 веке, а металлические литеры - в 15-ом. (Я не занимался вопросами китайского книгоиздания, но довольно смело могу предположить, что информационной революции не произошло в силу крайней неприспособленности китайского письма для издания книг типографским способом.)

Однако само по себе вырезание на дереве или глине текста было задачей куда более сложной, чем переписывание книги; кроме того, однажды вырезанная доска или изготовленная печать не могла использоваться для печати другого текста. Собственно массовое книгопечатание стало возможным с изобретением подвижных металлических литер, притом для фонетических языков (таких, где знак - буква - обозначает звук).

Подвижный типографский шрифт был изобретен Иоганном Гутенбергом в 40-х годах 15-го века. (Хотя китайцы изобрели подвижные литеры раньше, на использование металла они тем не менее перешли позже Гутенберга). Удивительным образом (вот уже третий раз подряд) информационная революция происходит на рубеже смены эпох, в данном случае - на рубеже Нового времени.

На первый взгляд может показаться, что связь между книгопечатанием и сменой эпох довольно случайна, но при внимательном рассмотрении можно убедиться, что это не так. Идеи, которые взорвали мир, были изложены именно в печатной форме. Вот титульный лист трактата «Об обращении небесных сфер» Николая Коперника:

А вот «95 тезисов» Мартина Лютера:

В конце концов, гелиоцентрическая система мира была изложена Аристархом Самосским еще в 3-ем веке до н.э.; но как общепринятая научная концепция она утвердилась только почти два тысячелетия спустя. Именно книгопечатание позволило создать некоторое общее информационное пространство, в котором двигалась научная и культурная мысль Нового времени.

Помимо всего прочего, книгопечатание создало ключевое для понимания современных проблем копирайта разделение труда: выделились отдельно те, кто пишет книги (авторы), и те, кто эти книги представляет публике (издатели). Не случайно авторское право (статут Анны) возникает именно с развитием книгопечатания. Тогда же складывается и модель оплаты труда автора и издателя поэкземплярно.

Но влияние печатного пресса на цивилизацию не ограничилось книгами: помимо них, печатный станок годился ещё и для изготовления газет. Сами по себе газеты были известны ещё со времён Древнего Рима, однако их высокая стоимость делала их доступными только знати. В 16-ом веке намечается тенденция к радикальному удешевлению газет, и в 17-ом веке они становятся важнейшим инструментом политики. Для французской La Gazette писали сам король Людовик XIII и кардинал де Ришелье. Дешёвая и массовая газета стала тем инструментом, который позволил политически связать разрозненные земли в единое государство. В 18-ом веке впервые в истории человечества формируется такой феномен как «нация» (не путать с национальностью).

Да, до 18 века такого понятия не существовало. Слово «нация» обозначало то конкретное место, город или область, где родился человек. «Наций» в смысле некоторой общности людей, подчиняющихся некоторой национальной власти не существовало, и не могло быть просто за отсутствием механизма связывания разрозненных мелких «наций» в единое целое (подробнее см. Эрик Хобсбаум, «Нации и национализм после 1780 года»). Думается, что именно газеты и книгопечатание были именно тем средством, которое связало нацию вместе. Окончательно нации и национальные государства оформились в 19-ом веке, и Первую мировую войну можно считать кульминацией этого процесса.

Продолжение -

Конец ХХ века называют новым информационным веком и связывают с четвертой информационной революцией - распространением компьютеров и Интернета. Большинство этих эпитетов восходят к понятию «постиндустриальное общество», популяризированному десятилетие назад гарвардским социологом Д. Беллом. Оно описывает характерные черты информационного века.

В США, например, уже в 1985 в сфере информационной индустрии работало около 50% всех рабочих и служащих. А в материалах, распространявшихся в Конгрессе США при рассмотрении национальной информационной инфраструктуры, говорилось о том, что около 2/3 работающих в стране связаны с информационной деятельностью, а остальные заняты в производстве, сильно зависящем от неё.

К концу 80-х гг. ХХ в. обработка, передача информации и операции с нею были основным занятием каждого четвёртого работающего в США, или даже каждого третьего, если считать учителей и других работников сферы образования. Аналогичным образом с началом последнего десятилетия ХХ в. более 40% всех новых капиталовложений в производство и оборудование было сделано в сфере информационных технологий (компьютеры, фотокопировальные и факсимильные аппараты и тому подобное), что в два раза больше, чем 10 лет назад. Бывший министр финансов США У. Майкл Блюменталь так резюмировал это в 1988 в статье, озаглавленной «Мировая экономика и изменения в технологии»: «Информация,- писал он, - стала рассматриваться как ключ к современной экономической деятельности - базовый ресурс, имеющий сегодня такое же значение, какое в прошлом имели капитал, земля и рабочая сила». Объём имеющейся у нас информации с каждым днём увеличивается всё быстрее. За последнее столетие мы добавили к общей сумме знаний больше, чем за всю предыдущую историю человечества

Существующая в развитых странах информационная индустрия, по объёмам производства и номенклатуре выпускаемой продукции сопоставимая с важнейшими отраслями хозяйства, потребовала создания соответствующего рынка. Мировой рынок средств информатизации уже к 1990 достиг 660 млрд. долларов. Из них около 50% приходилось на компьютеры. Только за 1995 в мире было произведено около 60 млн. персональных компьютеров. Информационная деятельность во всем мире стала одной из самых прибыльных сфер приложения капитала.

Кодирование информации

Для любой операции над информацией (даже такой простой, как сохранение) она должна быть как-то представлена (записана, зафиксирована). Следовательно, прежде всего необходимо договориться об определенном способе представления информации, т.е. ввести некоторые обозначения и правила их использования (порядок записи, возможности комбинации знаков и др.). Когда все это аккуратно определено, используя указанные соглашения, информацию можно записывать, причем с уверенностью, что она будет однозначно воспринята. Вследствие важности данного процесса он имеет специальное название - кодирование информации.

Кодирование информации необычайно разнообразно. Указания водителю автомобиля по проезду дороги кодируются в виде дорожных знаков, а также специальных индикаторных устройств (светофоров и всевозможных светящихся табло около них). Музыкальное произведение кодируется с помощью знаков нотной грамоты, для записи шахматных партий и химических формул также созданы специализированные нотации (системы записи). Менее стандартными, но легко интуитивно понимаемыми являются комбинации изображений солнышка и облаков, компактно описывающие погоду. Весьма специфическую азбуку флажков придумали моряки. Устная речь человека, которая служит одним из важных каналов передачи информации, состоит из стандартного набора звуков (имеющего свои особенности для каждого национального языка) в различных сочетаниях. Любой грамотный компьютерный пользователь знает о существовании кодировок символов ASCII, Unicode и некоторых других. Правила записи чисел в десятичной системе - это тоже способ кодирования, предназначенный для произвольных чисел. Географическая карта по определенным правилам кодирует информацию о рельефе местности и относительном расположении объектов, электрическая схема или сборочный чертеж - о соединении деталей. Высота столбика термометра или отклонение стрелки амперметра на фоне нарисованной шкалы представляют данные о температуре или силе тока и т.д.

Понятие кодирования используется в информатике необычайно широко, причем существуют даже разные уровни кодирования информации. Например, из практики известна проблема с выбором кодировки русских текстов; это своего рода теоретическая проблема - какие коды выбрать для каждой буквы.

Теория кодирования информации является одной из дисциплин, которые входят в состав информатики. Она занимается вопросами экономичности (архивация, ускорение передачи данных), надежности (обеспечение восстановления переданной информации в случае повреждения) и безопасности (шифрование) кодирования информации.

Закодированная информация всегда имеет под собой какую-либо объективную основу, поскольку информация есть отражение тех или иных свойств окружающего нас мира. В то же время, одну и ту же информацию можно закодировать разными способами: число записать в десятичной или двоичной системе, данные о выпуске продукции по годам представить в виде таблицы или диаграммы, текст лекции записать на магнитофон или сохранить в печатном виде, собрание сочинений классика перевести и издать на всех языках народов мира. Существует два принципиально отличных способа представления информации: непрерывный и дискретный .

Если некоторая величина, несущая информацию, в пределах заданного интервала может принимать любое значение, то она называется непрерывной . Наоборот, если величина способна принимать только конечное число значений в пределах интервала, она называется дискретной . Хорошим примером, демонстрирующим различия между непрерывными и дискретными величинами, могут служить целые и вещественные числа. В частности, между значениями 2 и 4 имеется всего одно целое число, но бесконечно много вещественных (включая знаменитое ¶ ).

Для наглядного представления о сути явления дискретности можно также сравнить таблицу значений функции и ее график, полученный путем соединения соответствующих точек плавной линией.

Очевидно, что с увеличением количества значений в таблице (интервал дискретизации сокращается) различия существенно уменьшаются, и дискретизированная величина все лучше описывает исходную (непрерывную). Наконец, когда имеется настолько большое количество точек, что мы не в состоянии различить соседние, на практике такую величину можно считать непрерывной.

Компьютер способен хранить только дискретно представленную информацию. Его память, как бы велика она ни была, состоит из отдельных битов, а значит, по своей сути дискретна.

В заключение заметим, что сама по себе информация не является непрерывной или дискретной: таковыми являются лишь способы ее представления. Например, давление крови можно с одинаковым успехом измерять аналоговым или цифровым прибором.

Принципиально важным отличием дискретных данных от непрерывных является конечное число их возможных значений. Благодаря этому каждому из них может быть поставлен в соответствие некоторый знак (символ) или, что для компьютерных целей гораздо лучше, определенное число. Иными словами, все значения дискретной величины могут быть тем или иным способом пронумерованы.

Примечание . Рассмотрим такую, казалось бы, “неарифметическую” величину, как цвет, обычно представляемую в компьютере как совокупность интенсивности трех базовых цветов RGB. Тем не менее, записанные вместе, все три интенсивности образуют единое “длинное” число, которое формально вполне можно принять за номер цвета.

Значение сформулированного выше положения трудно переоценить: оно позволяет любую дискретную информацию свести к единой универсальной форме - числовой. Не случайно поэтому в последнее время большое распространение получил термин “цифровой”, например, цифровой фотоаппарат. Заметим, что для цифрового фотоаппарата важно не столько существование дискретной светочувствительной матрицы из миллионов пикселей (в конце концов “химическая” фотопленка также состояла из отдельных зерен), сколько последующая запись состояния ячеек этой матрицы в числовой форме.

В свете сказанного выше вопрос об универсальности дискретного представления данных становится очевидным: дискретная информация любой природы сводится тем или иным способом к набору чисел. Кстати, данное положение лишний раз подчеркивает, что каким бы “мультимедийным” не выглядел современный компьютер, “в глубине души” он по-прежнему “старая добрая ЭВМ”, т.е. устройство для обработки числовой информации.

Таким образом, проблема кодирования информации для компьютера естественным образом распадается на две составляющие: кодирование чисел и способ кодирования, который сводит информацию данного вида к числам.

В вычислительной технике существует своя система кодирования - она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски -binarydigit, или, сокращенно,bit (бит).

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

Тремя битами можно закодировать восемь различных значений:

000 001 010 01l 100 101 110 111

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе.