Общее представление о коде
Эта глава необходима для знакомства с двоичной системой счисления (соответственно, восьмеричной и шестнадцатеричной как ее развитием), которая является источником большинства "магических" чисел как цифровой графики, так и компьютерных технологий в целом.
Коль скоро в предыдущей главе было определено, что для передачи информации импульсным способом необходимо наличие этапа кодирования в начале и этапа декодирования в конце, самое время приступить к обсуждению понятия "код".
Эта глава посвящена общему представлению о коде, а также основам систем счисления, а именно двоичной системе счисления и сжатым способам ее записи – восьмеричной и шестнадцатеричной системам счисления. Очень важный момент – это позиционный способ записи чисел.
Неизбежный этап кодирования аналогового сигнала в совокупность импульсов (то есть в цифровую форму) требует перехода на двоичную систему счисления, на которой, прежде всего, необходимо научиться записывать десятичные числа.
Коды пронизывают нашу жизнь, можно даже с полной уверенностью утверждать, что любое производство строится на базе самых разнообразных знаков (от букв и цифр до чертежей и карт).
Поэтому стоит сначала поговорить о понятии "код" в самом общем смысле.
Определение
Код – это совокупность знаков (символов, цифр, букв, пиктограмм и т. п.) и система определенных правил, с помощью которых информация представляется (кодируется) в виде набора знаков и в форме, удобной для передачи, обработки и хранения (или сокрытия).
Справка
Слово "код" происходит от латинского слова "codex", что означает "свод" или "сборник".
Любая система знаков несет на себе черты типичного кода. Учеными, которые занимаются проблемами лингвистики и особенно семиотики, давно уже отмечено, что знак как таковой никакого отношения не имеет к тому, что он обозначает.
Пример-метафора
Звуки, составляющие слова "компьютер" на русском языке или "computer" на английском, никак не связаны с тем предметом, который они обозначают. Из тех же букв можно составить и другие слова, абсолютно ничего общего не имеющие с исходными словами.
Справка
Семиотика (от греческого слова "semeion", что переводится как "знак" или "признак") – это наука, исследующая свойства знаков и знаковых систем во всем их многообразии. В человеческом обществе рассматриваются как естественные, так и искусственные знаковые системы, главным образом языки программирования, а также более глубокие явления культуры (мифы, ритуалы, обычаи). Кстати, в медицине также есть особый раздел, который называется семиотика, в этом разделе развивается учение о признаках болезней (симптомах), что можно трактовать как определенные "знаки" болезней, которые необходимо знать, чтобы точно и вовремя распознать болезнь.
Вся жизнь современного человека проходит в море разнообразных кодов. Образование в определенном смысле – это и есть постижение кодовых систем, которые выработало все человечество, отдельный народ, наука, профессия и т. д. Однако, выучившись, мы перестаем замечать эти многочисленные системы кодов, как не замечаем воздуха, которым дышим.
Замечание
Как известно, человек отличается от животных второй сигнальной системой, которая представляет собой не что иное, как использование знаковых структур для отображения мыслей, идей и прочих духовных феноменов в форме идеального. При этом мозг человека становится органом сознания только тогда, когда в первую очередь овладевает естественным языком, а затем и многими другими культурными кодами. Только знание как можно большего круга знаковых систем (иностранных языков, литературы, искусства, философии и музыки) расширяет индивидуальное сознание.
Правда, есть особая область, где кодами занимаются специально и со специфическими задачами. Примеров – бесконечное число в детективной и военной литературе.
Пример 1
Обратимся к классическому произведению детективного жанра "Семнадцать мгновений весны" Юлиана Семенова. Профессор Плейшнер погиб, невзирая на свой математический ум, именно потому, что нарушил правила кодирования и декодирования– помните тот злосчастный цветок, на который он не обратил внимания. Ведь сам по себе цветок по сути дела ничего не означает. Но в данном случае он являлся кодом очень важной (жизненно важной) информации. Этот код был известен разведчику Штирлицу, он передал соответствующие инструкции профессору Плейшнеру. Когда хозяин явочной квартиры выставил цветок, он выполнил процесс кодирования, послал сигнал, а профессор Плейшнер этого сигнала вовремя не заметил, вовремя не произвел декодирования и поплатился в результате своей жизнью: "…пьяный воздух свободы сыграл с профессором Плейшнером злую шутку: явочная квартира советского разведчика была провалена фашистами, и сейчас здесь ждали "гостей"….между ними торчал большой цветок – сигнал провала. (Русский разведчик, почувствовав за собой слежку, успел выставить этот сигнал тревоги, а гестаповцы так и не смогли узнать, что этот цветок означает: "все в порядке" или "явка провалена". Но поскольку они были убеждены, что русский не знает об охоте за ним, они оставили все как было, а так как Плейшнер по рассеянности зашел сюда первый раз, не обратив внимания на цветок, гестаповцы решили, что на явке все в порядке."
Пример 2
Иногда и мы подвергаем свою жизнь опасности, скажем, игнорируя сигналы дорожного движения, иногда несем какие-то убытки – моральные или физические из-за пренебрежения теми или иными кодами. Например, если не обратили внимания на тучку, которая является как бы сигналом (или кодом) предстоящего ливня. В результате – болезнь, отставание в работе или учебе и прочие напасти.
Если перейти от реальности, в том числе от бытового уровня, к цифровым технологиям, то понятно, что в компьютере никаких цветков, никаких тучек, никаких материальных носителей кодовой информации не бывает и быть не может.
В компьютерных технологиях все виды информации кодируются только цифрами, или, точнее, числами, которые представляются цифрами. В связи с этим мы переходим к системам счисления.