CC BY
76
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive15/15-03/ Дата публикации: 1.07.2015 № 3 (15). С. 32-39. УДК 004.8 004.9
П. А. Докукин
Графические информационные единицы
Статья анализирует графические информационные единицы. Графические информационные единицы служат основой анализа и интерпретации сложных информационных конструкций. Они служат основой визуального кодирования и сжатия информации. Рассмотрены разные группы информационных единиц. показана общность и различие. Отмечено, что информационные единицы служат основой информационного языка в данной области исследований.
В частности, дается подробный анализ графических информационных единиц: картографических информационных единиц, геометрических графических информационных единиц, топологических информационных единиц, графических информационных единиц в геоинформатике, графических единиц электронных схем.
Показано применение графических информационных единиц при построении схем и анализе информационно-измерительных систем, основанное на переходе от логических схем алгоритмов к структуре, построенной на основе элементов содержательных логических схем алгоритмов.
Ключевые слова: информация, формальные информационные системы, информационные конструкции, информационные единицы, графические информационные единицы
Perspectives of Science & Education. 2015. 3 (15)
International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)
Available: psejournal.wordpress.com/archive15/15-03/ Accepted: 15 May 2015 Published: 1 July 2015 No. 3 (15). pp. 32-39.
P. A. DoKUKiN
Graphical information units
The article analyzes the graphic information units. Graphical information units are the basis for the analysis and interpretation of complex information structures. They form the basis of visual coding and data compression. Examined different groups of information units. shows the similarities and differences. It is noted that information items of the information are the basis of the language in the art.
In particular, gives a detailed analysis of graphical information items: cartographical information items, geometrical graphical information units, topological information items, graphical information units in Geoinformatics, graphical units of electronic circuits.
Shows the use of graphical information items in the construction scheme and the analysis of information-measuring systems, based on the transition from logical schemes of algorithms for the structure, based on the content of the logical schemes of algorithms.
Keywords: information, formal information systems, information design, information units, graphic information units
Введение
нформационные единицы широко применяются в информационных технологиях и различных научных направлениях. Они служат основой языка науки или ¡какого либо ее направления. Графические информационные единицы занимают особое месТо, поскольку служат основой визуализации и виртуализации. Графические информационные единицы следует отличать от пиктографических и иконографических информационных единиц.
Информационные языки используются в науке достаточно давно. Общепринятым является термин «язык карты» [1] или «язык радиотехнических схем». Однако до сих пор нет определенного ответа на вопрос, что называют информационными языками [2] и какую роль играют единицы этих языков. Упрощенно считают, что всякий язык имеет алфавит, слова, синтаксис и прагматику. С этим можно условно согласиться. Слово можно рассматривать как носитель языка и средство передачи с^ысла. Но существуют разные смыслы, в том числе и такие которые в слово не входят. Есть основание говорить о носителе смысла языка. Этот носитель смысла можно назвать семантической информационной единицей [3]. Каждый язык имеет структуру и структурные элементы. Уместно назвать структурный элемент языка структурной информационной единицей. Таким образом, уже в первом приближении возникает два типа информационных единиц. При информационном поиске применяют информационные единицы [4] как элементы поисковых образов и как сами поисковые образы. При этом говорят об информационно-поисковом языке. При конструировании информационных моделей информационные единицы служат основой такого конструиро-в^ния [5].
Информационные единицы как логические элементы систем [6] и ЭВМ [7] применяют достаточно давно. И эти элементы по существу являются графическими информационными единицами. При исследовании окружающего мира информационные единицы выступают как элементы информационного поля [8] и инструменты познания [9]. Информационные единицы как элементы образовательных технологий [10] применяют в образовании. Информационные единицы как элементы служат основой анализа и построения сетей [11]. Информационные единицы используют как элементы при дихото-¡м1ческом анализе [12] или как переменные при оппозиционном анализе [13].
В визуальном проектировании [14] и программировании [15] информационные единицы послужили основой создания визуальных язы-¿ров [16]. Все это делает актуальным анализ графических информационных единиц.
Области применения информационных единиц
Прежде чем приступить к систематизации, дадим краткий обзор применения информационных единиц. Первой задачей исследования является систематизация многообразия групп информационных единиц. Каждая из групп информационных единиц. решает свои проблемы и задачи, имеет свои средства, получает особые продукты. Однако, все они, в силу независимого становления, не обобщены как особые информационные конструкции, не организованы в одну систему, и это создает смешение проблем и результатов анализа. К этому надо добавить, что собственно теоретические исследования составляют сейчас в сфере наук об информации незначительную часть в силу господства идеологии обработки информации.
С позиций лингвистики языка информатики [17], в языке информационная единица — лингвистическая единица или элемент содержания, служащие в тексте индикатором интересующих исследователя явления [18]. Дополнительно к лингвистике существуют паралингвистические информационные единицы. В картографии применяют картографические графические информационные единицы — условные знаки [1]. Топология и геометрия построены на графических информационных единицах, их интерпретации и комбинировании графических образов с помощью этих единиц.
Графические информационные единицы, как и многие другие понятия могут быть полисеми-ческими. Это находит отражение в многозначном представлении их как визуальных информационных единиц [19]. С позиций структуры рассматривают информационные единицы и микро информационные единицы [4]. Причем в работе [4] информационная единица рассматривается с двух позиций как элемент структуры и как элемент информационного поиска. То есть как элемент процесса. Коммуникационные единицы [20] также являются информационными единицами. Информационные единицы рассматривают в статистике [21] при проведении кластеризации или автоматической классификации в системах анализа текстов. В аспекте логического анализа информационные единицы рассматривают как составляющие фактов [9], которые человек получает в порядке познания окружающей действительности. В информационных поисковых системах информационные единицы применяют как логические единицы поиска информации [4]. Как логические единицы информационных систем информационные единицы применяют также при логическом анализе информационных систем [22]. В работе [23] рассматривается информационная единица как единица доступа к базе данных. В теории предпочтений [24] информационная единица выступает как элементарное свойство, по которому
пройЗвОДят1аншЛн§ и оЦ1нйваюТ%редпочтиТеЯв—® нОстЬт
Если исходить из эмпирической схемы образования информационных единиц, то нужно констатировать, что никакое положение, полученное из анализа одних информационных единиц или сколь угодно большого их числа, не дает пока теорию информационных единиц. Необходимо строго научным образом исследовать все компоненты деятельности, участвующие в создании информационных единиц, и все варианты деятельности, создающие, если это возможно, разные виды их.
Группы графических информационных единиц
В настоящее время графические информационные единицы представляют собой совокупность групп единиц, применяемых в различных направлениях. Информационные единицы делят на простые и составные [5].
Картографические информационные единицы. Примерами графических единиц в картографии являются условные знаки на географических картах. Эти информационные графические единицы выполняют следующие основные функции — определяют топологию объектов, определяют пространственное положение объектов, указывают их вид и некоторые характеристики.
Однако определение пространственного положения по карте выполняется с некоторой условностью. При создании карт применяют "показ объектов с преувеличением" и "показ объектов со смещением". Если объект мелкий (озеро) его могут существенно (в 10-100) увеличить. В условиях плотной городской застройки объекты искусственно "раздвигают", чем искажают их правильное положение. Довольно часто набережную, которая проходит по берегу реки, сдвигают от линии берега и показывают и то и другое. Это приводит к тому, что правильно читать карту может только специалист картограф, а не специалист в области информационных технологий.
Различают площадные, линейные, точечные и пояснительные условные знаки. Перечень всех используемых на карте условных знаков и их объяснения содержит легенда к карте.
В таблице 1 приведены фрагменты графических информационных единиц, которые относятся к группе условных картографических знаков
Особенностью этих графических информационных единиц является то что они связаны со специальным дескриптором (словарем). Эти информационные единицы делятся на простые и составные. Они могут иметь структуру.
Геометрические графические информаци -онные единицы. На рис.1 приведены графические информационные единицы, образованные геометрическими фигурами. В теории автома-
тизированного проектирования их называют «примитивами», поскольку они являются п-ро-стейшими и составляют основу для создания более сложных фигур.
Все фигуры достаточно просты и нет смысла их пояснять. Графические информационные единицы, приведенные на рис 1, представляют собой элементарные геометрические образы, которые изучают в аналитической геометрии. особенностью этих информационных единиц является отсутствие структуры.
Геометрические графические информационные единицы. В топологии также существуют свои информационные единицы. Они строятся на основе дуг и вершин. Они приведены на рис.2.
Рис 3а описывает информационную топологическую единицу — ориентированный граф. Рис 3б описывает информационную топологическую единицу — не ориентированный граф. Рис 3в описывает информационную топологическую единицу — вершину или узел (их 2). топологические информационные единицы могут образовывать составные информационные единицы или составные графические модели, которые имеют структуру и часто эти модели описывают сложность чего либо.
Графические информационные единицы в геоинформатике. Графические информационные единицы широко применяют в геоинформатике. Там из подразделяют на базовые и производные. На рис.3 приведены базовые графические информационные единицы геоинформатики, образованные традициями деления в этой науке.
Интерпретация этих единиц следующая: 1 — точечный объект; 2- линейный объект, не замкнутая линия; 3 — линейный объект, замкнутая линия, который в геоинформатике называют контур; 4 — площадной или ареальный объект.
Обращает на себя внимание сходство по форме объектов 3 и 4. Формы у них одинаковые (это сделано специально), но качества разные. Для 4 существует дополнительная характеристика площадь. Для 3 только периметр. В геоинформатике также применяют производные графические единицы, к которым относят картографические графические информационные единицы (таблица 1) и примитивы САПР.
Графические единицы электронных схем. Графические информационные единицы широко применяют при описании логических схем алгоритмов (ЛСА). Эта идея нашла отражение в радиотехнике и электронике. В частности, графические информационные единицы широко применяют в информационно измерительной технике. Их используют для построения схем и анализа информационно-измерительных систем (ИИС). СоврЙЯ менное построение структуры ИИС основана на переходе от логических схем алгоритмов к структуре, построенной на основе элементов
Таблица 1
Графические информационные единицы в картографии
№ Наименование с характеристикой топографического объекта Графическая информационная единица или вид знаки на плане местности
1 Пункты государственной геодезической сети Лкос/\75.24 3,0
2 Пункты государственной геодезической сети на курганах Акос 1 УУ ¿\275.34
3 Пункты государственной геодезической сети на зданиях
4 Пункты геодезических сетей сгущения с их номерами 2,0 \275J4
5 Нивелирные реперы с их номерами 4 М 27X34
6 Нивелирные реперы и марки стенные ^ ® 275.34
7 Нивелирные реперы грунтовые строительные долговременные строит. 4 (Н| 275.34
8 Нивелирные реперы временные 2,0: 275.34
9 Пересечения координатных линий (зеленым цветом) З,с
10 Строения: Жилые огнестойкие: (каменные, кирпичные, бетонные) 1) одноэтажные; 2) более одного этажа
1) кж 2) 5КЖ
11 Нежилые строения огнестойкие: (каменные, кирпичные, бетонные) 1) одноэтажные; 2) более одного этажа
1) кн 2) 5КН
2
3
4
o-
Рис.1. Графические информационные единицы - фигуры
-о о-о о
о
а б в
Рис. 2. Примеры топологических информационных единиц
2
3
4
Рис.3. Информационные единицы в геоинформатике
содержательных логических схем алгоритмов (СЛСА). Они являются наиболее наглядными и составлены из элементов, выполняющих типовые преобразования. По существу это аналоги условных знаков, применяемых в картографии для создания карт.
На рис.4 приведен фрагмент системы "графические информационные единицы ИИС". Эта система служат для построения ИИС и их анализа. По мере появления новых единиц система может дополняться и модернизироваться. На рис. 4 приведены следующие элементы.
1 - Датчик. 2 - Аналоговый преобразователь.
3. - Нормирующий аналоговый преобразователь.
4. - Аналоговый коммутатор. 5. - Аналоговое запоминающее устройство. 6. - Аналоговое устройство сравнения. 7. - Аналоговое вычислительное устройство. 8. - Аналоговый канал связи. 9. -регистрирующий прибор. 10. - Показывающий прибор. 11. - Аналого-цифровое преобразователь (АЦП). 12. - Преобразователь кодов. 13. Цифровое запоминающее устройство. 14. - Цифровое устройство сравнения. 15 - Вычислительное устройство (процессор). 16. - Цифровой канал связи. 17. - Цифровое регистрирующее устройство. 18. - Устройство управления.
Структурная схема на уровне СЛСА с одной стороны сохраняют логику и функции измерений, сформированные при системном и функциональном подходе. С другой стороны они раз-
вивают процесс измерений на уровень выбора конкретных устройств измерений и измерительных блоков. По существу это структура реализации ИИС.
В СЛСА применяются заранее определенные множества функциональных, логических, операционных элементов, а также правила последовательности выполнения процессов обработки в зависимости от условий измерений. Схема выполнения алгоритма обработки полностью соответствует правилам обработки информации в алгоритмах, применяемых при составлении программ для компьютера
При построении СЛСА использованы идеи ЛСА, которые служат основой построения обычных алгоритмов обработки информации. ЛСА являются более простыми и по существу основаны на геометрических графических информационных единицах. Основная цель графических единиц ЛСА показать связи и логическую цепочку прохождения информации. Основная цель СЛСА раскрыть содержание преобразования информации на каждом этапе обработки. СЛСА в сравнении с ЛСА обладают семантикой и могут быть рассмотрены как семантические информационные единицы.
Среди рассмотренных СЛСА, или графические единицы ИИС, являются самыми сложными. Они имеют внутреннюю структуру и по существу являются пиктографическими.
1
1
Обсуждение Информационные единицы — это единицы, которые содержат порции информации и харак-Ийризуют содержание порции информации. Как базовые элементы теории, информационные единицы (ИЕ) обладают свойством неделимости по какому-либо признаку [3]. Информационные единицы служат основой построения сложных: языковых описаний, информационных конструкций [5] или информационных коллекций К25]. Как многие информационные понятия, информационные единицы (ИЕ) являются полисе-мическим, многоаспектным понятием. Поэтому для разграничения и уточнения видов информационных единиц необходимо указывать аспект их рассмотрения и область применения. В настоящее время ведутся работы по систематизации теории информационных единиц [26, 27]. Тем не менее достаточно общей теории их применения пока нет.
Графические информационные единицы — это единицы, которые содержат порции информации и имеют визуальное представление в виде графических образов. Графические информационные единицы служат основой построения визуальных моделей.
Для многих графических информационных единиц имеет место характеристика — окружение информационной единицы. Окружение
информациониой^Яинйцш —Рэто здруРш! связанные с ней информационные единицы и характеристики, необходимые для однозначной! интерпретации информационной единицы. ИаЯ формационное окружение единицы проявляется при ее непосредственном использовании. Одна из основных проблем использования информационных единиц — их интерпретируемость [28].
Заключение
Информационные единицы в технологическом аспекте могут быть рассмотрены как элементарные информационные модели. В лингвистическом аспекте информационные единицы и графические информационные единицы являются элементами языка описания процессов или свойств. Как элементы полного языка графические информационные единицы служат его основой только в картографии [1]. Количество условных знаков, которые образуют информационный язык в этой области или язык карт составляет более 10 000 единиц. Однако и широта описания этого языка масштабная и всеобъемлющая. В других областях информационные единицы представлены группами и часто в развитии тех информационных технологий, которые они обслуживают. Общим для графических информационных единиц является критерий неделимости.
1. 2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20. 21.
22.
23.
24.
25.
ЛИТЕРАТУРА
Лютый А.А. Язык карты: сущность, система, функции. М.: ГЕОС, 2002, Изд. 2-е. 2002. 327 с. Москович В.А. Информационные языки. М.: Наука, 1971.
Tsvetkov V.Ya. Semantic Information Units as L. Floridi's Ideas Development // European Researcher, 2012, Vol.(25), № 7, p.1036-1041.
Li, Xiaoli, et al. "Using micro information units for internet search". Proceedings of the eleventh international conference on Information and knowledge management. ACM, 2002.
Tsvetkov УТа. Information Units as the Elements of Complex Models // Nanotechnology Research and Practice. 2014. Vol.(1), № 1. р. 57-64.
Васильева Н.П., Гашковец С.И. Логические элементы в промышленной автоматике. М.: Госэнергоиздат, 1962. Соломатин Н. М. Логические элементы ЭВМ. М.: Высшая школа, 1987. Tsvetkov V.Ya. Information field. Life Science Journal. 2014. № 11(5). pр. 551-554.
Kratzer A. Facts: Particulars or information units? // Linguistics and philosophy. 2002. Т. 25. №. 5. С. 655-670. Кудж С.А., Цветков В.Я. Информационные образовательные единицы // Дистанционное и виртуальное обучение. 2014. № 1. С. 24- 31.
Варшавский В.И. Некоторые вопросы теории логических сетей, построенных из пороговых элементов // Вопросы теории математических машин. 1962. №.2. С.52.
Tsvetkov V.Ya. Dichotomous Systemic Analysis // Life Science Journal. 2014. № 11(6). рр586-590.
Tsvetkov V. Ya. Opposition Variables as a Tool of Qualitative Analysis // World Applied Sciences Journal. 2014. 30
(11). pр. 1703-1706.
Кознов Д. В., Ольхович Л. Б. Визуальные языки проектов // Системное программирование. 2004. №.1. С. 148-167. Буч Г., Якобсон И., Рамбо Д. Язык UML. Руководство пользователя. Litres, 2014.
Шорыгин С.М. Элементы языка визуального моделирования // Славянский форум. 2012. № 2 (6). С.18-22. Цветков В. Я. Язык информатики // Успехи современного естествознания. 2014. № 7. С. 129-133. Денисенко В.Н., Чеботарева Е.Ю. Современные психолингвистические методы анализа речевой коммуникации. М.: РУДН, 2008. 258 с.
Hill, Frederick C., and Alan Treibitz. "Method for presenting information units on multiple presentation units." U.S. Patent No. 6,091,408. 18 Jul. 2000.
Цветков В. Я. Информационные единицы сообщений // Фундаментальные исследования. 2007. № 12. С.123-124. Huber, D. (1989, May). A statistical approach to the segmentation and broad classification of continuous speech into phrase-sized information units. In Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1989. ICASSP-89., 1989 International Conference on (pp. 600-603). IEEE.
Tsvetkov V.Ya. Logic units of information systems // European Journal of Natural History. 2009. № 2. pp. 99-100. Nandi A., Jagadish H.V. Qunits: queried units in database search // arXiv preprint arXiv: 0909.1765.2009. Цветков В.Я. Основы теории предпочтений. М.: Макс Пресс, 2004/ 48 с.
Barker K.J. et al. Information collection architecture and method for a data communications network : пат. 5375070 США. 1994Й1
26. Щэлбаков Р.К'Философия информационных Единиц /ГВ'ёстНик МГТУ МИРЭА. 2014. № 4 (5). С.76-88.
27. ¡Ozhereleva Т.А. Systematics for information units // European Researcher, 2014, Vol.(86), № 11/1, pp. 1894-1900.
DOI: 10.13187/er.2014.86.1900.
28. Чёхарин Е.Е. Интерпретируемость информационных единиц // Славянский форум. 2012. 2 (6). С.18-22.
1. Liutyi A.A. Iazyk karty: sushchnost', sistema, funktsii [Map language: the nature, the system, functions]. Moscow, GEOS Publ., 2002, 327 p.
2. Moskovich V.A. Informatsionnye iazyki [Information languages]. Moscow, Nauka Publ., 1971.
3. Tsvetkov V.Ya. Semantic Information Units as L. Floridi's Ideas Development. European Researcher, 2012, Vol.(25), no. 7, p.1036-1041.
4. Li, Xiaoli, et al. "Using micro information units for internet search". Proceedings of the eleventh international conference on Information and knowledge management. ACM, 2002.
5. Tsvetkov V.Ya. Information Units as the Elements of Complex Models. Nanotechnology Research and Practice, 2014, Vol.(1), no. 1, pp. 57-64.
6. Vasil'eva N.P., Gashkovets S.I. Logicheskie elementy v promyshlennoi avtomatike [Logic elements in industrial automation]. Moscow, Gosenergoizdat Publ., 1962.
7. Solomatin N.M. Logicheskie elementy EVM [Logical elements of the computer] Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1987.
8. Tsvetkov V.Ya. Information field. Life Science Journal, 2014, no. 11(5), pp. 551-554.
9. Kratzer A. Facts: Particulars or information units? Linguistics and philosophy, 2002, V. 25, no. 5, pp. 655-670.
10. Kudzh S.A., Tsvetkov V.Ia. Eucational Information units. Distantsionnoe i virtual'noe obuchenie - Distance and virtual learning, 2014, no. 1, pp. 24-31 (in Russian).
11. Varshavskii V.I. Some problems of the theory of logical networks built from threshold elements. Voprosy teorii matematicheskikh mashin - The theory of mathematical machines, 1962, no.2, p.52 (in Russian).
12. Tsvetkov V.Ya. Dichotomous Systemic Analysis. Life Science Journal, 2014, no. 11(6), pp. 586-590.
13. Tsvetkov V.Ya. Opposition Variables as a Tool of Qualitative Analysis. World Applied Sciences Journal, 2014, no. 30 (11), pp. 1703-1706.
14. Koznov D.V., Ol'khovich L.B. Visual languages projects. Sistemnoe programmirovanie - System programming, 2004, no. 1, pp.148-167 (in Russian).
15. Buch G., Iakobson I., Rambo D. Iazyk UML. Rukovodstvopol'zovatelia [Language UML. User manual]. Litres, 2014.
16. Shorygin S.M. The elements a visual modeling language. Slavianskii forum - Slavic forum, 2012, no. 2(6), pp.18-22.
17. Tsvetkov V. Ia. The language of Informatics. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniia - Successes of modern natural science, 2014, no. 7, pp. 129-133 (in Russian).
18. Denisenko V.N., Chebotareva E.Iu. Sovremennye psikholingvisticheskie metody analiza rechevoi kommunikatsii [Modern psycholinguistic methods of analysis of speech communication]. Moscow, RUDN, 2008. 258 p.
19. Hill, Frederick C., and Alan Treibitz. "Method for presenting information units on multiple presentation units." U.S. Patent No. 6,091,408. 18 Jul. 2000.
20. Tsvetkov V. Ia. Information items messages. Fundamental'nye issledovaniia, 2007, no. 12, pp.123-124 (in Russian).
21. Huber, D. (1989, May). A statistical approach to the segmentation and broad classification of continuous speech into phrase-sized information units. In Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1989. ICASSP-89., 1989 International Conference on (pp. 600-603). IEEE.
22. Tsvetkov V.Ya. Logic units of information systems. European Journal of Natural History, 2009, no. 2, pp. 99-100 (in Russian).
23. Nandi A., Jagadish H.V. Qunits: queried units in database search // arXiv preprint arXiv: 0909.1765.2009.
24. Tsvetkov V.Ia. Osnovy teorii predpochtenii [Basic theory of preferences]. Moscow, Maks Press, 2004. 48 p.
25. Barker K.J. et al. Information collection architecture and method for a data communications network: pat. 5375070 SShA. 1994.
26. Bolbakov R.G. The philosophy of information items. Vestnik MSTUMIREA, 2014, no. 4 (5), pp.76-88 (in Russian).
27. Ozhereleva T.A. Systematics for information units. European Researcher, 2014, Vol.(86), № 11/1, pp. 1894-1900. DOI: 10.13187/er.2014.86.1900.
28. Chekharin E.E. Interpretiruemost' informatsionnykh edinits. Slavianskii forum - Slavic forum, 2012, no. 2(6), pp.1822 (in Russian).
REFERENCES
Информация об авторе
Докукин Петр Александрович
(Россия, Москва) Кандидат технических наук, доцент Заместитель декана по инновационной деятельности и развитию Заведующий кафедрой почвоведения, земледелия и земельного кадастра Российский Университет Дружбы Народов E-mail: [email protected]
Information about the author
Dokukin Petr Aleksandrovich
(Russia, Moscow) PhD in Technical Sciences Associate Professor Associate Dean for innovation and development Head of the Department of soil science, agriculture and land cadastre Peoples' Friendship University of Russia E-mail: [email protected]
