A jel definíciója is jelekkel történik.
Bevezetés
Azt gondolhatnánk, hogy a jelekről már mindent elmondtak, ami elmondható. Ugyanakkor az is igaz, hogy a jelelmélet vagy szemiotika egy integráló jellegű interdiszciplináris tudomány, ezért mindig felbukkanhatnak új szempontok a kutatás számára. A modern informatika a maga digitális világával, a biológia a genetikai kóddal, a kvantumelmélet a jelekre is érvényes korlátozó törvényeivel (új) szempontokat nyújthatnak a jelek meghatározásához, rendszerezéséhez és kezeléséhez. Időszerű olyan szemlélet, amely nem köti tudatos emberi megértéshez és használathoz a jel meghatározását. Amely túllép a jel antropomorf értelmezésén és jelnek tekinti az ember által érzékelhetetlen technológiai jeleket, valamint az embertől teljesen független természeti jelek sokaságát, amely az általános és egységes tárgyalás előfeltétele.
A jelnek számos meghatározása ismert, ezeket áttekintve képet alkothatnánk a fogalom természetéről, egyben a szemiotika kiemelkedő személyiségeiről. Mi a jelnek rendszerszemléletű, általános körülírására törekszünk, de nem kívánunk ennél továbblépni, nem célunk a szemiotika bemutatása.
{Nehéz helyzetben vagyunk, ha valamit úgy kell definiálnunk, hogy a meghatározás ennek a valaminek konkrét példányait használja. Az sem segít, ha felismerjük, hogy a jelek egy része két olyan ontológiai minőséget köt össze, mint a fizikai és a tudati valóság.}
A jel fogalma
A legtöbb meghatározás összhangban van a következő nagyon általános megállapítással: a jel valami mást helyettesít, mint önmaga. Pontosabban fogalmazva ez a jelölő vagy más szóval jeltest, amit reprezentál az a jelölt vagy a jel tárgya, a helyettesítés pedig egy szabály, törvény alapján történik. Összefoglalva:
A jelölő az a jelenség, dolog, ami valami mást a jelöltet (a jel tárgyát) valamilyen szabály szerint helyettesíti, reprezentálja. A jelölő, a jelölt és az összekapcsoló szabály együtt alkotják a jelet. Ebben a felfogásban a jel egy reláció, amelynek konkrét tartalma rendkívül sokféle lehet.
{Más értelmezés szerint néha a jelölőt tekintik jelnek, azzal a tulajdonsággal, hogy valami mást, a jelöltet helyettesíti.}
Jelentésről csak humán (vagy más) értelem, ill. informatikai értelmező közösség (közeg) esetében beszélhetünk. A jelben a jelölt, a jel tárgya a jelentés forrása.
Továbbá a jel tárgya egy másik vonatkozásban maga is lehet jelölő, ami a jelek tetszőleges átírásának, kódolásának és rejtjelezésének alapja. A jel tárgya gyakran maga is egy összetett jel. Itt mindössze arra kívánunk rámutatni, hogy jelekkel igen bonyolult és szerteágazó jelfolyamatok generálhatók és irányíthatók, ezek adat jelfolyamatokat dolgozhatnak fel, vagy közvetve akár anyagi rendszereket is építhetnek. Ennek óriási a jelentősége, például a számítástechnikában, az automatikus gyártásban és a biológiában.
Az általános jel fogalma elvben tartalmazza az élettelen és élő természetben található természeti jeleket, a technológiában és műszaki gyakorlatban előforduló mesterséges technikai jeleket, és a társadalomban használatos nyelvi és egyéb humán jelformákat.
A jel kifejtése (kódolása/dekódolása, átalakítása, komputációja, hatása, valamint az ember esetében jelentésének értelmezése), mindig valamilyen informatikai közegben (információtechnikai környezetben, szoftverkörnyezetben, sejtben, élőlényben, állatközösségben, speciálisan „humán társas közegben”) történik. Az informatikai közeg nélkül a jel csupán „holt” jel, csupán egy jelölő, mert nem történik meg a jelölő és a jelölt összekapcsolása, (a szabály nem hajtódik végre) nem történik meg a jel kifejtése, nincs hatása.
Ebben az értelemben, megfelelő élő vagy élettelen közeg (pl. technikai) is kifejtheti a jelet. Ami elsődlegesen azt jelenti, hogy a jelnek lesz valamilyen informatikai, fizikai hatása. Továbbá a jel kifejtése, illetve emberi értelmezése, ezen informatikai közegen belül is valamilyen kontextusban „szövegösszefüggésben” valósul meg. A különböző kontextusok azonos jelölők (jelek) esetén is eltérő értelmezésre, hatásra vezetnek.
Az emberek között a jelre vonatkozó közmegegyezés (szabály) kialakítása viszonylag könnyű, hiszen a beszélt és írott nyelvek ezt segítik. Az állatvilágban is kialakulhat a jelszerepre vonatkozó „közmegegyezés” (ha egy adott jelre való adott válasz evolúciós előnyt jelent).
A természeti jelek abszolút vagy relatív módon függetlenek az embertől, a társadalomtól (például a DNS és a hormonok a sejtben, ingerületek az idegrendszerben, ujjlenyomat az üvegen, hangok a levegőben...). A mesterséges jelek egy része pedig (például elektromos jelek a számítógépben, kép a fényképezőgépben), amelyek nem a közvetlen emberi kommunikáció céljából léteznek, nem feltétlenül igényelnek emberi figyelmet, beavatkozást, legtöbbször nem is érzékelhetőek. Ezek közvetlen humán közreműködés nélkül is képesek információt tárolni, továbbítani, másolni, vagy feldolgozni… megfelelő „természetes” informatikai közegükben, hogy ez a közeg hogyan jött létre és mi vagy ki tartja fenn, az már más kérdés.
Különös jelentőségük miatt emeljük ki azokat a jelfajtákat, amelyek bárminemű közvetlen emberi kommunikációban (esetleg a fejlettebb állatok kommunikációiban) jelentős szerepet játszanak! Nevezzük ezeket humán jeleknek. A humán jelek esetében megjelenik a jeltárgy reprezentációja (és asszociációi), a pszichikumban, az agyban, amelyet a jel jelentésének nevezhetünk.
A jelentés, első közelítésben az, amire gondolunk, amit érzünk, amikor a jelet (jelölőt) észleljük. E jelentés legfontosabb eleme az eredeti jelből a jel tárgyának a jelöltnek, agyi reprezentációja. A jelentés tehát a mentálisan felfogható jeleknek egy fontos velejárója, amely egy mentális megértési folyamat kezdetét is jelenti. Egyébként a jel teljes jelentése a megértési folyamat során bontakozik ki. A jel alapvetően interszubjektív jellegű entitás, mégis annak jelentése, függhet a szubjektumtól és a kontextustól is, ezért fontos a kommunikáció során a jelentések minél pontosabb és egységesebb konvenciója.
Rendszerezési szempontok
A jeleket rendszerezhetjük a jelölő, a jelölt és a viszonyuk, az összekapcsoló szabály szempontjából, de szempont lehet az érzékelés típusa (hallható, látható…) vagy a technológiai besorolása (analóg, digitális…) is. Már eddig is figyelmet fordítottunk a mindenütt jelen lévő, a fizikai kölcsönhatások természetes velejárójaként megjelenő természeti jelekre és a humán jelekre, mint két jelentősen más tartalmú jelformára. További szempont a jelek komplexitása, az egyszerű jelek gyakran csak nevek, a komplex jelek sokfélék lehetnek. Összetett, bonyolult jelek esetében (zene, kép, festmény, mozgókép, DNS, irodalmi mű…) fontos lehet azok egyszerűbb részekre, ill. elemi jelekre való bontása, valamint a jelhalmaz struktúrája is.
Az érzékelés szempontjából a jelek lehetnek láthatóak (vizuális), hallhatóak (audio), tapinthatóak, hő jelek, szagolhatóak, ízlelhetőek és nem érzékelhetőek. Az érzékszervi kategóriákat tovább is részletezhetjük. Például a vizuális jelek lehetnek egy-, két-, három-, vagy négydimenziósak, a negyedik dimenzió az idő. {Szigorúan véve minden jel négydimenziós, de sok esetben nem minden dimenzió játszik említésre méltó , illetve információközvetítő szerepet, például a képek tipikusan kétdimenziósnak tekinthetőek. A természetes és a mesterséges nyelvek szempontjai alapján a jeleknek többféle felosztása létezik, e rövid írás keretében ezekre nem térünk ki. Mivel általában csak a jelölőt érzékeljük, a lazább szóhasználatban, ahol ez nem okoz félreértést, jelölő helyett gyakran jelet mondunk.} Az alábbiakban Peirce nyomán a jelölő és a jelölt viszonya szerinti index, ikon, szimbólum felosztást részletezzük és bővítjük.
A jelölőt és a jelöltet összekapcsoló viszony
A reláció gyakran valamilyen hasonlóság vagy tolerancia. E hasonlóság nem csak geometriai, formai lehet, hanem matematikai, logikai, strukturális, működési …
Ha az összefüggés téridőben formai hasonlóság jellegű, akkor ikonról beszélünk. Például piktogramok, elektromos alkatrész jelek, hieroglifák, hangutánzó szavak… komplexebb jelek esetében tervrajzok, térképek, képek…
Ha a hasonlóság fizikai, elvi, matematikai működési és/vagy strukturális, akkor modellről beszélhetünk, különösen összetettebb jelek esetében. Például matematikai modell, játékautó, repülőgépet szimuláló program…
Ha az összefüggés fizikai kölcsönhatás (hatás) jellegű, ami valamilyen téridőbeli anyagi, energetikai érintkezést feltételez, akkor indexről beszélhetünk. Például ujjlenyomat, füstoszlop a tűz jeleként, hő érzékelő jele… komplex jel esetében a jelölő lehet irányított modell, például egy rendszert jellemző mennyiségek elektromos jelei, kézzel irányított kurzor a monitoron, kamerában a kép jele…
Ha az összefüggés önkényes szabály (törvény), akkor szimbólumról beszélünk. A szabályt legtöbbször társas, ill. társadalmi konvenció, vagy definíció határozza meg. A jelölő és jelölt viszonyát gyakran egy külső rendszer (szótár, kódtábla, közösségi konvenció…) definiálja, a jel nem független ezektől. Ilyenek a betűk, az arab számok, a legtöbb szó, a matematikai jelek…
A fentiek nem egymást kizáró jelformák, inkább nézőpontok. Az első három esetben a jelölő valamilyen hasonlósági, fizikai (kölcsönhatási) vagy absztrakt modellje a jelöltnek, különösen az összetettebb jelek esetében.
Technológiai szempontok
Technikai szempontból fontos, hogy az adott típusú és mennyiségű jelhalmaznak mi lesz a fő funkciója. Ilyen funkció lehet például a tárolás, a kisebb-nagyobb távolságra történő átvitel, a közlés-megjelenítés, feldolgozás… Várhatóan milyen jelátalakításokra, titkosításra általában kódolásra/dekódolásra van szükség? Milyen technikai berendezésekre, pl. számítógépekre és megjelenítőkre van szükség a jelhalmazok használata során?
Legtöbbször meg sem említik, de fontos tulajdonság, hogy a jelölő majdnem mindig egyszerűbb, könnyebben kezelhető, mint a jelölt. Általában (sok nagyságrenddel) kevesebb anyagot, energiát és/vagy időt, teret igényel, mint a jel tárgya, a modellező szerepével összhangban. (Természetesen nem abban az esetben, ha például a jelölővel elvont fogalmat jelölünk.) Gondoljunk csak arra, milyen óriási fejlődést hozott például a számítástechnikában a miniatürizálás és vele párhuzamosan a számítási sebesség növelése. A jelölőknek éppen ez a materiális makroszkopikus tárgyakhoz viszonyítva hihetetlenül nagy könnyedsége és/vagy sebessége, rugalmassága, és (a szimbólumok esetében önkényes) független definiálhatósága teszi különösen alkalmassá a valóság szabad leírására, reprezentálására, modellezésére. A jelölők „kvázi virtuális” világa teszi lehetővé a legkülönbözőbb jelhalmazokkal modellezett (tárolt és/vagy működtetett) virtuális világok beláthatatlan sokaságát.
Korunkban fontos technológiai kérdés, hogy a jel, pontosabban a jelölő digitális vagy analóg formában létezik-e? A számítógépekkel végzett feldolgozás, tárolás, továbbítás miatt, a digitális jelek kerültek előtérbe. Ugyanakkor érzékszerveink általában analóg jelek fogadására alkalmasabbak és az ember által keltett jelek is többnyire analógok (eltekintve a gépeléstől).
Mind a modellszerep, mind a digitalizálás szempontjából fontos, hogy a jeleket egyszerű elemi jelekre lehet bontani, vagy már eleve azokból épülnek fel. Különösen fontos ez a bonyolult komplex jelek esetében. Például egy kép, vagy egy mozgókép apró képpontokra bontható. Amikor a beszédet fonémákra vagy az írást betűkre bontjuk, akkor is elemi jelekre bontunk. Az elemi jeleket elvileg egyszerű digitalizálni. Az Elemi jel- jel- komplex jel olyan viszonyban áll egymással, mint az elem- rendszer- összetett rendszer. A legtöbb jel egy jelrendszer része és lineáris jelsorozatokban (például szöveg) vagy összetettebb, nemlineáris struktúrákban (például hipertext) fordul elő. Jelrendszernek nevezünk valamely jelkészletet, a rájuk vonatkozó rendszerszabályok összességével együtt.
Analóg és digitális jelek
Az analóg szó eredetileg arra utalt, hogy a technikai analóg jel hasonló az eredeti (érzékelhető vagy mérhető) természetes jelhez, csak más fizikai mennyiség reprezentálja. Az analóg jelet legtöbbször folytonos fizikai mennyiség reprezentálja, amely gyakran folyamatos függvénye az időnek, helynek vagy más mennyiségnek. Például a hőmérsékletet, mint jelet a hőmérőben egy higanyszál hossza mutatja, e két mennyiség arányosan változik. Egy másik példa a mikrofonban a hang hatására létrejövő feszültség időbeli változása, amely nagy pontossággal (hűen) követi az eredeti hang rezgéseit.
A számjegyek, illetve azok blokkjai, például egy nyolcbites bináris szám, nem csak algebrai számot jelölhet, hanem egy tetszőleges jelet, például karaktert vagy egy színt, vagy hangot is. A számjegyek sorai, szekvenciái, halmazai tehát tetszőleges jeleket jelölhetnek definíciószerűen. Ezt a hozzárendelési szabályt például kódtáblázattal lehet egyértelműen megadni. {Egy ilyen karaktereket számokhoz kölcsönösen és egyértelműen rendelő táblázat az ASCII kódtáblázat is.}
A digitális jel valamilyen diszkrét jelnek számokkal kódolt megjelenési formája, speciálisan bináris számokkal kódolt. Diszkrét jeleknek azokat a jeleket nevezzük, amelyek véges sok, jól megkülönböztethető értéket, formát vehetnek fel. A digitális jel tehát, egy vagy több számjegyből álló jel. Általában számjegyek sora(i) alkotnak egy jelet, ezek persze rendezettek valamilyen szabály szerint. Ha számjegynek mindössze 0-át és 1-et használunk, akkor kettes számrendszerről beszélünk. Mivel a számok kettes számrendszerben is ábrázolhatóak, ezért minden digitális jel leírható 0 és 1 számjegyekkel is, azaz bináris jelekkel, illetve ezek soraival.
A digitalizálás lényege, hogy (1) a jelet véges számú és véges pontosságú (kerekítünk) diszkrét jelekre bontjuk, ha még nem ilyen elemekből áll és (2) mindegyik diszkrét jelformának, adott szabály szerint, számokat (egészeket, ill. véges pontosságú számokat) feleltetünk meg. {A megfelelő kerekítés és a kölcsönös és egyértelmű megfeleltetés fontos, hogy jó közelítéssel visszaállítható legyen az eredeti analóg jel.}
Diszkrét jelekre bontás például a betűk sora egy szövegből, piktogramok sora a monitorról, színes képpontok soronként képpontokra bontva egy képből. Nagy jelentőségű tény, hogy a gyakorlatban az analóg jelek megfelelő pontossággal, közelítéssel diszkrét jelekre bonthatóak és így digitalizálhatóak. Ezt a jelátalakítást, kódolást A/D (analóg/digitális), illetve fordítva D/A (digitális/analóg) átalakításnak nevezzük.
A jelek mérhetőek
Ismert, hogy a bináris jelek mérhetőek. Azt a mennyiséget, amivel egy jel vagy jelhalmaz mérhető adatmennyiségnek nevezzük. Mivel minden érdemleges jel digitalizálható, ezért minden jel mérhető is. Ha a jel még nem digitális (bináris), az egyértelműség céljából meg kell adni a digitalizálás paramétereit is. Például hangoknál a mintavételi frekvenciát és a kvantálási szintek számát. Ezek arra jellemzőek, hogy az eredeti jelnek, jelhalmaznak milyen pontosan, milyen hűen felel meg a digitális változata. Végezetül álljon itt az adatmennyiség meghatározása.
Az adatmennyiség az a mennyiség, azaz mérőszám és mértékegység, amely a jelek számát méri valamely alapul választott jelrendszerben és a neki megfelelő mértékegységben. Szokásos egysége az 1 bit, amely egy darab bináris jel adatmennyisége. Az adatmennyiségnek gyakran használt nagyobb egysége a byte (röviden B): 1 byte = 8 bit.
Szemléletünk szerint
A jel az informatika egyik alapfogalma, de jelentőségét csak akkor sejthetjük meg, ha végiggondoljuk, hogy minden, amit a világról és benne önmagunkról érzékelünk, érzünk, gondolunk és tudunk, minden adat, tudás, amit megőrzünk, feldolgozunk, minden információ, amit kommunikálunk, jelekkel történik.
A világ számunkra elsődlegesen téridőbeli aktív és passzív jelhalmazok, jelstruktúrák világa, ami e mögött van az a valóság közvetlenül érzékelhetetlen része. A valóságban minden létező elsődlegesen önmaga, másodlagosan más dolgoknak és önmagának jele, jelhalmaza, azaz virtualitása, (önmagára és másokra vonatkozó jelhalmaza) és e virtualitás tetszőleges számú újabb virtualitása. A tárgyaknak, jelenségeknek ez a mindenütt jelenlévő jelszerepe, más valóságdarabok „tükrözése” és/vagy modellezése és/vagy megértése, fizikai vonatkozásban kölcsönhatások, hatások révén, informatikai vonatkozásban kommunikáció révén valósul meg.
Végh András, 2014. január
Ez az írás a szerző és a hely feltüntetésével szabadon felhasználható.
{CC-BY-ND-3.0}
Irodalom
· Locke, J., Értekezés az emberi értelemről. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1979.
· Morris, C. V., A jelelmélet alapfogalmai. General press, Budapest, 2005.
· Peirce, C. S., A jelek felosztása. General Press, Budapest, 2005.
· Horányi, Ö., A jel tudománya, General Press, Budapest, 2005.
· Devecz Ferenc – Juhász Tibor - Makány György – Végh András, Informatika 9., 30 – 43. oldal, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2005.
· Végh András, Szóbeli tételjavaslatok, (54 - 77. oldal), Nemzeti Tankönyvkiadó, 2005.
· Wikipédia: https://hu.wikipedia.org/wiki/Jel