Дигитални податоци

Дигиталните податоци, во теоријата на информации и информациските системи, се дискретно, дисконтинуирано претставување на информации или дела. Броевите и буквите се најчесто користени репрезентации.

Дигиталните податоци се спротивни со аналогни сигнали кои се однесуваат континуирано и со континуирани функции како што се звуци, слики и други мерења.

Зборот дигитален доаѓа од истиот извор како и зборовите цифра и цигитус ( латинскиот збор за прст ), бидејќи прстите често се користат за дискретно броење. Математичарот Џорџ Стибиц од „ Телефон лаборатории“ во Бел, го употребил зборот дигитален во однос на брзите електрични импулси што ги емитирал уредот дизајниран да стрела и пука против-воздушни пиштоли во 1942 година.^[1] Терминот најчесто се користи во компјутерите и електрониката, особено кога информациите од реалниот свет се претвораат во бинарна бројчена форма како кај дигиталното аудио и дигитална фотографија.

Дигитално претворање на симбол

Бидејќи симболите (на пример, азбучнобројчени знаци ) не се континуирани, дигитално претставувањето на симболите е прилично поедноставно отколку претворањето на континуирани или аналогни информации во дигитални. Наместо земање примероци и квантизација, како при аналогно во дигитално претворање, се користат такви техники како што се анкетирање и кодирање.

Уред за влез на симбол обично се состои од група прекинувачи кои се испитуваат во редовни интервали за да се видат кои прекинувачи се вклучуваат. Податоците ќе се изгубат ако во еден интервал на гласање се притиснат два прекинувачи или се притисне прекинувач, се ослободи и повторно се притисне. Ова гласање може да го направи специјализиран обработувач во уредот за да спречи оптоварување на главниот обработувач. Кога е внесен нов симбол, уредот обично испраќа прекин, во специјализиран формат, за да може обработувачот да го прочита.

За уреди со само неколку прекинувачи (како што се копчињата на џојстик ), статусот на секој од нив може да се кодира како битови (обично 0 за пуштени и 1 за притиснати) со еден збор. Ова е корисно кога комбинациите на притискање на копчињата се значајни, а понекогаш се користат за пренесување на статусот на копчињата за модификација на тастатурата (како што се менување и контрола). Но, тој не е во обем за да поддржува повеќе клучеви отколку бројот на битови во еден бајт или збор.

Уредите со многу прекинувачи (како што е компјутерската тастатура ) обично ги подредуваат овие прекинувачи во матрица за скенирање, со поединечните прекинувачи на пресеците на x и y линиите. Кога ќе се притисне прекинувач, тој ги поврзува соодветните x и y линии заедно. Анкетирањето (често се нарекува скенирање во овој случај) се прави со активирање на секоја x линија во низа и откривање кои y линии тогаш имаат сигнал, со што се притискаат копчињата. Кога обработувачот за тастатура открие дека клучот ја сменил состојбата, тој испраќа сигнал до обработувачот што го означува кодот за скенирање на клучот и неговата нова состојба. Симболот потоа се кодира, или се претвори во број, врз основа на статусот на копчињата за модификација и посакуваното шифрирање на карактерот.

Прилагодено кодирање може да се користи за одредена апликација без загуба на податоци. Сепак, користењето на стандардно кодирање како што е ASCII е проблематично ако треба да се претвора симбол како што е "ß", но не е во стандардот.

Се проценува дека во 1986 година помалку од 1% од светскиот технолошки капацитет за складирање на информации бил дигитален, а во 2007 година тој веќе бил 94%.^[2] Се претпоставува дека 2002 година е година кога човештвото можеше да сочува повеќе информации во дигитален отколку во аналоген формат („почеток на дигиталното време “).^[3]^[4]

Состојби

Дигиталните податоци доаѓаат во овие три состојби: податоци во мирување, податоци во транзит и податоци што се користат. Доверливоста, интегритетот и достапноста треба да се управуваат во текот на целиот животен циклус од „раѓање“ до уништување на податоците.

Одлики на дигиталните информации

Сите дигитални информации имаат заеднички својства што ги разликуваат од аналогните податоци во однос на комуникациите:

Синхронизација: Бидејќи дигиталните информации се пренесуваат со низата во кои се подредени симболите, сите дигитални шеми имаат одреден метод за одредување на почетокот на низата. На пишани или говорни човечки јазици, синхронизацијата обично се обезбедува со паузи (празни места), големи букви и интерпункција. Машинските комуникации обично користат специјални низи за синхронизација.
Јазик: За сите дигитални комуникации е потребен формален јазик, кој во овој контекст се состои од сите информации што испраќачот и примачот на дигиталната комуникација мора да ги поседуваат и однапред, за да може комуникацијата да биде успешна. Јазиците се генерално произволни и го специфицираат значењето што треба да се додели на одредени низи на симболи, дозволениот опсег на вредности, методите што треба да се користат за синхронизација, итн.
Грешки: Нарушувања ( бучава ) во аналогните комуникации секогаш воведуваат некои, генерално, мали отстапувања или грешки помеѓу намената и реалната комуникација. Нарушувањата во дигиталната комуникација не резултираат во грешки освен ако нарушувањето е толку големо што резултира со погрешно протолкување на симбол како друг симбол или нарушување на низата симболи. Затоа е генерално можно да се има дигитална комуникација без грешки во целост. Понатаму, техники како што се кодови за проверка може да се користат за откривање на грешки и гарантирање комуникации без грешки преку вишок или повторно пренесување. Грешките во дигиталните комуникации можат да бидат во форма на грешки при замена во кои симболот се заменува со друг симбол, или грешки при вметнување / бришење во кои е вметнат или избришан дополнителен неточен симбол во дигитална порака. Неисправените грешки во дигиталните комуникации имаат непредвидливо и генерално големо влијание врз информатичката содржина на комуникацијата.
Копирање : Поради неизбежното присуство на бучава, правењето многу последователни копии на аналогната комуникација е неизводливо бидејќи секоја генерација го зголемува бучавата. Бидејќи дигиталните комуникации обично не содржат грешки, копиите од копиите може да се направат на неодредено време.
Грануларност : Дигиталното претставување на континуирано променлива аналогна вредност обично вклучува избор на бројот на симболи што треба да се доделат на таа вредност. Бројот на симболи ја одредува прецизноста или резолуцијата на добиениот датум. Разликата помеѓу вистинската аналогна вредност и дигиталната претстава е позната како грешка на квантизација. На пример, ако вистинската температура е 23.234456544453 степени, но ако на овој параметар му се доделени само две цифри (23) во одредена дигитална претстава, грешката за квантизација е: 0.234456544453. Ова својство на дигитална комуникација е познато како грануларност.
Компресибилно : Според Милер, „Некомпресираните дигитални податоци се многу големи и во сурова форма, тие всушност би создале поголем сигнал (затоа е потешко да се пренесат) отколку аналогните податоци. Сепак, дигиталните податоци можат да се компресираат. Компресијата ја намалува количината на простор за пропусен опсег потребен за испраќање информации. Податоците можат да се компресираат, испраќаат и потоа да се декомпресираат на местото на потрошувачката. Ова овозможува да се испраќаат многу повеќе информации и да резултираат во, на пример, дигитални телевизиски сигнали кои нудат повеќе простор на спектарот на бранови за повеќе телевизиски канали. " ^[4]

Историски дигитални системи

И покрај тоа што дигиталните сигнали обично се поврзани со бинарни електронски дигитални системи што се користат во модерната електроника и компјутери, дигиталните системи се всушност антички и не треба да бидат бинарни или електронски.

ДНК генетскиот код е природно појавена форма на складирање на дигитални податоци.
Напишан текст (поради ограничениот сет на карактери и употребата на дискретни симболи - азбуката во повеќето случаи)
Абакусот е создаден некаде помеѓу 1000 п.н.е. и 500 п.н.е., подоцна станал форма на честота на пресметка. Денес може да се користи како многу напреден, но сепак основен дигитален калкулатор кој користи мониста на редовите за да претставува броеви. Монистра имаат значење само во дискретни состојби нагоре и надолу, а не во аналогни состојби помеѓу.
Светилник е можеби наједноставниот неелектронски дигитален сигнал, со само две состојби (вклучено и исклучено). Особено, сигналите за чад се еден од најстарите примери на дигитален сигнал, каде што аналогниот „носач“ (чад) се модулира со ќебе за да генерира дигитален сигнал (издувања) што пренесува информации.
Морзеов код користи шест дигитални состојби - точка, цртичка, јаз во карактер (помеѓу секоја точка или цртичка), краток јаз (помеѓу секоја буква), среден јаз (помеѓу зборови) и долг јаз (помеѓу реченици) - за испраќање пораки преку разновидност на потенцијални носачи како што се електрична енергија или светлина, на пример со користење на електричен телеграф или трепкачка светлина.
Брајовиот систем беше првиот бинарен формат за кодирање на карактерот, користејќи шест-битен код, претставен како образец на точки.
Знаме на семафорот користи прачки или знамиња што се држат во одредени позиции за да испрати пораки до приемникот гледајќи ги на некое оддалеченост.
Знамињата на меѓународните поморски сигнали имаат карактеристични ознаки кои претставуваат букви од азбуката за да им овозможат на бродовите да испраќаат пораки едни на други.
Неодамна измислен, модем модулира аналоген „носач“ сигнал (како звук) за да кодира бинарни електрични дигитални информации, како серија бинарни дигитални звучни импулси. Нешто порано, изненадувачки сигурна верзија на истиот концепт беше да се склопи низа аудио дигитални информации за „сигнал“ и „без сигнал“ (т.е. „звук“ и „тишина“) на магнетна касета лента за употреба со рани домашни компјутери.

Поврзано

Наводи

↑ Ceruzzi, Paul E (June 29, 2012). Computing: A Concise History. MIT Press. ISBN 978-0-262-51767-6.
↑ "The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information", especially Supporting online material, Martin Hilbert and Priscila López (2011), Science, 332(6025), 60–65; free access to the article through here: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
↑ "video animation on The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information from 1986 to 2010
↑ ^4,0 ^4,1 Miller, Vincent (2011). Understanding digital culture. London: Sage Publications. sec. "Convergence and the contemporary media experience". ISBN 978-1-84787-497-9.

Може да ве интересира

Токи, Р. 2006 година. Дигитални системи: принципи и апликации (10-то издание). Сала Прентис.ISBN 0-13-172579-3 ISBN 0-13-172579-3

[1] Ceruzzi, Paul E (June 29, 2012). Computing: A Concise History. MIT Press. ISBN 978-0-262-51767-6.

[HilbertLopez2011-2] "The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information", especially Supporting online material, Martin Hilbert and Priscila López (2011), Science, 332(6025), 60–65; free access to the article through here: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html

[Hilbertvideo2011-3] "video animation on The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information from 1986 to 2010

[:0-4] 4,0 ^4,1 Miller, Vincent (2011). Understanding digital culture. London: Sage Publications. sec. "Convergence and the contemporary media experience". ISBN 978-1-84787-497-9.

[1]

[2]

[3]

[4]