Data Digital

Data digital, dalam teori informasi dan sistem informasi , diskrit, kontinu representasi informasi atau karya, sebagai kontras dengan terus-menerus, atau sinyal analog yang berperilaku dengan cara terus-menerus, atau mewakili informasi menggunakan fungsi kontinu .

Meskipun representasi digital diskrit , informasi yang diwakili dapat berupa diskret, seperti angka dan huruf atau terus-menerus, seperti suara, gambar, dan pengukuran lainnya.

Kata digital berasal dari sumber yang sama seperti kata-kata digit dan digitus (yang Latin kata untuk jari ), seperti jari-jari sering digunakan untuk menghitung diskrit. Matematika George Stibitz dari Bell Telephone Laboratories menggunakan digital kata yang merujuk pada pulsa listrik cepat yang dipancarkan oleh perangkat yang dirancang untuk mengarahkan dan menembakkan senjata anti-pesawat pada tahun 1942. [1] Hal ini paling sering digunakan dalam komputasi dan elektronik , terutama di mana nyata dunia informasi diubah menjadi biner bentuk numerik seperti dalam audio digital dan fotografi digital .

Simbol untuk konversi digital

Karena simbol (misalnya, alfanumerik karakter ) tidak kontinu, mewakili simbol digital agak sederhana daripada konversi informasi terus menerus atau analog ke digital. Alih-alih pengambilan sampel dan kuantisasi seperti pada konversi analog-ke-digital , teknik seperti pemungutan suara dan pengkodean yang digunakan.

Sebuah perangkat input simbol biasanya terdiri dari sekelompok switch yang disurvei secara berkala untuk melihat mana switch diaktifkan. Data akan hilang jika, dalam interval polling tunggal, dua switch ditekan, atau saklar ditekan, dirilis, dan ditekan lagi. Polling ini dapat dilakukan oleh prosesor khusus dalam perangkat untuk mencegah membebani utama CPU . Ketika simbol baru telah dimasukkan, perangkat biasanya mengirimkan interupsi untuk mengingatkan dalam format khusus sehingga CPU untuk membacanya.

Untuk perangkat dengan hanya beberapa switch (seperti tombol pada joystick ), status masing-masing dapat dikodekan sebagai bit (biasanya 0 untuk dirilis dan 1 untuk ditekan) dalam satu kata. Hal ini berguna ketika kombinasi penekanan tombol yang bermakna, dan kadang-kadang digunakan untuk melewati status tombol modifier pada keyboard (seperti pergeseran dan kontrol). Tapi itu tidak skala untuk mendukung lebih dari tombol jumlah bit dalam satu byte atau kata.

Perangkat dengan banyak switch (seperti keyboard komputer ) biasanya mengatur switch ini dalam matriks pemindaian, dengan saklar individu pada persimpangan x dan y garis. Ketika saklar ditekan, ia menghubungkan x sesuai dan garis y bersama-sama. Polling (sering disebut scanning dalam kasus ini) dilakukan dengan mengaktifkan setiap baris x secara berurutan dan mendeteksi yang garis y kemudian memiliki sinyal, sehingga yang tombol yang ditekan. Ketika prosesor Keyboard mendeteksi bahwa kunci telah berubah negara, ia akan mengirimkan sinyal ke CPU menunjukkan kode scan kunci dan negara baru. Simbol ini kemudian dikodekan , atau diubah menjadi angka, berdasarkan status tombol modifier dan yang diinginkan pengkodean karakter .

Sebuah kustom encoding dapat digunakan untuk aplikasi tertentu tanpa kehilangan data. Namun, dengan menggunakan pengkodean standar seperti ASCII adalah bermasalah jika simbol seperti 'ß' perlu diubah namun tidak dalam standar.

Diperkirakan bahwa pada tahun 1986 kurang dari 1% dari kapasitas teknologi di dunia untuk menyimpan informasi adalah digital dan pada tahun 2007 itu sudah 94%. [2] Tahun 2002 dianggap tahun ketika umat manusia mampu menyimpan informasi lebih lanjut di digital dibandingkan format analog (yang "awal era digital ").

Sifat informasi digital

Semua informasi digital memiliki sifat umum yang membedakannya dari metode komunikasi analog:

Sinkronisasi : Karena informasi digital yang disampaikan oleh urutan di mana simbol-simbol yang diperintahkan, semua skema digital memiliki beberapa metode untuk menentukan awal berurutan. Dalam tertulis atau lisan sinkronisasi bahasa manusia biasanya disediakan oleh jeda (spasi), kapitalisasi, dan tanda baca. Mesin komunikasi biasanya menggunakan urutan sinkronisasi khusus.

Bahasa : Semua komunikasi digital memerlukan bahasa [ disambiguasi diperlukan ], yang dalam konteks ini terdiri dari semua informasi bahwa pengirim dan penerima komunikasi digital harus sama-sama memiliki, di muka, agar komunikasi untuk sukses. Bahasa umumnya sewenang-wenang dan menentukan makna yang akan ditugaskan untuk urutan simbol tertentu, rentang diperbolehkan nilai, metode yang akan digunakan untuk sinkronisasi, dll

Kesalahan : Gangguan (noise) dalam komunikasi analog selalu memperkenalkan beberapa, penyimpangan umumnya kecil atau kesalahan antara komunikasi yang dimaksudkan dan aktual. Gangguan dalam komunikasi digital tidak mengakibatkan kesalahan kecuali gangguan yang begitu besar untuk menghasilkan simbol yang disalahartikan sebagai simbol lain atau mengganggu urutan simbol. Oleh karena itu umumnya mungkin untuk memiliki komunikasi digital sepenuhnya bebas dari kesalahan. Selanjutnya, teknik seperti kode cek dapat digunakan untuk mendeteksi kesalahan dan menjamin komunikasi bebas kesalahan melalui redundansi atau pengiriman ulang. Kesalahan dalam komunikasi digital dapat mengambil bentuk kesalahan substitusi di mana simbol digantikan oleh simbol lain, atau kesalahan penyisipan / penghapusan di mana simbol ekstra yang salah dimasukkan ke atau dihapus dari pesan digital. Kesalahan tidak dikoreksi dalam komunikasi digital memiliki dampak tak terduga dan umumnya besar pada isi informasi komunikasi.

Menyalin : Karena kehadiran yang tak terelakkan kebisingan, membuat banyak salinan berturut-turut komunikasi analog adalah tidak layak karena setiap generasi meningkatkan kebisingan. Karena komunikasi digital umumnya bebas dari kesalahan, salinan dari salinan dapat dibuat tanpa batas.

Granular : Ketika nilai analog continuously variable direpresentasikan dalam bentuk digital selalu ada keputusan untuk jumlah simbol yang akan ditugaskan untuk nilai tersebut. Jumlah simbol menentukan presisi atau resolusi datum yang dihasilkan. Perbedaan antara nilai analog aktual dan representasi digital dikenal sebagai kesalahan kuantisasi . Contoh: suhu sebenarnya 23,234456544453 derajat tetapi jika hanya dua digit ditugaskan untuk parameter ini dalam sebuah representasi digital tertentu (misalnya termometer digital atau meja dalam laporan tercetak) kesalahan kuantisasi adalah: 0,234456544453. Ini properti komunikasi digital dikenal sebagai granularity.

Kompresibel : Menurut Miller, "data digital terkompresi sangat besar, dan dalam bentuk mentah benar-benar akan menghasilkan sinyal yang lebih besar (karena itu lebih sulit untuk mentransfer) dari data analog Namun, data digital dapat dikompresi Kompresi mengurangi jumlah.. space bandwidth yang dibutuhkan untuk mengirim informasi. data dapat dikompresi, dikirim dan kemudian didekompresi di lokasi konsumsi. Hal ini memungkinkan untuk mengirimkan lebih banyak informasi dan menghasilkan, misalnya, sinyal televisi digital menawarkan lebih banyak ruang pada spektrum airwave untuk lebih saluran televisi.

Sejarah Sistem digital

Meskipun sinyal digital umumnya terkait dengan sistem elektronik biner digital yang digunakan dalam elektronik modern dan komputasi, sistem digital sebenarnya kuno, dan tidak perlu biner atau elektronik.

Teks tertulis (karena set karakter terbatas dan penggunaan simbol-simbol diskrit - alfabet dalam banyak kasus)

Sempoa diciptakan kadang antara 1000 SM dan 500 SM, kemudian menjadi bentuk frekuensi perhitungan. Saat ini dapat digunakan sebagai kalkulator digital sangat maju, namun dasar yang menggunakan manik-manik pada baris untuk mewakili angka. Beads hanya memiliki arti di diskrit atas dan ke bawah negara, bukan di analog di-antar negara.

Sebuah suar mungkin sinyal digital sederhana non-elektronik, dengan hanya dua negara (on dan off). Secara khusus, sinyal asap adalah salah satu contoh tertua dari sinyal digital, di mana analog "pembawa" (asap) yang dimodulasi dengan selimut untuk menghasilkan sinyal digital (tiupan) yang menyampaikan informasi.

Kode Morse menggunakan enam negara digital-titik, dash, kesenjangan intra-karakter (antara setiap titik atau tanda hubung), kesenjangan pendek (antara setiap huruf), kesenjangan menengah (antara kata-kata), dan kesenjangan yang panjang (antara kalimat)-untuk mengirim pesan melalui berbagai pembawa potensial seperti listrik atau cahaya, misalnya menggunakan telegraf listrik atau lampu berkedip.

Braille sistem adalah format biner pertama untuk pengkodean karakter, menggunakan kode enam-bit diterjemahkan sebagai pola titik.

Bendera semaphore menggunakan batang atau bendera diselenggarakan di posisi tertentu untuk mengirim pesan ke penerima menonton mereka agak jauh.

Bendera sinyal maritim internasional memiliki tanda khas yang mewakili huruf alfabet untuk memungkinkan kapal untuk mengirim pesan satu sama lain.

Baru-baru ini ditemukan, sebuah modem memodulasi analog "pembawa" sinyal (seperti suara) untuk mengkodekan informasi digital biner listrik, sebagai rangkaian pulsa biner suara digital. Sebuah versi yang sedikit lebih awal, mengejutkan diandalkan konsep yang sama adalah untuk bundel urutan audio digital "sinyal" dan "tidak ada sinyal" informasi (yaitu "suara" dan "diam") pada pita kaset magnetik untuk digunakan dengan awal komputer rumah .