Что относится к цифровым технологиям пример
Цифровые технологии
Цифровые технологии (англ. Digital technology ) основаны на представлении сигналов дискретными полосами аналоговых уровней, а не в виде непрерывного спектра. Все уровни в пределах полосы представляют собой одинаковое состояние сигнала.
Цифровая технология работает, в отличие от аналоговой, с дискретными, а не непрерывными сигналами. Кроме того, сигналы имеют небольшой набор значений, как правило,два, но в реальной жизни системы, особенно учётные системы хранения данных, на основе трёх значений. Обычно это 0, 1, NULL которые в булевской алгебре имеют значения «Ложь», «Истина» и в присутствии NULL «отсутствие результата» соответственно.
Цифровые схемы состоят в основном из логических элементов, таких как AND, OR, NOT и др., а также могут быть связаны между собой счетчиками и триггерами.
Цифровые технологии главным образом используются в вычислительной цифровой электронике, прежде всего компьютерах, в различных областях электротехники, таких как игровые автоматы, робототехника, автоматизация, измерительные приборы, радио- и телекоммуникационные устройства и многих других цифровых устройствах.
Содержание
Преимущества
Одно из преимуществ цифровых схем по сравнению с аналоговыми [1] заключается в том, что у первых сигналы могут быть переданы без искажений. Например, непрерывный звуковой сигнал, передающийся в виде последовательности 1 и 0, может быть восстановлен без ошибок при условии, что шума при передаче было не достаточно, чтобы предотвратить идентификацию 1 и 0. Час музыки может быть сохранен на компакт-диске с использованием около 6 млрд двоичных разрядов.
Цифровыми системами с компьютерным управлением можно управлять с помощью программного обеспечения, добавляя новые функции без замены аппаратных средств. Часто это может быть сделано без участия завода-изготовителя путем простого обновления программного продукта. Подобная функция позволяет быстро адаптироваться к изменяющимся требованиям. Кроме того, возможно применение сложных алгоритмов, которые в аналоговых системах невозможны или же осуществимы, но только с очень высокими расходами.
Хранение информации в цифровых системах проще, чем в аналоговых. Помехоустойчивость цифровых систем позволяет хранить и извлекать данные без повреждения. В аналоговой системе старение и износ может ухудшить записанную информацию. В цифровой же, до тех пор, пока общие помехи не превышают определенного уровня, информация может быть восстановлена совершенно точно.
Недостатки
В некоторых случаях цифровые схемы используют больше энергии, чем аналоговые для выполнения одной и той же задачи, выделяя больше тепла, что повышает сложность схем, например, путем добавления кулера. Это может ограничить их использование в портативных устройствах, питающихся от батареек.
Например, сотовые телефоны часто используют маломощный аналоговый интерфейс для усиления и настройки радио-сигналов от базовой станции. Тем не менее, базовая станция может использовать энергоемкую, но очень гибкую программно-определяемую радиосистему. Такие базовые станции можно легко перепрограммировать для обработки сигналов, используемых в новых стандартах сотовой связи.
Цифровые схемы иногда дороже аналоговых.
Возможна также потеря информации при преобразовании аналогового сигнала в цифровой. Математически это явление может быть описано как ошибка округления.
В некоторых системах при потере или порче одного фрагмента цифровых данных может полностью измениться смысл больших блоков данных.
Происхождение названия
Английское слово digital, означающее «цифровой», в свою очередь, происходит от латинского Digitus, то есть «палец».
Поскольку человечеством в течение длительного времени в процессе подсчета малых значений использовались пальцы, именно десятеричная система счисления стала оcновной, в том числе и в индо-арабской нумерации. Обычно пальцами можно рассчитывать значения только целых чисел. Из-за этого слово «цифровой» также используется для обозначения любого объекта, который работает с дискретными значениями.
Что такое цифровая технология простыми словами
Что такое цифровые технологии
Цифровые технологии — от лат. Digital technology — технологии со своим программным обеспечением, которые созданы с помощью вычислительной техники.
Одно из значений слова digital — «палец». Человечество на протяжении своей истории использовало для счета целых чисел пальцы. Поэтому вначале определение digital применялось к целым числам, которые меньше десяти. Современное значение понятие цифровых технологий приобрело в связи с появлением новых вычислительных машин.
Цифровые технологии используются в компьютерах, игровых автоматах, робототехнике, измерительных приборах, радио- и телекоммуникационных устройствах.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Появление первых вычислительных устройств в мире относят к древнему Шумеру. Там был распространен абак: счетная доска с начерченными линиями. Абак использовали для арифметических вычислений. Позже он трансформировался в счеты. Их использовали до возникновения карманных электронных калькуляторов.
Аналогом компьютера стал Антикитерский механизм. Механизм разработали для расчета дат, траекторий движения планет и предсказания астрономических явлений. Пользователь вводил несколько простых переменных, что приводило к ряду сложных математических вычислений. Код этого механизма записан в математические соотношения вращающихся шестеренок и указателей на надписи на дисках.
Чтобы вычислить необходимые даты солнечного или лунного календаря:
Открытие логарифмов Джоном Непером позволило создать инструменты для расчета. Вильгельм Шиккард изобрел вычислительную машину. Блез Паскаль построил первое устройство сложения. Готфрид Лейбниц сконструировал ступенчатый калькулятор и разработал формальную логику.
Формальная логика — наука о правилах преобразования высказываний безотносительно содержания входящих понятий. Истинность высказываний сохраняется. Правила и высказывания записываются с помощью формул.
Логика свелась к бинарной (двоичной) системе счисления — основам информационного счисления. Числа в этой позиционной системе записываются с помощью только двух символов — нуля и единицы.
Карл Лейбниц доказал, что в данном множестве действуют все арифметические операции. Поэтому с развитием электронно-вычислительных машин двоичная система подошла для программирования и организации информационных данных в памяти устройств. Их программирование осуществляется языком цифрового кода — последовательностью нулей и единиц.
В основе цифровых технологий заложены способы кодирования и передачи информации для быстрого решения задач.
Цифровые технологии работают с дискретными, а не с непрерывными сигналами.
Информация передается в виде двоичного кода, который преобразовывается принимающим оборудованием. Код состоит из битов.
Биты — двоичные числа из единиц и нулей, которые означают истина и ложь соответственно; включение и выключение. Расположение нулей и единиц определяет декодирование информации.
Их виды и свойства
Выделяют несколько основных видов цифровых технологий будущего:
Искусственный интеллект характеризуется методами, которые позволяют имитировать человеческое поведение.
На основе данных об особенностях интеллекта и расшифровках аспектов обучения машина может воспроизвести эти процессы.
Выделяют три группы систем искусственного интеллекта:
Машинное обучение — направление искусственного интеллекта, включающее методы, с помощью которых можно обучить. Машины получают данные и обучаются по ним. Например, решение класса задач на распознавание образов.
Глубокое обучение — подмножество машинного обучения ‒ использует нейронные сети для решения реальных задач. Нейронные сети имитируют человеческое поведение в процессе принятия решений.
Блокчейн — непрерывная цепочка блоков для хранения информации, сформированная по определенным правилам. Цифровые данные защищены от подмены и изменений.
Информацию преобразовывают в битовую строку фиксированной длины — хешируют данные. В каждом блоке блокчейна хранится информация о предыдущем блоке. Например, база данных, в которой содержится список сотрудников с транзакциями в системе, краткими характеристиками информационных процессов.
Криптовалюта — разновидность цифровой валюты. Ее количество определяется количеством данных расчетных единиц, которое записывается в соответствующей позиции информационного пакета протокола передачи данных.
Источники сбора данных:
Виртуальная реальность — искусственно созданная трехмерная цифровая среда, нацеленная на передачу человеку информации через его органы восприятия. С помощью сенсорных устройств человек может погрузиться в интерактивный мир.
Виртуальная реальность — правдоподобная, интерактивная, изучаемая, с эффектом присутствия. Специалисты тщательно изучают психологию будущих пользователей. Связь с реальным миром отсутствует.
Компоненты взаимодействия с виртуальной реальностью:
Дополненная реальность — виртуальный мир накладывается на реальный. Человек получает информацию из двух источников.
Основные категории кибербезопасности:
Сфера применения
Примеры сфер жизни с применением цифровых технологий:
Преимущества цифровых технологий
Плюсы использования цифровых технологий:
Минусы использования цифровых систем:
Какие существуют виды цифровых технологий
Под видами цифровых технологий подразумевается перечень всех ведущих направлений, начиная от развития и заканчивая конечным их использованием.
Основная технология, с помощью которой базируется цифровая информация, называется интернетом вещей. Как известно, почти все устройства, что используются в бытовой жизни, питаются от электросети и это стало вполне обычной вещью. С каждым днем все больше появляется различных предметов и устройств, которые нас окружают, и имеют выход к интернету. Все это предоставляет возможность собирать нам нужную информацию, кроме того дистанционно управлять некоторыми устройствами. В общем, можно считать, что в интернете есть виртуальный аналог устройства, где содержатся разнообразные его параметры и характеристики, что впоследствии позволит производить управление физическим объектом через интернет сеть.
Как пример, интернета вещей, можно взять кинопроектор в кинотеатре. Он способен известить в нужную службу технической поддержки о возникновении сбоев и неполадок, а также предоставить список необходимых запчастей, что нужных для устранения проблемы. В дальнейшем развитие интернета вещей, может являться обменный процесс информацией между вещами, что позволит открыть дорогу к автоматизации процессов в ремонте, доставке и других немаловажных сферах экономики. Необходимо решить еще ряд проблем, таких как минимальное количество использования энергии, электронными устройствами, создание новых видов связей, что позволят обеспечить процесс обмена информации между вещами. Но с каждым разом наш мир стремительно погружается в оцифрованную среду.
На сегодняшний день, для большинства людей цифровые интернет технологии находятся на фантастическом уровне представления и в скором времени, для оборудования домов, автомобилей, будет устанавливаться связь через сеть интернет, через программных агентов. Такой вид связи, предоставит возможность позаботиться о таких бытовых потребностях, как поставка тепла, воды, газа, света, отправка автомобилей на техосмотр и др.
Не нашли что искали?
Просто напиши и мы поможем
Интернет вещей, еще не так давно был лишь концептуальной идеей, но сегодня начинается все больше внедрение реальности возможностей, среди которых можно наблюдать умные бытовые приборы, машины, дома.
Дополненная реальность
Дополненная реальность является одной из лучших технологий с возможными перспективами ближайшего будущего. С ее помощью можно дополнить физическую реальность, разными предметами виртуального мира. Примером, можно рассмотреть ситуацию, когда человек передвигаясь по улице, сможет получать разную информацию. На данное время есть объекты, которые предусматривают использование дополненной реальности. Примером этого, являются метки во многих московских парках, которые означают связь реальных объектов с виртуальными. Так же, следует обратить внимание на игры с элементами дополненной реальности, вещевые магазины с виртуальными зеркалами в примерочных комнатах и даже в транспорте. Но даже с учетом широкого использования технологий дополненной реальности, существует много проблем, требующие их решения.
Так, например, аппаратура, которая определяет геопозицию, имеет недоскональную точность, что отличается от реального совершенства компьютерного зрения, служащей как связь между реальными предметами и виртуальной позицией. Но такая ситуация, не лишает надежды, что совсем скоро произойдет существенный прогресс в области этой технологии.
Виртуальная реальность
Аппаратура, которая позволяет человеку ощущать виртуальную реальность, побудила переворот в области развлечений. Разные шлемофоны и одежда виртуальной реальности, специализированные комнаты, предоставляют возможность окунуться в нереальный мир, созданного с помощью программных средств. В экономической сфере, в особенности промышленности и бизнеса, такие технологии не особо широко используются. Там в особенности требуются 3D модели: строительные фирмы, промышленные предприятия, нефтяные компании.
Сложно разобраться самому?
Попробуй обратиться за помощью к преподавателям
Беспроводные технологии
Такая фирма как Intel уже давно занимается проектированием беспроводной трансляцией информации большого объёма, при поддержке компаний Dell и HP. Это позволяет присоединить к основному блоку ПК отдельные дисплеи, жесткие диски и другое оборудование. Вместе с тем компания Intel, взялась за проектирование разных вариантов зарядных устройств для ноутбуков без проводов, где предусматривается применение планшетного компьютера. К тому же компания Intel, разрабатывает новую технологию под названием Perceptual computing, что предоставит возможность людям, общаться с компьютером с помощью органов чувств, без использования интерфейса. Как пример, клавиатура компьютера может заменяться жестами рук или командой «стоп» с помощью глаз. Чтобы такие технологии стали общедоступными, необходимо приобрести некоторую дополнительную технику.
Пробным вариантом, стала новая операционная система Windows 10 и ПК со встроенными камерами RealSense, которые предполагают использование защитной системы Windows Hello. Данная система, имеет возможность определять реального пользователя по биометрическим данным, то есть по чертам лица.
Цифровые технологии изменяющие мир
Обзор главных направлений цифровой трансформации, которые не может игнорировать бизнес, который хочет остаться конкурентоспособным.
Словосочетание «цифровая трансформация», стало упоминаться все чаще и чаще. Похоже новые цифровые технологии, которые активно развиваются в мировом масштабе скоро перевернут наше представление о возможностях IT.
Цифровые технологии — Интернет вещей (Internet of Things, IoT)
Одна из ключевых технологий, на которой основывается цифровая информация – это интернет вещей. То, что многие бытовые приборы подключены к электросети – это привычно, но постепенно, все больше объектов физического мира подключают к интернету, что позволяет обеспечить сбор информации и даже удаленное управление этими объектами. Фактически в интернете появляется виртуальная копия физического объекта, содержащая различные параметры объекта и внешнего мира, и позволяющая управлять объектом через интернет.
Видео учебного курса по технологиям цифровой трансформации.
Примером интернета вещей может служить прибор, например, проектор в кинотеатре, который посылает в службу технической поддержки сигнал об обнаруженной неисправности, и перечне запасных частей, которые нужно заменить в рамках внепланового ремонта.
Следующим этапом развития интернет вещей является взаимодействие вещей не только с человеком, но и между собой, что позволит добиться автоматизированного взаимодействия на конвейерных линиях, в системах технического ремонта и обслуживания оборудования, в логистике и многих других областях бизнеса. Существуют и вопросы, которые еще предстоит решить: это создание электроники с минимальным потреблением электроэнергии, а также создание новых стандартов связи для взаимодействия вещей между собой.
Цифровые технологии — Дополненная реальность (Augmented Reality, AR)
Наиболее многообещающей является технология дополненной реальности, позволяющая добавить в реальный мир – объекты из мира виртуального. Представьте, что, идя по улице вы будете видеть дополнительную информацию об объектах и людях, находящихся рядом с вами. Примеры дополненной реальности уже существуют и активно применяются, в некоторых московских парках уже можно увидеть метки, показывающие привязки объекта мира физического к миру виртуальному. Активно распространяется игры с элементами дополненной реальности, есть виртуальные зеркала и примерочные в магазинах, продающих одежду, дополненная реальность уже тестируется в автомобилях.
В то же время на пути активного применения технологий дополненной реальности есть еще вопросы, которые нужно решить. Например, пока еще недостаточна точность инструментария геопозиционирования или несовершенны технологии компьютерного зрения для привязки объектов физического мира к их виртуальным копиям. Однако, можно с уверенностью сказать, что в ближайшее время эту технологию явно можно отнести к прорывной.
Цифровые технологии — Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR)
Появление технических устройств, которые позволяют человеку находиться в виртуальной реальности сделало данную технологию востребованной в индустрии развлечений. Шлемы и костюмы виртуальной реальности, специализированные комнаты, позволяют попасть в неведомый мир, который запрограммирован так, что все ваши действия вызывают ответную реакцию виртуального мира, что позволяет погрузиться в него на все 100%.
В бизнесе технологии виртуальной реальности не столь активно применяются, скорее там сейчас востребованы технологии 3D-моделирования. Примерами построения цифровых 3D-моделей объектов реального мира являются строительные компании, производители сложных технологических изделий, нефтедобыча, а также другие отрасли.
В рамках 3D-моделирования можно говорить не только о построении моделей объектов, но и наполнения их данными, которые в свою очередь позволяют оптимизировать процессы принятия управленческих решений и впоследствии связать между собой средства проектирования изделий со средствами их производства.
В то же время на пути массового внедрения технологий виртуальной реальности еще нужно будет повысить реалистичность отображения виртуального мира в новых версиях приборов, которые обеспечат еще более реалистичное присутствие человека в виртуальной реальности.
Цифровые технологии — Машинное обучение (Machine Learning, ML) и искусственный интеллект (Artificial intelligence, AI)
Технологии машинного обучения и искусственного интеллекта, также переживают взлет. Можно увидеть, что большинство крупнейших IT-компаний, активно скупают молодые технологические компании, которые занимаются данными технологии. Фактически сейчас формируется несколько экосистем, вокруг которых будут создаваться сервисы на основе искусственного интеллекта.
Перевод с языка на язык, распознавание речи, алгоритмы поиска правильных решений, – все это позволило добиться появления компьютеров, обладающих элементами искусственного интеллекта, который в некоторых областях уже сильнее человека. Одним из примеров распространения технологий искусственного интеллекта является активное продвижение компанией IBM сервиса Watson, который показывает чудеса не только в игре в шахматы и Го, но и в постановке врачебных диагнозов, а также в других областях человеческой деятельности, где применение компьютеров раньше было немыслимо.
Водитель, журналист, юрист, врач – все эти специальности уже могут быть заменены искусственным интеллектом. И хотя на пути развития технологий искусственного интеллекта еще находится множество нерешенных вопросов, в ближайшие пять-семь лет мы увидим взрывной рост достижений в данной области.
Цифровые технологии — Робототехника
Присутствие роботов в жизни человека не раз обсуждалось фантастами, однако сейчас, роботы уже приходят в нашу реальность. Замещение простых функций, выполняемых людьми на производстве, позволяет уменьшить количество ошибок, а также ускорить их исполнение.
Не секрет, что многие промышленные компании активно применяют робототехнику в сборочных линиях и в логистике, что позволяет снизить человеческий фактор и обойтись минимальным привлечением людей.
Снижение стоимости промышленных роботов позволяет добиться экономической эффективности от их применения, и фактически людям только остается следить, как механизмы в автоматическом режиме производят продукцию без участия человека.
В Германии даже появился термин Industry 4.0, который подразумевает построение полностью автоматизированных производственных и логистических сетей, где автоматы взаимодействуют между собой в рамках производственного процесса. Сочетание робототехники, Интернета вещей, искусственного интеллекта и 3D-печати уже сейчас позволяют строить полностью механизированные фабрики по производству продукции, начиная от кроссовок и заканчивая автомобилями.
Цифровые технологии — 3D-печать
Еще одной технология, которая может изменить строительные отрасли и машиностроение. Создание огромного количества 3D-принтеров, которые могут печатать изделия из полимеров, бетона, металлов и даже золота, меняет само понимание производственного цикла, ведь многие из изделий можно получить у себя дома, обладая лишь трехмерной моделью и 3D-принтером.
Уже есть примеры печати целых домов с помощью специализированных 3D-принтеров, на подходе печать мостов. Есть даже пример полностью напечатанного на 3D-принтере автобуса.
В освоение 3D-печати уже активно включилось машиностроение, где некоторые детали дешевле печатать, чем получать «классическими» способами. Дизайнеры одежды и обуви уже печатают свои новые изделия. Строители, ювелиры, медики все они уже активно применяют 3D-печать в своих бизнес-процессах. Уже создан принтер, который может напечатать сам себя, а китайские компании начали выпускать конструкторы, из которых каждый желающий может собрать 3D-принтер в домашних условиях. И хотя на пути технологии пока стоят вопросы, связанные с печатью сложно составных изделий, вполне вероятно, что скоро станет возможным напечатать себе новые кроссовки, максимально учитывающие особенности вашей стопы. И сделать это не выходя из дома.
Видео учебного курса — как адаптироваться к цифровой трансформации
Синергия цифровых технологий
Совместное применение инновационных цифровых технологий позволяет не только изменить тот или иной бизнес-процесс, а полностью реструктурировать отрасль, выведя на нее продукт, которого не было до этого. Самое завораживающее в цифровой трансформации, это возможность применения всех этих технологий в совокупности.
Интернет вещей позволяет совместить виртуальный мир с реальным, искусственный интеллект на базе огромных массивов данных, полученных от Интернета вещей сможет формировать выводы и решения. Дополненная и виртуальная реальность сделает новый мир видным для человека. А робототехника и 3D-печать позволят автоматизировать большинство рутинных операций.
Можно сказать, что появление множества прорывных технологий изменит жизнь людей, уничтожит несколько старых и создаст множество новых профессий и безусловно сделает мир цифровым. Такая цифровизация мира приведет к изменениям во всех отраслях, и главное, появятся множество новых компаний, при этом лидерами станут те, которые смогут не только удержаться на волне цифровой трансформации, но и возглавить ее.