الرقمية والثنائية والثنائية والرقمية

توضيح النسبية بين الكلمتين

ارتفاع، بعنوان "وجهة نظر صناعة المصاعد في المملكة المتحدة" ، هي مجلة نشرها إيش باكنغهام. في أحد إصداراته السابقة ، طرح David Cooper استفسارًا على القراء طالبًا بتوضيح العلاقة بين الرقمية والثنائية. كتب كوبر:

"وجدت نفسي مؤخرًا في نقاش حول النسبية بين الكلمتين ثنائي ورقمي. . . . تم الاتفاق أخيرًا على ثلاث مواقف من قبل أشخاص مختلفين لم يتمكنوا من التوصل إلى توافق في الآراء. أتساءل عما إذا كان بإمكانك أن تسأل قرائك ".

المواقف الثلاثة المتفق عليها هي:

• الثنائي رقمي. الرقمي ثنائي.
• الثنائي رقمي. رقمي يتضمن ثنائي.
• الثنائي رقمي. الرقمية تعني ثنائي.

ردًا على ذلك ، تبع ذلك درسًا تعليميًا موجزًا ​​قدمته الدكتورة جينا بارني في جلسة لاحقة ارتفاع مشكلة في أنظمة الترقيم المختلفة ، بما في ذلك النظام السداسي العشري والعشري. دفعني اهتمامي بالموضوع إلى إرسال رد على ارتفاع واستفسار كوبر التالي.

الإلكترونيات الرقمية هي طريقة لنقل الإشارات حيث يتم نقل القيم المنفصلة للطاقة الكهرومغناطيسية أو الكهروضوئية من مكان إلى آخر. عند الترددات الأقل من تلك الموجودة في الطيف الكهرومغناطيسي ، توجد أصوات (ضغط وخلخلة الهواء) يمكن تحويلها رقميًا لنقل إشارة مسموعة.

بينما يمكن أن تأخذ الإشارات الرقمية عدة قيم ، يتم استخدام حالتين عادةً - "تشغيل" أو "إيقاف" أو "نعم" أو "لا" أو "1" أو "0". يتم إنشاء الإشارات الرقمية عن طريق "تقطيع" الإشارات التناظرية إلى نطاقات منفصلة من الجهد أو التردد أو خصائص أخرى للطاقة الكهرومغناطيسية أو الكهروضوئية. سيتم تمثيل كل قيمة أو حالة بنطاق ترددات أو نطاق من الفولتية. وبالتالي ، يمكن تمثيل "0" أو "لا" بشيء قريب من 0 V ، و "1" أو "نعم" بشيء قريب من 5 V. لا توجد قاعدة صارمة وسريعة بشأن عدد النطاقات المنفصلة التي يجب تقسيم الإشارة. يمكن أن تكون ثلاث نطاقات أو حالات ، أو حتى أربعة أو خمسة. في حالة استخدام ثلاث حالات متميزة ، قد يكون نظام الترقيم الثلاثي مناسبًا.

بعض الاستخدامات المبكرة لنقل الإشارات الرقمية هي شفرة مورس أو مصابيح الإشارة. يمكن للمرء أن يقول حتى أن إشارات الدخان التي يستخدمها الأمريكيون الأصليون كانت شكلاً من أشكال الإشارات الرقمية. لقد حرصت حتى الآن على عدم استخدام مصطلح "اتصال". الغرض من الإشارة ، سواء كان ذلك عن طريق الكهرومغناطيسية أو الضوء أو الصوت أو الدخان ، هو الإرسال معلومات وبالتالي التواصل. من أجل نقل المعلومات ، يجب تطبيق بعض الرموز أو اللغة على الإشارات الرقمية.

اختار Samuel Morse استخدام النقاط والشرطات (الأصوات القصيرة والطويلة) في مجموعات مختلفة لتمثيل الحروف الأبجدية والأرقام المختلفة. تم تطبيق نفس شفرة مورس في النهاية على مصابيح الإشارة التي تستخدمها القوات البحرية لنقل المعلومات والأضواء من وإلى السفن الأخرى.

لذلك ، في حين أن إرسال الإشارات الرقمية كان موجودًا لفترة طويلة بشكل أو بآخر ، فإن فائدته تأتي من القدرة على نقل المعلومات. عندما يتم نقل المعلومات عبر الطاقة الكهرومغناطيسية الرقمية ، فقد ثبت أنه من الملائم استخدام حالتين أو قيمتين كما هو موضح أعلاه. الشفرة أو اللغة المستخدمة لتحويل الإشارة إلى معلومات هي الكود الثنائي (نظام الترقيم الثنائي).

تم تطوير نظام الترقيم الثنائي والمنطق الثنائي بواسطة George Boole ، مما يسمح بنقل المعلومات المعقدة والمعقدة باستخدام إشارات رقمية مثل "1" و "0". يمكن معالجة هذه المعلومات لأداء وظائف رياضية. في عالم اليوم لأجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات الرقمية ، يتم إرسال الأرقام الثنائية أو "البتات" وتجميعها في مجموعات من ثمانية أرقام ثنائية ("1" و "0") تسمى "بايت". يمكن أن تمثل هذه البايت ما يصل إلى 256 حرفًا مختلفًا (0-255). صفر = 0000 0000 ، و 255 = 1111 1111. يتم تحديد قيمة البايت من خلال الاستخدام المقصود للمعلومات. قد يمثل الأحرف المختلفة من الأبجدية والرموز كما هو الحال في مجموعة كود الكود القياسي الأمريكي لتبادل المعلومات ، أو يمكن أن يمثل ببساطة مجموعة من الأرقام.

يمكّن استخدام الجبر البولي ، وهو جبر قيم الحقيقة ، من تنفيذ جميع الوظائف الرياضية (الضرب والقسمة والجمع والطرح). تم استخدام النظام الثنائي في أجهزة الكمبيوتر منذ أيام تشارلز باباج وآلان تورينج. يتيح لنا استخدام الشفرة الثنائية في أجهزة الكمبيوتر الحديثة معالجة هذه البتات والبايتات بسرعات هائلة.

بالنظر إلى الخيارات الثلاثة المعروضة في السؤال الأولي ، فإن أفضل إجابة هي ، "الثنائي رقمي ؛ يتضمن رقمي ثنائي ". ربما يكون هذا تبسيطًا مفرطًا. أفضل أن أقول ، "نظام الترقيم الثنائي أو المنطق الثنائي هو أ لغة تستخدم لنقل المعلومات عبر الإشارات الرقمية. تم التعبير عن نفس النوع من العلاقة في وقت ما من قبل ريتشارد فاينمان عندما شرح العلاقة بين الفيزياء والعلوم الأخرى عندما أشار إلى أن الرياضيات هي لغة الفيزياء. وهذا يعني أنه يتم التعبير عن القوانين الفيزيائية على أنها صيغ رياضية ".

عند محاولة شرح العلاقات للجماهير ، يجب على المرء توخي الحذر حتى لا يبالغ في تبسيط المصطلحات لدرجة قد يساء فهمها من قبل الجميع. أنا على ثقة من أن ما تقدم يعالج السؤال المطروح في مقال كوبر.

أعيد طبعه من الارتفاع.

© 2011 ، ديفيس إل تيرنر