Цифровые технологии — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Топология цифрового процессораЦифровые технологии (англ. Digital technology) — технологии, которые основаны на представлении сигналов дискретными полосами аналоговых уровней, а не в виде непрерывного спектра.
Все уровни данных технологий, 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. В реальной жизни системы, особенно учётные системы хранения данных, имеют в своей основе три значения. 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 счётчиками 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.
Цифровой сигнал с двумя логическими уровнями, подвергшийся зашумлению при передачеОдно из преимуществ цифровых схем по сравнению с аналоговыми[1] заключается в том, что, во-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 недостаточно, чтобы предотвратить идентификацию 1 и 0. Час музыки может быть сохранён 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 путём 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 определённого уровня, информация может быть восстановлена совершенно точно.
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, путём 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 энергоёмкую, но очень гибкую программно-определяемую радиосистему. Такие базовые станции можно легко перепрограммировать для обработки сигналов, используемых в новых стандартах сотовой связи.
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.
- ↑ Paul Horowitz and Winfield Hill, The Art of Electronics 2nd Ed. Cambridge University Press, Cambridge, 1989 ISBN 0-521-37095-7 page 471
- Манфред Шпитцер. Антимозг: цифровые технологии и мозг. — АСТ, 2015. — ISBN 978-5-457-51598-7.
12 примеров использования digital-технологий в офлайне
Офлайн-магазины должны упорно работать, чтобы конкурировать с интернет-торговлей, и один из способов сделать это – использовать digital-технологии.
Технологии могут служить для разных целей: для решения практических задач, обращения к мобильным пользователям, повышения удобства покупателей или создания присутствия ретейлера в интернете. Ниже представлены 12 примеров оригинального использования средств digital в офлайне.
Виртуальные манекены
В этом примере от teamLab виртуальные манекены вызывают покупатели, когда берут одежду или обувь. В это время они видят выбранную модель на экране.
American Apparel / AR
American Apparel с помощью приложения Vuforia использовали технологию дополнительной реальности в точках продаж, чтобы открыть для пользователей ряд новых возможностей.
Например, возможность узнать подробную информацию о товаре, посмотреть видео о нем или сделать заказ онлайн.
Это хороший способ повышения опыта продаж и работы с мобильными пользователями, но есть один нюанс – нужно сначала загрузить клиентам приложение.
NFC-совместимый супермаркет
Супермаркет Casino во Франции использовал возможности NFC с размахом. Покупатели могут через свои смартфоны узнать информацию о товаре или ценах с помощью специальных устройств на полках и добавить элементы в корзину.
Совершая покупки, клиенты могут быстро все оплатить, приложив телефон к считывающему устройству на кассе.
Tesco сканирует, как вы ходите по магазинам
Эта возможность появляется в некоторых крупных магазинах Tesco и может быть очень полезной.
Используя данные своей клубной карты, вы можете сканировать товары и сразу класть их в корзину. Теоретически это ускоряет процесс, но вам все равно придется ждать продавца, если вы хотите купить алкоголь.
Это помогает контролировать текущую сумму затрат, а еще очень развлекает детей.
Marks & Spencer: центр просмотра и заказа
Эти центры позволяют посетителям просматривать каталог или сканировать штрихкод, чтобы получить информацию о продукте. Покупатели могут сделать заказ и забрать его позже или воспользоваться услугой доставки.
Эти сенсорные панели напоминают огромные айфоны и сразу устанавливаются с устройством для приема банковских карт.
Экспериментальный магазин Samsung
Этот флагманский магазин в Сингапуре сочетает в себе все возможности розничной торговли. Например, движения клиентов перед видеостеной оцифровываются и проецируются на нее, а кофейней здесь можно управлять с помощью приложения. К тому же магазин разделен на тематические зоны.
Виртуальная вешалка от Marks & Spencer
M&S стремятся к инновациям в продажах.
По словам Бена Девиса: «Это навороченная версия просмотра и заказа товаров, хотя виртуальные вешалки есть только в Амстердаме. Благодаря большому сенсорному экрану во всю стену каждый может путешествовать по каталогу в поисках вдохновения.
Также на экранах появляются аналоги товаров, которые вы просмотрели или выбрали. Это что-то вроде невероятно сложного Mr Potato Head.»
Nordstrom показывает самые популярные в Pinterest товары
Правильное использование социального доказательства в магазине Nordstorm смотрите ниже.
Macy и iBeacons
Известный в Великобритании магазин поэкспериментировал с iBeacons. В этом исследовании покупатели, которые входят в магазин с приложением Shopkik, установленным на iPhone, будут получать уведомления об акция и товарах.
Этот вид прицельного маркетинга может быть очень эффективным в борьбе с докучливыми покупателями.
Debenhams на Oxford St
Сеть Debenhams недавно представила свой флагманский магазин в Лондоне, на Oxford Street. Он изобилует большим количеством технологий. В том числе видеоэкранами и терминалами для заказа в магазине.
Digital-вывески в магазине KIKO
KIKO использует цифровой потолок, чтобы привлечь внимание потенциальных покупателей, проходящих мимо магазина.
Виртуальное дефиле от Topshop
Topshoр с радостью принял digital-технологии и использует их в магазинах регулярно, например, в кампании «Хотели бы вы быть в Topshop?».
Бренд использовал digital-технологии, чтобы оживить с помощью виртуальной реальности London Fashion Week show. Покупатели могли использовать специальные наушники, чтобы максимально приблизиться к шоу.
Цифровые технологии — это будущее человечества
Информационные системы вошли во все сферы жизни. Развитие цифровых технологий открывает огромный спектр возможностей. Прогресс во всех отраслях науки и промышленности идет с огромной скоростью, не прекращая удивлять и восхищать.
Суть феномена
Цифровые технологии – это основанная на методах кодировки и передачи информации дискретная система, позволяющая совершать множество разноплановых задач за кратчайшие промежутки времени. Именно быстродействие и универсальность этой схемы сделали IT-технологии столь востребованными.
Бизнес и производство, повседневные потребности и величайшие открытия – во всех сферах применяются новые методики.Использование в быту
Количество цифровых устройств в каждом доме постоянно увеличивается. Компьютеры, смартфоны, бытовая электроника – трудно представить современную действительность без подобных гаджетов. Цифровые технологии – это уникальное явление, которое за последние десятилетия полностью поменяло образ жизни каждого жителя планеты.
Исследователи утверждают, что внедрение технологических новинок с каждым годом будет проходить все более быстрыми темпами. На повсеместное распространение электричества в ХХ столетии ушло 30 лет, а планшетные компьютеры вошли в обиход за 3-4 года.
Общество становится дружнее. Огромные потоки информации, которые каждый желающий может получать из сети Интернет, делают образование более доступным. Реализовать свой творческий потенциал или просто заработать, не выходя из дома – раньше о таких возможностях можно было только мечтать. Сегодня это реальность.Спасение жизней
Внедрение новых цифровых технологий в медицину позволяет спасать миллионы жизней в год. Современные разработки помогают создавать высокотехнологичное оборудование для диагностики, анализа и лечения самых различных болезней. Клинические исследования, которые можно провести с использованием уникальных эмпирических методов, открывают широкие возможности для производства неизвестных ранее лекарств.
Совершенствование методов фармакологии, терапии и хирургии способствует снижению уровня смертности и повышению уровня жизни.Виртуальные методы общения позволяют в кратчайшие сроки диагностировать болезни дистанционно. 3D-принтеры, дающие возможность производить протезы – за такими разработками будущее.
Прорыв в промышленности
Увеличение объемов производства с ростом населения на планете становится приоритетной задачей во многих отраслях деятельности. Цифровые технологии – это способ ускорить любые промышленные процессы, используя сверхточные методы измерения.
Внедрение информационных систем в методы взаимодействия различных частей предприятия дает возможность повысить эффективность индустриальной организации. Создавая все больше продукции в кратчайшие сроки, промышленники имеют возможность реализовывать изделия по всему миру.Расширяя границы возможностей, современные цифровые технологии помогают наращивать темпы развития экономики.
Снижение потребностей в человеческих ресурсах на производстве позволяет освобождать созидательные резервы общества, направляя их на развитие духовности и культуры.
Продвижение бизнеса
Бизнес-корпорации находятся на разной стадии внедрения IT-методов управления и коммуникаций. Однако давно понятно, что именно цифровые технологии — это самое правильное направление для скорейшего развития предпринимательства.
Автоматизация рабочих процессов внутри компаний позволяет вести финансовый учет, основываясь на реальных статистических данных. Использование опыта оптимизации управления позволяет диверсифицировать производство и принимать более рациональные решения в процессе деятельности.
Бизнес-модели претерпевают существенные видоизменения. Теперь любая крупная организация имеет возможность расширять сферу своей деятельности, используя глобальную сеть. Быстрый доступ к любой географической точке делает управление бизнесом максимально эффективным.Инвестиции в цифровые информационные технологии помогают получить объективную оценку реальных рынков сбыта и потребностей клиентов.
Мир меняется
Многообещающие разработки ведущих мировых специалистов уже готовы завоевать весь мир. Дополненная реальность – это уже не просто теоретический проект. Виртуальные зеркала уже устанавливают в примерочных дорогих магазинов одежды. Подобные технологии тестируют в автомобилях и на улицах крупных городов.
Виртуальная реальность давно перекочевала из фантастических фильмов в индустрию развлечений. Специальные шлемы и костюмы позволяют ощутить стопроцентное взаимодействие с виртуальным миром, гарантируя полное погружение в другую действительность.
Интернет становится не только способом обмена информации. Цифровые технологии позволяют создавать своеобразную копию физического мира. Каждый объект, подключенный к глобальной сети, находится под полным контролем владельца. Умная розетка может сообщить о забытом утюге, стиральная машина просигнализирует о возможной поломке механизма.Развитие IT-коммуникаций предполагает создание взаимодействия не только между человеком и объектом, но и между двумя механизмами. Обмен информацией между разными элементами конвейерной линии, простые методы технического обслуживания, управление логистикой – вот неполный перечень удивительных преимуществ, которые могут дать цифровые технологии.
Цифровые технологии изменяющие мир — цифровая трансформация
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.
Коптелов А.К. опубликовано на e-xecutive.
10 основных Направлений развития Цифровых Технологий Будущего:
«Цифровые технологии – это не отдельная отрасль, по сути это
уклад жизни, новая основа для развития системы государственного управления, экономики, бизнеса, социальной сферы, всего общества. Формирование цифровой экономики – это вопрос национальной безопасности и независимости любого государства, конкуренции отечественных компаний». В.В. Путин
Современные научно-технические процессы практически невозможны без широкого внедрения и использования современных методологических подходов и технологий, в том числе и цифровых, которые позволяют реализовывать множество разноплановых научно-технических и технологических задач за кратчайшие промежутки времени. Именно быстродействие и универсальность сделали IT-технологии столь востребованными в современных отраслях науки и производстве. И далеко ходить за примерами не приходится.
Возьмём хотя бы бытовую технику, имеющуюся в каждом доме. Компьютеры, смартфоны, бытовая электроника – трудно представить современную действительность без подобных предметов обихода. А цифровые технологии – это уникальное явление, которое за последние десятилетия коренным образом поменяло жизнь каждого из жителей планеты.
Развитие цифровых технологий
Некоторые исследователи утверждают, что внедрение технологических новинок с каждым годом будет происходить все более быстрыми темпами. Например, если на повсеместное распространение электричества в ХХ столетии ушло более 30 лет, то планшетные компьютеры вошли в нашу повседневность за какие-то 3-4 года. Трудно себе представить, что буквально несколько лет назад ответ на вопрос «Какую бы одну из трёх особенно нужных вам вещей вы взяли бы с собой – ключи от дома, карманные деньги, сотовый телефон?» ответ прозвучал бы в пользу либо ключей, либо денег. Но уже сегодня, по заявлению авторитетного издания Gartner, более половины респондентов остановили бы свой выбор именно на электронном гаджете. В будущем внедрение технологий электронного банкинга и интернет-вещей позволит полностью перейти к цифровизации жизнедеятельности человечества, удобно совместив в одном устройстве неограниченные функциональные возможности множества необходимых человеку предметов.
Реальность такова, что внедрение информационных технологий оказывает существенное влияние на производительность труда. Отрасли, интенсивно использующие цифровые технологии, развиваются в два раза быстрее, чем в среднем по экономике. Так, обслуживание клиентов через сеть «Интернет» позволяет банкам сократить свои трудозатраты почти в 10 раз по сравнению с традиционными видами обслуживания. В последнее время во многом благодаря применению информационных технологий достигнут значительный прогресс и в ряде фундаментальных научно-исследовательских областей, включая и авиационно-космическую отрасль.
Технологии цифровой экономики
Переход к возможностям применения новых форм организации труда с использованием автоматизированных систем распределения задач, управления предприятиями с учётом эффективного распределения ресурсов, электронной бухгалтерии и документооборота, а также систем мониторинга производства, окружающей среды и поддержки принятия управленческих и технологических решений позволяет осуществить качественный скачок и более эффективно использовать имеющийся экономический потенциал, что является определяющей целью реализации программы «Цифровая экономика», принятой Правительством Российской Федерации в 2017 году.
Исторически сложилось так, что входящее в холдинг «Российские космические системы» АО «ОКБ МЭИ», как научно-производственная и исследовательская организация, всегда работающая в интересах обеспечения функционирования ракетной, космической и авиационной отраслей, просто не может, по определению, оставаться в стороне от современных трендовых направлений развития. При этом повышение качества корпоративного и внутреннего управления является приоритетной целью для развития экономики и научно-исследовательских программ нашей организации, согласно провозглашённой российским правительством Стратегии развития отрасли информационных технологий на 2014-2020 годы и на перспективу до 2025 года.
Важнейшими задачами Стратегии являются повышение прозрачности принятия решений в государственном секторе, повышение прозрачности функционирования бизнеса, увеличение инвестиционной привлекательности российской экономики, наконец – её эффективности.
Основные направления цифровой технологий
Современные исследователи и специалисты выделяют десять основных направлений развития цифровых технологий будущего:
1. Искусственный интеллект и машинное обучение (Al and Machine Learning). >>> узнать подробнее
2. Блокчейн и криптовалюты (Blockchainand Cryptocurrencies).>>> узнать подробнее
3. Большие данные (Big Data). >>> узнать подробнее
U. Телемедицина (Telemedicine). >>> узнать подробнее
5. Дополненная и виртуальная реальность (AR/VR). >>> узнать подробнее
6. Чат-Боты и виртуальные помощники (Botsand Virtual Assistants). >>> узнать подробнее
7. Мобильность и кибербезопасность (Mobile and Cybersecurity). >>> узнать подробнее
8. Интернет вещей (1оТ — Internet of Things). >>> узнать подробнее
9. Компьютерное зрение (Computer Vision). >>> узнать подробнее
10. Нейросети (Artificial Neural Networks).>>> узнать подробнее
Однозначно, решение этих задач в рамках Стратегии без развития цифровых технологий невозможно, поэтому ОКБ МЭИ одним из первых включилось в столь интересную и важную по значению работу.
Отмеченные выше позиции так или иначе имеют свою интерпретационную основу и при функционировании наших структурных подразделений и организации в целом. Кратко рассмотрим перечисленные технологии.
Автор публикации
40 Комментарии: 15Публикации: 397Регистрация: 06-06-2017Цифровые технологии — это… Что такое Цифровые технологии?
Топология цифрового процессораЦифровые 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.
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.
Примечания
- ↑ Paul Horowitz and Winfield Hill, The Art of Electronics 2nd Ed. Cambridge University Press, Cambridge, 1989 ISBN 0-521-37095-7 page 471
Ссылки
Цифровые технологии
Определение 1
Цифровые технологии – это дискретная система, которая базируется на способах кодирования и трансляции информационных данных, позволяющих решать разнообразные задачи за относительно короткие отрезки времени.
Введение
Будущий прогресс во всех сферах жизни общества напрямую связан с развитием цифровых технологий. Возможности цифровых технологий поистине безграничны. Информационные технологии – это одна из ветвей цифровых технологий. Высокая скорость работы и универсальность применения делают их чрезвычайно популярными. В сфере бизнеса и промышленного производства, в повседневных нуждах обычных людей — везде используются новейшие технологические достижения. Число цифровых приборов в любой среднестатистической квартире непрерывно возрастает. Персональные компьютеры, смартфоны, бытовые электронные приборы — всё это часть повседневной жизни общества. Исследования учёных и жизненная практика показывают, что появление новых технологий и их широкое применение идёт со всё возрастающими темпами. Например, внедрение электричества в двадцатом веке происходило примерно в течение тридцати лет, а, скажем, планшеты стали использоваться практически повсеместно примерно за четыре года.
Краткая история, достоинства и недостатки цифровых технологий
Термин цифровые – digital, произошел от слова Digitus, что на латыни означает «палец». Так как люди длительный период времени считали числа просто на пальцах, то благодаря этому десятичная система счисления стала основной. Однако, на пальцах возможно пересчитать только целые числа, по этой причине термин «цифровой» применяется, чтобы обозначить устройство, работающее в дискретной области значений.
Достоинства цифрового сигнала:
- Основным достоинством цифровой системы относительно аналоговой является возможность передачи сигнала без искажения. К примеру, если передавать звуковой файл в виде набора нулей и единиц, то он будет принят без искажений, если уровень шумов при трансляции ниже порога, когда возможно ошибочно определить ноль вместо единицы и наоборот. Для сохранения музыкального файла с записью одного часа музыкального произведения потребуется примерно шесть млрд. двоичных кодов.
- Устройствами, построенными на основе цифровых систем, возможно осуществлять управление при помощи специальных программ. При этом можно расширить возможности устройства (например, добавить новые функции) без переоснащения аппаратными средствами. Иногда это делается простым обновлением программного обеспечения (прошивки). Эта особенность даёт возможность просто выполнить адаптацию устройства при изменении каких-либо условий. Плюс к этому, в цифровых системах можно использовать очень сложные алгоритмы, которые для аналоговых систем или практически невыполнимы, или сопряжены с высокой стоимостью реализации.
- Хранить информационные данные в виде цифровых кодов существенно проще, чем в аналоговом виде. Повышенная устойчивость к помехам даёт возможность сохранять и считывать информацию без ошибок. В аналоговых системах со временем возможно старение аппаратуры, что может привести к повреждению некоторых участков данных. В цифровых системах, если уровень помех ниже некоторого уровня, то информацию возможно восстановить без потерь.
Недостатки цифровых систем:
- Иногда цифровые системы потребляют больше электроэнергии по сравнению с аналоговыми при решении одинаковых задач. При этом выделяется больше тепловой энергии, что требует усложнения устройства (к примеру, устанавливается вентилятор охлаждения). Это ограничивает применение таких систем в носимых приборах, которые питаются от аккумуляторов.
- Иногда при утере одного элемента цифровой информации возможно полное изменение смысла сообщения.
Сферы применения цифровых технологий
Невероятно большие информационные потоки, которые любой человек в состоянии найти в интернете, сделали образовательный процесс доступным каждому, у кого есть такое желание. Цифровые медицинские технологии фактически спасают большое число человеческих жизней. Сегодняшние научные изыскания позволили реализовать устройства высоких технологий, с помощью которого выполняется диагностика, анализ и лечение большого количества заболеваний. Научные исследования в клиниках создают обширные возможности для разработки новейших лекарственных средств. Усовершенствование методических основ фармакологии, других направлений понижает уровень смертности и повышает жизненный уровень. Распространённое сегодня виртуальное общение даёт возможность в сжатые сроки выполнить диагностику заболевания удалённо. Производство протезов можно делать на современных 3D принтерах, что также открывает огромные возможности.
Постоянно растущие объёмы производства, связанные, в том числе, и с ростом населения нашей планеты, стали одним из приоритетов в некоторых отраслях промышленности. А цифровые технологии как раз способны автоматизировать и оптимизировать практически все технологические процессы в промышленности. Использование информационных технологий в сфере управления разными подразделениями предприятий делает возможным улучшить организацию производства.
Выпуская большее количество товаров за короткие сроки, производственные компании могут делать реализацию своей продукции практически во всех странах. Раздвигая границы возможного, цифровые технологии способствуют увеличению темпов роста экономики. Уменьшение требуемых для работы людских ресурсов в промышленности, освобождает общественные возможности для созидания, нацеливая их на духовное и культурное развитие.
Промышленные компании имеют разную степень освоения методов информационных и цифровых технологий в сфере управления и передачи информации. Но уже доказано, что как раз цифровые технологии являются основным направлением развития промышленного производства и предпринимательской деятельности. Автоматизация производственных процессов в любой фирме даёт возможность ведения финансового учёта, который основан на фактических данных конкретной статистики. Применение методов оптимального управления диверсифицирует производственные процессы и даёт возможность выработки рациональных решений. Модели построения бизнеса сегодня существенно видоизменяются. Каждая большая компания может существенно расширить область своей работы, применяя возможности глобальной сети интернет. Возможность практически мгновенного доступа к разным географическим объектам на планете позволяет управлять делами бизнеса с максимальным эффектом. Инвестиционные вложения в сфере цифровых информационных технологий позволяют получать реальную оценку по рынкам сбыта и насущным потребностям людей.