May 2
La tecnologia digitale ha ampliato enormemente dalla seconda guerra mondiale, portando i dispositivi informatici nelle nostre case e le tasche, rivoluzionando le comunicazioni e altri settori e spostando tecnologie analogiche da molti dei loro ex ruoli nella musica e la registrazione video, la fotografia e la radio e la trasmissione televisiva.
Le tecnologie digitali fondamentalmente si basano su l'archiviazione, trasmissione ed elaborazione delle informazioni sotto forma di codice binario. Questa è una forma di notazione numerica che utilizza solo due caratteri: 0 e 1. In notazione decimale, ogni colonna denota una potenza di dieci: 10 è dieci volte 1, 100 è dieci volte 10, e così via. In binario, ogni colonna denota una potenza di due: 10 (2) è il doppio 1 (1), 100 (4) è il doppio 10 (2), e così via. Binary nella sua forma moderna è stato ideato da Gottfried Leibniz nel 17 ° secolo, ma ha antecedenti molto più antica: Leibniz stesso è stato affascinato dalle somiglianze tra binario di 0 e 1 e lo yin 阴 e yang 阳 dell'antico cinese "Libro dei Mutamenti" o "Yi Jing" 已经.
Codice binario esiste in circuiti come segnali elettrici; in sostanza, "on" è uguale a 1, e "off" è uguale a 0. Tutte le operazioni di un computer si basano su calcoli matematici binari. I primi computer digitali emerse intorno la seconda guerra mondiale, con la Germania, il Regno Unito e Stati Uniti ogni concorrenti che producono, come il Zuse Z3, Colosso e il computer Atanasoff-Berry, rispettivamente. (La domanda di cui è stato il primo vero computer è fortemente contestata, e non verrà affrontato qui!) Ingombranti, tubi a vuoto inaffidabili sono stati utilizzati in un primo momento, poi sostituito da transistor nel 1940 e poi circuiti integrati e microchip; ogni sviluppo ha portato miglioramenti nella miniaturizzazione ed efficienza energetica, che consentono di gran lunga più potenza di elaborazione per essere confezionato in spazi sempre più piccoli.
audio digitale prima raggiunto il pubblico nei primi anni 1980, in forma di compact disc (CD), basata su tecnologie sviluppate nei decenni precedenti. Le onde sonore vengono tagliati a fette o "campioni" --- 44.100 al secondo per l'audio CD standard --- e l'altezza (ampiezza) dell'onda ad ogni fetta è registrato in forma binaria. I costi e all'allungamento della prestazione di potere, supporti di memoria e le connessioni Internet Computer dall'inizio del millennio hanno portato ad un'esplosione di audio digitale, dall'iPod al radio digitale e apparecchiature di registrazione a casa. I suoi vantaggi includono un buon equilibrio tra convenienza e la qualità del suono, ma la riproduzione analogica di alta qualità mantiene un vantaggio intrinseco in termini di fedeltà audio. Inoltre, la facilità con cui i file digitali possono essere copiati e condivisi ha portato a gravi problemi all'interno del settore musicale.
Le immagini possono essere memorizzati digitalmente in modo molto simile come suoni. In questo caso, l'immagine viene suddivisa in pixel (1 megapixel = 1 milione di pixel), ciascuno dei quali è assegnato un valore numerico binario denota il suo colore. Altre informazioni è incluso per raccontare i computer o altri dispositivi come organizzare questi pixel: per esempio, 640 pixel orizzontali per 480 pixel verso il basso per immagini orizzontali a risoluzione VGA. Le fotocamere digitali resi disponibili sul mercato nel 1990, e sono ormai di routine costruiti in altri dispositivi come computer e telefoni cellulari. Il video digitale può essere creato combinando serie di immagini con una colonna sonora audio. E prima è diventato ampiamente accessibili alla fine del 1990, con l'avvento dei DVD; ora, trasmissioni TV analogica è in fase di esaurimento a favore di trasmissione digitale. La combinazione della banda larga veloce con funzionalità video digitali in macchine fotografiche e telefoni cellulari ha portato ad un'esplosione di condivisione di video creati dagli utenti, in particolare su YouTube, fondata nel 2005. contenuti video commerciale è sempre disponibile su Internet, sia attraverso il download da negozi come iTunes o lo streaming da servizi come Hulu, Netflix e BBC iPlayer.
Un certo numero di differenti tecnologie tenere il potenziale di rivoluzioni future. Il computer quantistico è stato concepito prima da Paul Benioff nel 1980. In un computer convenzionale, un singolo "bit" --- 0 o 1 --- può essere solo in uno o altro stato in un dato momento, ma quantistici "qubit" può essere in entrambi gli stati contemporaneamente! Non preoccupatevi se non si capisce questo; Richard Feynman famoso detto che nessuno lo fa, e ha vinto un premio Nobel per la fisica. Basti dire, i computer quantistici potrebbero eventualmente offrire livelli quasi inconcepibile di potenza di calcolo. Un'altra tecnologia con un potenziale a lungo termine è DNA computing, in cui la roba molto dei nostri geni è sfruttato per la lavorazione e lo stoccaggio. In questo caso, l'informazione digitale è codificato in coppie di basi AT e CG che costituiscono la doppia elica. Gli esperimenti in questo campo sono in corso da qualche tempo: nel 2003, Guinness World Records ha riconosciuto un calcolo del DNA di Israele come "il più piccolo dispositivo di elaborazione biologica" mai. Tuttavia, come con l'informatica quantistica, i computer del DNA rimangono molto lontani.