El desarrollo de la tecnología digital

La tecnología digital ha expandido enormemente desde la Segunda Guerra Mundial, con lo que los dispositivos de computación en nuestros hogares y bolsillos, revolucionando las comunicaciones y otros campos y el desplazamiento de las tecnologías analógicas de muchos de sus antiguos roles en la música y la grabación de vídeo, la fotografía y la radio y la transmisión de televisión.

Binario

Las tecnologías digitales fundamentalmente se basan en el almacenamiento, transmisión y procesamiento de la información en forma de código binario. Esta es una forma de notación numérica que utiliza sólo dos personajes: 0 y 1. En la notación decimal, cada columna denota una potencia de diez: 10 es diez veces 1, 100 es diez veces 10, y así sucesivamente. En binario, cada columna indica una potencia de dos: 10 (2) es el doble de 1 (1), 100 (4) es el doble de 10 (2), y así sucesivamente. Binaria en su forma moderna fue concebido por primera vez por Gottfried Leibniz en el siglo 17, pero tiene antecedentes mucho más antiguos: Leibniz él mismo estaba fascinado por las similitudes entre binario de 0 y 1, y el yin 阴 y el yang 阳 de los antiguos chinos "Libro de los Cambios" o "Yi Jing" 已经.

Computación digital

existe código binario en circuitos como señales eléctricas; en esencia, "sobre" es igual a 1, y "off" es igual a 0. Todas las operaciones de un ordenador se basan en cálculos matemáticos binarios. Los primeros ordenadores digitales surgieron alrededor de la Segunda Guerra Mundial, con Alemania, el Reino Unido y los EE.UU. cada competidores que produzcan tales como la Zuse Z3, Colossus y el ordenador Atanasoff-Berry, respectivamente. (La cuestión de la que fue la primera computadora cierto es polémico, y no se abordará aquí!) Voluminosos, tubos de vacío no fiables se utilizaron al principio, más tarde sustituido por los transistores en la década de 1940 y luego circuitos integrados y microprocesadores; cada desarrollo trajo mejoras en la miniaturización y la eficiencia energética, que permiten mucho más poder de procesamiento para ser embalado en espacios cada vez más pequeños.

Audio digital

de audio digital alcanzó por primera vez al público a principios de 1980, en forma de disco compacto (CD), basado en tecnologías desarrolladas durante las décadas anteriores. Las ondas de sonido se cortan en rodajas o "muestras" --- 44.100 por segundo para el audio de CD estándar --- y la altura (amplitud) de la onda en cada rebanada se registra en forma binaria. Los costos de la caída y un mayor rendimiento de potencia de cálculo, medios de almacenamiento y conexiones a Internet desde el inicio del milenio han dado lugar a una explosión de audio digital, desde el iPod a la radio digital y equipo de grabación en casa. Sus ventajas incluyen un buen equilibrio entre la comodidad y calidad de sonido, pero la reproducción analógica de alta calidad mantiene una ventaja inherente en términos de fidelidad de audio. Por otra parte, la facilidad con que los archivos digitales se pueden copiar y compartir ha dado lugar a grandes problemas dentro de la industria de la música.

Vídeo Digital y Fotografía

Las imágenes pueden almacenarse digitalmente en mucho la misma manera que los sonidos. En este caso, la imagen se divide en pixeles (1 megapíxel = 1 millón de píxeles), cada uno de los cuales se le asigna un valor numérico binario que indica su color. Otra información se incluye para contar ordenadores u otros dispositivos de la forma de organizar estos píxeles: por ejemplo, 640 píxeles de ancho por 480 píxeles de una imagen abajo de paisaje en resolución VGA para. Las cámaras digitales se hicieron disponibles en el mercado en 1990, y ahora se construyen de forma rutinaria en otros dispositivos, como ordenadores y teléfonos móviles. El vídeo digital se puede crear mediante la combinación de serie de imágenes con una banda sonora de audio. En primer lugar, se hizo ampliamente accesible a fines de la década de 1990 con el advenimiento de DVD; Ahora, la radiodifusión de televisión analógica está siendo eliminado en favor de la transmisión digital. La combinación de banda ancha rápida con capacidades de video digitales en cámaras y móviles ha llevado a una explosión de intercambio de vídeos creados por los usuarios, en particular en YouTube, fundada en 2005. contenido de vídeo comercial es cada vez más disponibles a través de Internet, ya sea a través de las tiendas de descarga como iTunes o streaming de servicios como Hulu, Netflix y BBC iPlayer.

Desarrollos futuros

Un número de diferentes tecnologías de mantener el potencial para futuras revoluciones. La computadora cuántica fue concebida por Paul Benioff en 1980. En la computadora convencional, un "bit" --- un 0 o 1 --- sólo puede estar en uno u otro estado en un momento determinado, pero cuánticos "qubits" puede ser en ambos estados al mismo tiempo! No se preocupe si usted no entiende esto; Richard Feynman dijo la famosa frase de que nadie lo hace, y ganó el Premio Nobel de Física. Basta con decir que los ordenadores cuánticos podrían llegar a ofrecer niveles casi inconcebibles de potencia de cálculo. Otra tecnología con el potencial a largo plazo es la computación ADN, en la que la materia misma de nuestros genes es aprovechada para el procesamiento y almacenamiento. En este caso, la información digital se codifica en los pares de bases AT y GC que forman la doble hélice. Los experimentos en este campo han estado en curso desde hace algún tiempo: en 2003, Guinness de los Récords reconoció un cálculo de ADN de Israel como "el más pequeño dispositivo de computación biológica" nunca. Sin embargo, al igual que con la computación cuántica, ordenadores de ADN siguen siendo un largo camino por recorrer.