Մասնակից:Ջուլյա Աթոյան/Ավազարկղ8

Թվային լուծումներ (անգլ.՝ Digital technology), տեխնոլոգիաներ, որոնք հիմնված են ազդանշանների ներկայացման վրա անալոգային մակարդակների դիսկրետ տիրույթներում, այլ ոչ թե շարունակական սպեկտրի տեսքով։

Այս տեխնոլոգիաների բոլոր մակարդակները, տիրույթի ներսում, ներկայացնում են ազդանշանի նույն վիճակը: Թվային տեխնոլոգիան աշխատում է, ի տարբերություն անալոգային տեխնոլոգիայի, դիսկրետ, այլ ոչ թե շարունակական ազդանշաններով: Բացի այդ, ազդանշաններն ունեն փոքր արժեքների հավաքածու, սովորաբար ՝ երկու: Իրական կյանքում համակարգերը, հատկապես հաշվապահական հաշվառման համակարգերը, հիմնված են երեք իմաստների վրա: Սովորաբար դա 0,1, NULL է, որոնք Բուլյան հանրահաշվում ունեն համապատասխանաբար «Սուտ», «Ճիշտ» և NULL- ի առկայության դեպքում «ոչ մի արդյունք» արժեքները:Թվային շղթաները բաղկացած են հիմնականում տրամաբանական դարպասներից, ինչպիսիք են AND, OR, NOT և այլն, և կարող են փոխկապակցվել նաև հաշվիչներով և տրիգեռներ։ Թվային տեխնոլոգիաները հիմնականում օգտագործվում են թվային հաշվողական էլեկտրոնիկայում, առաջին հերթին համակարգիչներում, էլեկտրատեխնիկայի տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են խաղային մեքենաները, ռոբոտաշինությունը, ավտոմատացումը, չափիչ գործիքները, ռադիոյի և հեռահաղորդակցման սարքերը և շատ այլ թվային սարքեր:

Օգուտ

Թվային շղթաների առավելություններից մեկը անալոգայինի նկատմամբ այն է, որ նախ ազդանշանները կարող են փոխանցվել առանց աղավաղման։ Օրինակ, շարունակական աուդիո ազդանշանը, որը փոխանցվում է որպես 1-ների և 0-ների հաջորդականություն, կարող է վերակառուցվել առանց սխալի, պայմանով, որ փոխանցման աղմուկը բավականաչափ ցածր է, որպեսզի չխանգարի 1-երի և 0-ների նույնականացմանը: Մեկ ժամ երաժշտություն կարելի է պահել CD- ում `օգտագործելով ընդամենը մոտ վեց միլիարդ բիթ:

Համակարգչով կառավարվող թվային համակարգերը կարող են կառավարվել ծրագրակազմի միջոցով ՝ ավելացնելով նոր գործառույթներ ՝ առանց ապարատային համակարգը փոխարինելու: Դա հաճախ կարելի է անել առանց արտադրողի ներգրավվածության ՝ պարզապես թարմացնելով ծրագրային արտադրանքը: Այս հատկությունը թույլ է տալիս արագորեն հարմարվել փոփոխվող պահանջներին: Բացի այդ, հնարավոր է օգտագործել բարդ ալգորիթմներ, որոնք հնարավոր չեն անալոգային համակարգերում կամ իրագործելի են, բայց միայն շատ մեծ ծախսերով:

Տեղեկատվությունը թվային համակարգերում պահելը ավելի հեշտ է, քան անալոգայիններում: Թվային համակարգերի անձեռնմխելիությունը թույլ է տալիս տվյալների պահպանում և որոնում առանց վնասների: Անալոգային համակարգում ծերացումը և մաշվածությունը կարող են վատթարացնել գրանցված տեղեկատվությունը: Թվային թվով, քանի դեռ ընդհանուր միջամտությունը չի գերազանցում որոշակի մակարդակը, տեղեկատվությունը կարող է վերակառուցվել բացարձակ ճշգրիտ:

Թերություններ

Որոշ դեպքերում, թվային շղթաները ավելի շատ ուժ են օգտագործում, քան անալոգային շղթաները `նույն խնդիրը կատարելու համար` առաջացնելով ավելի շատ ջերմություն, ինչը մեծացնում է շղթայի բարդությունը, օրինակ `ավելացնելով հովացուցիչ սարք: Սա կարող է սահմանափակել դրանց օգտագործումը շարժական, մարտկոցով աշխատող սարքերում։

Օրինակ ՝ բջջային հեռախոսները հաճախ օգտագործում են ցածր էներգիայի անալոգային ինտերֆեյս բազային կայանից ռադիոազդանշաններ ուժեղացնելու և կարգաբերելու համար: Այնուամենայնիվ, բազային կայանը կարող է օգտագործել ուժասեր, բայց խիստ ճկուն ծրագրակազմով սահմանված ռադիոհամակարգ: Այս բազային կայանները կարող են հեշտությամբ վերածրագրավորվել ՝ բջջային նոր ստանդարտներում օգտագործվող ազդանշանները կարգավորելու համար:

Տեղեկատվության կորուստ հնարավոր է նաև անալոգային ազդանշանը թվայինի վերածելու ժամանակ: Մաթեմատիկորեն, այս երեւույթը կարելի է բնութագրել որպես կլորացման սխալ:

Որոշ համակարգերում, եթե թվային տվյալների մի կտոր կորչում կամ վնասվում է, տվյալների մեծ բլոկների իմաստը կարող է ամբողջությամբ փոխվել:

Ֆայլերի ինտերնետում երկարատև օգտագործման դեպքում դրանք կարող են ենթարկվել տարբեր աղավաղումների (կտրում, չափափոխում, լոգոտիպերի ավելացում, այլ ձևաչափի վերափոխում, մետատվյալների հեռացում), որի պատճառով տեղի է ունենում «թվային հիմնական ֆոնդերի մաշում»։ Այս գործընթացի օրինակներից մեկը `լուսանկարչական հոսթինգի կայքերի օգտագործումն է: Հաճախ օգտվողները օգտագործում են լուսանկարչական հոսթինգի կայքեր ՝ որպես լուսանկարներ պահելու և իրենց սարքերից բնօրինակները ջնջելու վայր, ինչը նրանց թողնում է վատթարացող լուսանկարներ: Այս գործընթացի օրինակներից մեկը `լուսանկարչական հոսթինգի կայքերի օգտագործումն է: Հաճախ օգտվողները օգտագործում են լուսանկարչական հոսթինգի կայքեր ՝ որպես լուսանկարներ պահելու և իրենց սարքերից բնօրինակները ջնջելու վայր, ինչը նրանց թողնում է վատթարացող լուսանկարներ:

Գրականություն

• Манфред Шпитцер Антимозг: цифровые технологии и мозг. — АСТ, 2015. — ISBN 978-5-457-51598-7

Արտաքին հղումներ

• Lessons in Electric Circuits — Volume IV (Digital)
• MIT OpenCourseWare introduction to digital design class materials («6.004: Computation Structures»)
• DIY-Digital Experiments!
• Digital Logic Simulator v0.4 — Brad-Ware Studios' free program that supports real-time edit and simulation of digital logic gates.
• CEDAR Logic Simulator — Free Digital Logic Simulation CAD Tool
• LogicCircuit — is a free educational software for designing and simulating digital logic circuits.
• Logisim — an educational tool for designing and simulating digital logic circuits.