Почему компьютерные технологии называют цифровыми технологиями

Обновлено: 03.07.2024

Цифровые технологии — от лат. Digital technology — технологии со своим программным обеспечением, которые созданы с помощью вычислительной техники.

Одно из значений слова digital — «палец». Человечество на протяжении своей истории использовало для счета целых чисел пальцы. Поэтому вначале определение digital применялось к целым числам, которые меньше десяти. Современное значение понятие цифровых технологий приобрело в связи с появлением новых вычислительных машин.

Цифровые технологии используются в компьютерах, игровых автоматах, робототехнике, измерительных приборах, радио- и телекоммуникационных устройствах.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Появление первых вычислительных устройств в мире относят к древнему Шумеру. Там был распространен абак: счетная доска с начерченными линиями. Абак использовали для арифметических вычислений. Позже он трансформировался в счеты. Их использовали до возникновения карманных электронных калькуляторов.

Аналогом компьютера стал Антикитерский механизм. Механизм разработали для расчета дат, траекторий движения планет и предсказания астрономических явлений. Пользователь вводил несколько простых переменных, что приводило к ряду сложных математических вычислений. Код этого механизма записан в математические соотношения вращающихся шестеренок и указателей на надписи на дисках.

Чтобы вычислить необходимые даты солнечного или лунного календаря:

  • вводили дату на одной передаче;
  • проворачивали шестеренки механизма;
  • получали нужную дату.

Открытие логарифмов Джоном Непером позволило создать инструменты для расчета. Вильгельм Шиккард изобрел вычислительную машину. Блез Паскаль построил первое устройство сложения. Готфрид Лейбниц сконструировал ступенчатый калькулятор и разработал формальную логику.

Формальная логика — наука о правилах преобразования высказываний безотносительно содержания входящих понятий. Истинность высказываний сохраняется. Правила и высказывания записываются с помощью формул.

Логика свелась к бинарной (двоичной) системе счисления — основам информационного счисления. Числа в этой позиционной системе записываются с помощью только двух символов — нуля и единицы.

Карл Лейбниц доказал, что в данном множестве действуют все арифметические операции. Поэтому с развитием электронно-вычислительных машин двоичная система подошла для программирования и организации информационных данных в памяти устройств. Их программирование осуществляется языком цифрового кода — последовательностью нулей и единиц.

В основе цифровых технологий заложены способы кодирования и передачи информации для быстрого решения задач.

Цифровые технологии работают с дискретными, а не с непрерывными сигналами.

Информация передается в виде двоичного кода, который преобразовывается принимающим оборудованием. Код состоит из битов.

Биты — двоичные числа из единиц и нулей, которые означают истина и ложь соответственно; включение и выключение. Расположение нулей и единиц определяет декодирование информации.

Их виды и свойства

Выделяют несколько основных видов цифровых технологий будущего:

  1. Искусственный интеллект и машинное обучение, глубокое обучение.

Искусственный интеллект характеризуется методами, которые позволяют имитировать человеческое поведение.

На основе данных об особенностях интеллекта и расшифровках аспектов обучения машина может воспроизвести эти процессы.

Выделяют три группы систем искусственного интеллекта:

  • ограниченный искусственный интеллект (Narrow AI) — решение одной конкретной задачи;
  • общийискусственный интеллект (AGI) — может выполнять много задач как человеческий мозг;
  • сверхразумный искусственный интеллект — выше интеллекта человека.

Машинное обучение — направление искусственного интеллекта, включающее методы, с помощью которых можно обучить. Машины получают данные и обучаются по ним. Например, решение класса задач на распознавание образов.

Глубокое обучение — подмножество машинного обучения ‒ использует нейронные сети для решения реальных задач. Нейронные сети имитируют человеческое поведение в процессе принятия решений.

  1. Компьютерное зрение — область искусственного интеллекта, направленная на анализ видео и изображений. Компьютер наделяют набором методов, с помощью которых он извлекает информацию из увиденного. Машины могут обнаруживать, отслеживать и классифицировать объекты.
  2. Нейросети — математическая модель, программа которой функционирует подобно мозгу живого организма. Сущность нейросетей заключается в построении программы по принципу функционирования биологических нейронных сетей. С помощью нейронных сетей решают задачи классификации, предсказания, распознавания.
  3. Блокчейн и криптовалюты.

Блокчейн — непрерывная цепочка блоков для хранения информации, сформированная по определенным правилам. Цифровые данные защищены от подмены и изменений.

Информацию преобразовывают в битовую строку фиксированной длины — хешируют данные. В каждом блоке блокчейна хранится информация о предыдущем блоке. Например, база данных, в которой содержится список сотрудников с транзакциями в системе, краткими характеристиками информационных процессов.

Криптовалюта — разновидность цифровой валюты. Ее количество определяется количеством данных расчетных единиц, которое записывается в соответствующей позиции информационного пакета протокола передачи данных.

  1. Большие данные или Big Data — структурированные или неструктурированные массивы данных большого объема. Их используют для статистики, анализа, принятия решений.

Источники сбора данных:

  • социальные — действия человека в сети;
  • машинные — информация от гаджетов;
  • транзакционные — перевод средств при покупках, поставках и операциях с банкоматами.
  1. Телемедицина — обмен медицинской информацией посредством использования компьютерных и телекоммуникационных технологий. Также дистанционное предоставление списка медицинских услуг.
  2. Виртуальная и дополненная реальность.

Виртуальная реальность — искусственно созданная трехмерная цифровая среда, нацеленная на передачу человеку информации через его органы восприятия. С помощью сенсорных устройств человек может погрузиться в интерактивный мир.

Виртуальная реальность — правдоподобная, интерактивная, изучаемая, с эффектом присутствия. Специалисты тщательно изучают психологию будущих пользователей. Связь с реальным миром отсутствует.

Компоненты взаимодействия с виртуальной реальностью:

  • голова — отслеживание положения. Гарнитура перемещает картинку согласно положению головы пользователя. Система называется шестью степенями свободы;
  • движения — отслеживаются движения, что обеспечивает передвижение человека по виртуальной реальности;
  • глаза — датчик анализирует направление взгляда.

Дополненная реальность — виртуальный мир накладывается на реальный. Человек получает информацию из двух источников.

Читайте также: