Analóg vs. Digitális

 

        A való világ körülöttünk analógnak mondható változások sorozatából áll. Az emberi érzékelés, a látás, hallás, szaglás, tapintás, ízlelés mechanizmusa mind mind analóg technikákra alapul. Még az emberi felfogás mechanizmusa is analóg, habár az analóg digitális kettősség az emberi agy tevékenységében már felismerhető.

        Az analóg jel legfontosabb jellemzője a folytonosság. Folytonosság időben, de egy folyamatosan változó jel a pillanatnyi értéke (nagysága) szerint is. Ebből adódóan, az analóg jelek információ tartalma végtelen. Ha digitális jelet állítunk elő belőle, az információ vesztességgel jár. Miért van mégis az, hogy a műszaki világ egyre több téren igyekszik áttérni az analóg technikáról, a digitális rendszerekre, ha az analóg technikával - úgy tűnik - nagyobb pontosság érhető el? 

        A magyarázat az ideális és a valós viszonyok különbségében rejlik. Az analóg jelfeldolgozás legnagyobb hátránya az, hogy minden analóg fizikai rendszerben létrejönnek véletlenszerű változások, úgynevezett zajok és torzítások, ami a feldolgozás pontosságát korlátozza. Ha mintavételezéssel és kvantálással digitális jelet állítunk elő (vagyis adott időközönként megmérjük az analóg jelet - mintát veszünk, és az mért értékhez egy arányos bináris számértéket rendelünk - kvantáljuk), nyilvánvaló, hogy az így kapott jelek zavarvédettsége jóval nagyobb. Hiszen az információt ebben az esetben bináris számok sorozataként kezeljük, amit két lehetséges feszültségértékkel írunk le (0 - ha van feszültség, 1- ha nincs) és csak azt kell biztosítanunk, hogy a zaj ne érje el a feszültségtartomány felét, vagyis az egyetlen kritikus hibát.

        Az analóg világ legnagyobb hátránya paradox módon mégse a digitális világ legnagyobb előnye. A digitális rendszerek ennél lényegesebb előnye, hogy a technológiai fejlődés eredményeképpen végtelen egyszerű elemekből (a 0 és az 1 legó-elemei), végtelen összetettségű rendszerek felépítésére vagyunk képesek. Az emberiség egyik forradalmi lépése (paradigmaváltása) volt, amikor megtanulta az analóg világot digitális úton tárolni, feldolgozni és továbbítani. Pont ez a három lépés jelenti a digitális jelfeldolgozás rettenetesen nagy előnyét az analóg világ egyre tökéletesebb másolásában. 😊