الأنظمة الرقمية والتناظرية
العادة الشائعة هي الإشارة إلى البيانات على أنها رقمية أو تناظرية؛ ولكن فقط باعتبارها خاصية للأنظمة الكاملة تكون المصطلحات ذات معنى. إن مجموعة البيانات في أي من الشكلين لا تعني شيئًا خارج النظام الذي تم تصميمه للأداء العمليات عليه. تشير الإشارات
إلى البيانات الرقمية والتناظرية إلى أن هذه خاصية أساسية لهذه البيانات، عندما تكون كذلك بدلاً من ذلك، طريقة لوصف كيفية إنشاء الأنظمة التي تستخدم هذه البيانات لكي تعمل.تظل تعريفات جون
هوجلاند للأجهزة الرقمية والتناظرية هي الأفضل، وهي تلك التي سأتبعها. نقطته
الرئيسية ما يتعلق بالأجهزة الرقمية هو أنها تعتمد على بيانات محددة بحيث يمكن
نسخها بدقة: مثل هذا النظام يمكنه القراءة والكتابة ونقل البيانات مع الحفاظ التام
على نفس المحتوى تمامًا. ويتم تحقيق ذلك من خلال تحديد مجموعة مغلقة من متميزة
الرموز المميزة التي قد تظهر، والتي تتطلب أن تكون جميع البيانات عبارة عن سلسلة
من هذه الرموز المميزة؛ في معظم أنظمة الكمبيوتر الحالية هذه الرموز الأساسية هي
البتات التي قد تكون إما 0 أو 1 ولا شيء آخر، ولكن قد يعتمد النظام على العديد من
القيم.
في وقت مبكر
كانت أنظمة الكمبيوتر عشرية في جوهرها، على سبيل المثال؛ والتدوين ثلاثي القيمة
أكثر كفاءة للتخزين من الثنائي [Hayes 2001]. لا يمكن تمييز نسخة من البيانات الرقمية عن النسخة الأصلية، ويحدث
مثل هذا النسخ داخل أنظمة الكمبيوتر الرقمية بتكرار كبير: إن موثوقية النسخ في مثل
هذه الأنظمة ليست خاصية محتملة ولكنها خاصية يتم ممارستها باستمرار. تتضمن الأنظمة
التناظرية نطاقات مستمرة، وليست منفصلة: يمكن أن يكون هناك دائمًا المزيد من
التدرجات بين قيمتين محددتين على نطاق واسع. لا يمكن نسخ البيانات التناظرية بشكل
مثالي، وبالتالي فإن المعيار في بناء النظام التناظري هو عدم النسخ المثالي يحدث
في كل مرة، ولكن يقلل من تراكم الأخطاء والتغييرات الطفيفة. تعد مشكلة نسخ الجيل nمشكلة في النظام التناظري؛ يجب تصميم
النظام الرقمي بحيث لا يحتوي على ذلك مشكلة في أدنى درجة.
تجسد الأنظمة
التناظرية والرقمية أنواعًا مختلفة من القواعد لتفسير البيانات، لكن كلاهما مبني
على القواعد يتم تعريف البيانات التي يعالجونها من حيث تلك القواعد. محذوفاً من
الأنظمة ومن قواعد التفسير، قد تتغير البيانات أيضًا من التناظرية إلى الرقمية أو
العكس. أحد الأمثلة الشهيرة لنيلسون جودمان هو قرص الساعة : هذا يبدو وكأنه نظام
تناظري، لأنه يمكنك قراءة الوقت بأي درجة من الدقة في قياس موضع الأيدي. في
الممارسة الفعلية، غالبًا ما نتعامل مع هذا كجهاز رقمي، ونقرأه لمدة دقائق كاملة
فقط. قد يكون على مدار الساعة آلية رقمية أو تناظرية، تؤثر على ما إذا كانت
المعلومات موجودة بالفعل ليتم قياسها بدقة عشوائية. ولكن على أية حال، فإن هذه
المرحلة من تفسير شيء ما خارج النظام هي مناسبة تتغير فيها المعلومات غالبًا من
الرقمي إلى التناظري أو العكس.
لا يمكن للنظام
من أي نوع اعتبار البيانات مستقرة وغير معقدة؛ يجب تصميم كل من الأنظمة الرقمية
والتناظرية للحفاظ على البيانات. لدينا بعض الإلمام بهذا الجهد المبذول في الحياة
اليومية عند استخدام الأنظمة التناظرية: هنا مرة أخرى، عملي إن الإلمام بعمليات
مثل التصوير يمنحنا الحدس بأن النسخة التناظرية قد تكون أفضل أو أسوأ بعض الجهد
يمكن أن يحسن النتيجة. في الأنظمة التناظرية، تكون الحاجة الحاسمة هي تجنب إدخال
الضوضاء أثناء تحرك البيانات داخل النظام. في أنظمة الكمبيوتر، تكون الأحكام
الخاصة بالحفاظ على استقرار البيانات داخلية ونادرًا ما تكون مرئية للمستخدمين،
ولكن هم هناك كل نفس. في المناقشات المتعلقة بالحوسبة، من الشائع أن نقرأ أن
المفاتيح إما قيد التشغيل أو متوقفة عن التشغيل، وبالتالي من الطبيعي أن تحتوي
البتات الرقمية على قيمتين، 0 أو 1؛ يبدو أن هذا التشبيه يعود إلى مقالة كتبها
آلان تورينج، ولكن وجهة نظر تورينج وعادة ما يتم حذف أنها صورة مبسطة (1950: 439).
إن التبسيط خاطئ تمامًا فيما يتعلق بكيفية عمل أجهزة الكمبيوتر الحالية تعمل
فعليًا، لأنها تستخدم الفولتية العالية والمنخفضة وليس دوائر مفتوحة أو مغلقة،
وتعمل دوائرها في العديد من النقاط لدفع الإشارات إلى الحدود القصوى أو المنخفضة،
وبعيدًا عن النطاق المتوسط حيث يمكن الخلط بين قيمة وأخرى. (Hillis 1998 هو أحد الروايات الشائعة النادرة عن
أجهزة الكمبيوتر التي تتناول هذه الأحكام.) رواية بيتر جوتمان عن تساعد مشكلات محو
محركات الأقراص الثابتة في توضيح العمل الذي يجري خلف الكواليس لإنتاج تلك البتات
المثالية والمعقدة ولكنها في نهاية المطاف عملية موثوقة للغاية - وأيضًا إمكانية
دراسة تاريخ ما قام بتخزينه محرك الأقراص إذا قمت بتحليله باستخدام معدات تمثيلية:
... إن حذف البيانات من الوسائط
المغناطيسية أمر صعب للغاية. تكمن المشكلة في حقيقة أنه عند كتابة البيانات إلى
ملف في الوسط، يقوم رأس الكتابة بتعيين قطبية معظم المجالات المغناطيسية، وليس
كلها. ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم القدرة جهاز الكتابة للكتابة في نفس الموقع تمامًا
في كل مرة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الاختلافات في حساسية الوسائط وشدة المجال مع
مرور الوقت وبين الأجهزة…
بالمصطلحات
التقليدية، عندما يتم كتابة واحد على القرص، تقوم الوسائط بتسجيل واحد، وعندما يتم
كتابة صفر، يتم تسجيل الوسائط صفر. ومع ذلك فإن التأثير الفعلي أقرب إلى الحصول
على 0.95 عندما يتم استبدال الصفر بواحد، و1.05 عندما يتم استبدال واحد يتم
استبداله بواحد. يتم إعداد دوائر القرص العادية بحيث تتم قراءة هاتين القيمتين
كقيمة واحدة، ولكن باستخدام متخصص من خلال الدوائر الكهربائية، من الممكن معرفة ما
هي "الطبقات" السابقة؛ يتضمن. لا يعد استرداد طبقة أو طبقتين على الأقل
من البيانات المكتوبة فوقها أمرًا صعبًا للغاية من خلال قراءة الإشارة من
إلكترونيات الرأس التناظرية مع راسم ذبذبات رقمي عالي الجودة لأخذ العينات، وتنزيل
الشكل الموجي الذي تم أخذ عينات منه إلى الكمبيوتر الشخصي، وتحليلها في برنامج
لاستعادة الإشارة المسجلة مسبقًا...
قد تؤدي
الانحرافات في موضع رأس محرك الأقراص عن المسار الأصلي إلى ترك أجزاء كبيرة من
البيانات السابقة حافة المسار التي لم تمسها نسبيًا المناطق التي تتزامن فيها
البيانات القديمة والجديدة تخلق مغنطة مستمرة بين اثنين. ومع ذلك، إذا كان
الانتقال الجديد خارج الطور مع الانتقال السابق، فإن بضعة ميكرونات من شريط المسح
بدون مغنطة محددة يتم إنشاؤها عند منعطف المسارات القديمة والجديدة ...
عندما يتم الجمع
بين جميع العوامل المذكورة أعلاه، يتبين أن كل مسار يحتوي على صورة لكل شيء كتب
عليه على الإطلاق، ولكن أن المساهمة من كل "طبقة" يصبح أصغر تدريجيًا
كلما تم صنعه مرة أخرى. تتمتع المنظمات الاستخباراتية بخبرة كبيرة في التعافي هذه
الصور الطسية.
من الأفضل فهم
الفرق بين الأنظمة الرقمية والتناظرية باعتباره اختلافًا هندسيًا في كيفية
اختيارنا لبناء الأنظمة، وليس نتيجة لخاصية جوهرية للبيانات التي تسبق بطريقة أو
بأخرى تلك الأنظمة. خارج هذه الأنظمة، تكون حالة البيانات أقل تحديدًا، لأنه لم
تعد هناك نفس المواصفات حول ما هو مهم وما هو غير مهم. لاحظ جون هوجلاند:
"رقمي، مثل دقيق، ، هي فكرة هندسية عادية ذات جذور وفروع. إنه منطقي فقط
كوسيلة عملية للتعامل مع التقلبات والتقلبات وضجيج وانجراف الوجود الأرضي"
(1981: 217). لقد أصبح من الشائع في الاستخدام الشائع الحديث عن التناظرية
باعتبارها الفئة التي تغطي كل ما هو ليس كذلك رقمي؛ ولكن في الواقع معظم الأشياء
ليست كذلك. الصور والأصوات والروائح وما إلى ذلك التي نعيش فيها لم تكن موجودة في
الغالب خفضت إلى المعلومات حتى الآن. يتطلب كل من النظامين التناظري والرقمي مرحلة
معينة من الاختيار والاختزال لتحويل الظواهر منها العالم إلى بيانات يمكن
معالجتها. الخطأ الأكثر شيوعًا في الأنظمة الرقمية هو الاعتقاد بأن البيانات يتم
الحصول عليها بسهولة مستقرة وغير متغيرة. الخطأ الأكثر شيوعًا في الأنظمة
التناظرية هو الاعتقاد بأنها طبيعية وبسيطة، وليست مشفرة حقًا. للخدمة الشاقة، أو
اقتصادية
0 التعليقات:
إرسال تعليق