H1: INLEIDING DIGITALE IS
=> 1 digitaal informatiesysteem (bv: drukdata)
Veel componenten: dit semester laagste deel (minste tijd)
Lokaal gebruiken -> hoe ingrijpen om bv druk binnen grenzen te laten
o Lokaal gesloten lus
Data bijhouden -> hoe is het verlopen? + eisen controleren
Niet enkel data -> ook communicatiedata
o Communiceren met computersystemen
o Bv: productiemanager die diezelfde data nodig heeft
Zo wordt data in informatie geproduceerd
o Steeds grotere tijdsschaal
o Bv eisen niet elke seconden controleren
Wij focussen nu op onderste deel
Gaat van boven (klein) nr beneden (groot)
-> Informatie
-> Hoeveelheid data
-> Data
, DATA REPRESENTATIE MET
BINAIRE GROOTHEDEN
Stap 1: hoe gaan we die data voorstellen?
DISCRETE VS. ANALOGE GROOTHEDEN
DISCRETE GROOTHEID => enkel in stappen die een veelvoud ve kleinste stap
(het kwantum) kan toe- of afnemen
- Aantal studenten in een lokaal (geen halve student)
- Gehele getallen (verschillen door een stap v 1) -> N + 1
ANALOGE GROOTHEID (continue grootheid) => je kan geen kwantum definiëren
- Hoeveelheid water door leiding
- Waarde door reële getal voorstellen (meeste zijn analoog) -> (A + B) / 2
DE WERELD waarin wij leven lijkt analoog
- Niet analoog (niet juiste manier om werkelijkheid te beschrijven)
- Werkelijkheid is discreet -> klein kwantum
o Geen halve atomen, elektronen…
o Hoeveelheid water: 1 molecule toenemen -> TOCH analoog
- Kleinste stap doet er niet toe (te klein): continue grootheid / analoog
o Praktisch makkelijker ipv als discreet
Digitale informatiesystemen
Digitale systemen enkel discrete grootheden voorstellen & voeren bewerkingen
uit op discrete grootheden -> om nieuwe af te leiden
Logisch: geen halve student in examen
Fotografie vroeger analoog
- Lenzen aangewend om bewerking analoog uit te voeren (onthouden)
- Moet worden vervangen door digitale systemen
o Minder tijd
Analoge grootheden -> gediscretiseerd worden
=> Benaderd dr discrete grootheden, vooraleer verwerkt dr digitaal systeem
Beperking: analoog nr discrete (digitale) gaan
Cassette recorder
Wij vooral digitale bekijken
Elk informatiesysteem: 2 componenten
- 1: Binnen halen analoge data (DC)
o Taak: analoge grootheden te discretiseren
- 2: Data gebruiken om in te grijpen (DAC)
o Taak: analoge grootheden produceren,
waarmee je in de realiteit kan ingrijpen
o Bv elektrisch signaal dat een motor
aanstuurt
,Conversie v continue nr discrete grootheden omvat 2 verschillende bewerkingen:
Discretiseren van de onafhankelijke veranderlijke t
=> Gekozen ifv tijdschaal waarop continu grootheid veranderen
- Courante
- Discretisatie: klein genoeg tov tijdschaal => dan verwerking analoge
grootheden mt digi systeem goede benadering vr resultaten
Kwantiseren vd afhankelijke veranderlijke u
- Afhankelijke veranderlijke (druk)
- Eindige nauwkeurigheid & keuze stapgrootte
- Meestal tijd discretiseren
o Synchrone (discrete stappen: kloksnelheid) & asynchrone
Van signalen maak je een blok
- Informatie gooi je weg als je het signaal discretiseer
o Verdwenen = compressie
o Vervangen door ene waarde (niet meer terug gaan)
Lang Y-as: elke blok minstens de waarde delta u v elkaar verschillen
- Discretisatie stap: voorstellen door zelfde getal als ze minder dan delta u v
elkaar verschillen
- Je kan niet terug nr het oorspronkelijke
o Het lijntje/blok ipv de golf (verlies je informatie)
o Goed over nadenken!
o Best zo klein mogelijk, maar veel data soms geen extra informatie
o Zoeken nr trade off delta t zo groot mogelijk (bruikbare data)
Zo min mogelijk data om voorstellen & niet te veel verliezen
- KWANTISEREN
Foto nemen: wordt analoge gediscretiseerd en opgeslagen
BEMONSTEREN: hoe meer pixel (vergroten), hoe kleiner de afmeting vd
pixels
Nauwkeurigere digitale representatie
Meer megabyte nodig om het voor te stellen
o Elke discretisatie = compressie
o Kleiner dan kleinste stap dat je kan waarnemen -> geen info kwijt
-> Verschil niet waarnemen tss a & b
o B nr c en d => vervorming & geeft geen goed beeld meer
Discretisatiestap ∆x -> 20∆x (=meer blokjes)
QUANTIZEREN: stockeren per byte -> grijs waarde coderen mt 1 waarde
Halveren bits per pixel: 16 mogelijkheden
o Verliest fijne structuur
(voorgesteld dr zelfde grijswaarde -> minder verschillen)
o Wel waarnemen, maar valt nog goed mee
2 bits: valt mee -> kan nog idee vormen v oorspronkelijk beeld
Dalende nauwkeurigheid v 256 discretisatie niveaus nr 2
, WAAROM TOCH DIGITALE SYSTEMEN (meer en meer overschakelen)
Waarom dingen laten verliezen
Data opslag is eenvoudig: geheugen
- Eenvoudigere voorstelling
o Makkelijker onthouden
- Eindige nauwkeurigheid
o Kleinste stap tss 2 opeenvolgende waarde
- Reproduceren v grootheid (hergebruiken)
Uitlezen v eerder opgeslagen waarde mt dezelfde beperkte
nauwkeurigheid
Analoge: gereproduceerd worden
o bv verplaatsing van zand => verlies
o bv 5 knikkers, wel exacte terug geven (dr minimale stap) =>
bijhouden
- Systeem maken dat data kan opslaan = essentieel onderdeel v goed IS
Lagere storing-gevoeligheid: redundantie
=> lagere ruisgevoeligheid
- Minimale stap (discreet)
- Elke bit stelt grootheid voor => die slechts 2 waarde kan aannemen (0 of
1)
o Voorstellen als elektrische spanning
o Zie onderstaande tekening: 0 of 1 of error (verboden zone)
o In bepaald gebied bv 3V => voorstellen vd discrete waarde: 1
- Afbeelden op zelfde waarde & negeren v storingen
- Kleinere interval => afname redundantie
- Kan enkel met een digitaal systeem -> NIET ANALOOG SYSTEEM
- Minder gevoelig vr toevallige fluctuaties (ruis) => dankzij discreet karakter
o Waarde v grootheid niet overeenkomt mt 1 vd discrete waarde
-> herkennen
o Fluctuatie kleiner dan helft v discretiestap => afronden dichtste
waarde (zo discrete grootheid herstellen)
- Bij ANALOOG: alle waarden -> fluctuatie = weg v oorspronkelijke waarde
o Verschil niet zien tss analoge grootheid met of zndr fluctuatie
Slechts 2 discrete waarden
toegelaten -> mogelijk maakt
fluctuaties correcte waarde v
discrete grootheid te geven
=> binaire grootheid
Samenvattend
Digitale systemen: exacte waarde niet belangrijk -> ≠ waardes op toegelaten
discrete waarde afgebeeld (door afronding) -> zelfde betekenis
Analoge systemen: exacte waarde belangrijk -> andere betekenis
=> 1 digitaal informatiesysteem (bv: drukdata)
Veel componenten: dit semester laagste deel (minste tijd)
Lokaal gebruiken -> hoe ingrijpen om bv druk binnen grenzen te laten
o Lokaal gesloten lus
Data bijhouden -> hoe is het verlopen? + eisen controleren
Niet enkel data -> ook communicatiedata
o Communiceren met computersystemen
o Bv: productiemanager die diezelfde data nodig heeft
Zo wordt data in informatie geproduceerd
o Steeds grotere tijdsschaal
o Bv eisen niet elke seconden controleren
Wij focussen nu op onderste deel
Gaat van boven (klein) nr beneden (groot)
-> Informatie
-> Hoeveelheid data
-> Data
, DATA REPRESENTATIE MET
BINAIRE GROOTHEDEN
Stap 1: hoe gaan we die data voorstellen?
DISCRETE VS. ANALOGE GROOTHEDEN
DISCRETE GROOTHEID => enkel in stappen die een veelvoud ve kleinste stap
(het kwantum) kan toe- of afnemen
- Aantal studenten in een lokaal (geen halve student)
- Gehele getallen (verschillen door een stap v 1) -> N + 1
ANALOGE GROOTHEID (continue grootheid) => je kan geen kwantum definiëren
- Hoeveelheid water door leiding
- Waarde door reële getal voorstellen (meeste zijn analoog) -> (A + B) / 2
DE WERELD waarin wij leven lijkt analoog
- Niet analoog (niet juiste manier om werkelijkheid te beschrijven)
- Werkelijkheid is discreet -> klein kwantum
o Geen halve atomen, elektronen…
o Hoeveelheid water: 1 molecule toenemen -> TOCH analoog
- Kleinste stap doet er niet toe (te klein): continue grootheid / analoog
o Praktisch makkelijker ipv als discreet
Digitale informatiesystemen
Digitale systemen enkel discrete grootheden voorstellen & voeren bewerkingen
uit op discrete grootheden -> om nieuwe af te leiden
Logisch: geen halve student in examen
Fotografie vroeger analoog
- Lenzen aangewend om bewerking analoog uit te voeren (onthouden)
- Moet worden vervangen door digitale systemen
o Minder tijd
Analoge grootheden -> gediscretiseerd worden
=> Benaderd dr discrete grootheden, vooraleer verwerkt dr digitaal systeem
Beperking: analoog nr discrete (digitale) gaan
Cassette recorder
Wij vooral digitale bekijken
Elk informatiesysteem: 2 componenten
- 1: Binnen halen analoge data (DC)
o Taak: analoge grootheden te discretiseren
- 2: Data gebruiken om in te grijpen (DAC)
o Taak: analoge grootheden produceren,
waarmee je in de realiteit kan ingrijpen
o Bv elektrisch signaal dat een motor
aanstuurt
,Conversie v continue nr discrete grootheden omvat 2 verschillende bewerkingen:
Discretiseren van de onafhankelijke veranderlijke t
=> Gekozen ifv tijdschaal waarop continu grootheid veranderen
- Courante
- Discretisatie: klein genoeg tov tijdschaal => dan verwerking analoge
grootheden mt digi systeem goede benadering vr resultaten
Kwantiseren vd afhankelijke veranderlijke u
- Afhankelijke veranderlijke (druk)
- Eindige nauwkeurigheid & keuze stapgrootte
- Meestal tijd discretiseren
o Synchrone (discrete stappen: kloksnelheid) & asynchrone
Van signalen maak je een blok
- Informatie gooi je weg als je het signaal discretiseer
o Verdwenen = compressie
o Vervangen door ene waarde (niet meer terug gaan)
Lang Y-as: elke blok minstens de waarde delta u v elkaar verschillen
- Discretisatie stap: voorstellen door zelfde getal als ze minder dan delta u v
elkaar verschillen
- Je kan niet terug nr het oorspronkelijke
o Het lijntje/blok ipv de golf (verlies je informatie)
o Goed over nadenken!
o Best zo klein mogelijk, maar veel data soms geen extra informatie
o Zoeken nr trade off delta t zo groot mogelijk (bruikbare data)
Zo min mogelijk data om voorstellen & niet te veel verliezen
- KWANTISEREN
Foto nemen: wordt analoge gediscretiseerd en opgeslagen
BEMONSTEREN: hoe meer pixel (vergroten), hoe kleiner de afmeting vd
pixels
Nauwkeurigere digitale representatie
Meer megabyte nodig om het voor te stellen
o Elke discretisatie = compressie
o Kleiner dan kleinste stap dat je kan waarnemen -> geen info kwijt
-> Verschil niet waarnemen tss a & b
o B nr c en d => vervorming & geeft geen goed beeld meer
Discretisatiestap ∆x -> 20∆x (=meer blokjes)
QUANTIZEREN: stockeren per byte -> grijs waarde coderen mt 1 waarde
Halveren bits per pixel: 16 mogelijkheden
o Verliest fijne structuur
(voorgesteld dr zelfde grijswaarde -> minder verschillen)
o Wel waarnemen, maar valt nog goed mee
2 bits: valt mee -> kan nog idee vormen v oorspronkelijk beeld
Dalende nauwkeurigheid v 256 discretisatie niveaus nr 2
, WAAROM TOCH DIGITALE SYSTEMEN (meer en meer overschakelen)
Waarom dingen laten verliezen
Data opslag is eenvoudig: geheugen
- Eenvoudigere voorstelling
o Makkelijker onthouden
- Eindige nauwkeurigheid
o Kleinste stap tss 2 opeenvolgende waarde
- Reproduceren v grootheid (hergebruiken)
Uitlezen v eerder opgeslagen waarde mt dezelfde beperkte
nauwkeurigheid
Analoge: gereproduceerd worden
o bv verplaatsing van zand => verlies
o bv 5 knikkers, wel exacte terug geven (dr minimale stap) =>
bijhouden
- Systeem maken dat data kan opslaan = essentieel onderdeel v goed IS
Lagere storing-gevoeligheid: redundantie
=> lagere ruisgevoeligheid
- Minimale stap (discreet)
- Elke bit stelt grootheid voor => die slechts 2 waarde kan aannemen (0 of
1)
o Voorstellen als elektrische spanning
o Zie onderstaande tekening: 0 of 1 of error (verboden zone)
o In bepaald gebied bv 3V => voorstellen vd discrete waarde: 1
- Afbeelden op zelfde waarde & negeren v storingen
- Kleinere interval => afname redundantie
- Kan enkel met een digitaal systeem -> NIET ANALOOG SYSTEEM
- Minder gevoelig vr toevallige fluctuaties (ruis) => dankzij discreet karakter
o Waarde v grootheid niet overeenkomt mt 1 vd discrete waarde
-> herkennen
o Fluctuatie kleiner dan helft v discretiestap => afronden dichtste
waarde (zo discrete grootheid herstellen)
- Bij ANALOOG: alle waarden -> fluctuatie = weg v oorspronkelijke waarde
o Verschil niet zien tss analoge grootheid met of zndr fluctuatie
Slechts 2 discrete waarden
toegelaten -> mogelijk maakt
fluctuaties correcte waarde v
discrete grootheid te geven
=> binaire grootheid
Samenvattend
Digitale systemen: exacte waarde niet belangrijk -> ≠ waardes op toegelaten
discrete waarde afgebeeld (door afronding) -> zelfde betekenis
Analoge systemen: exacte waarde belangrijk -> andere betekenis
