El mundo es analógico

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2 Introducción Buena parte de los grandes avances técnicos y científicos de nuestra era han sido y siguen siendo posibles gracias a la tecnología digital. El adjetivo digital nos acompaña a diario en relojes digitales, pantallas digitales, prensa digital o en la D de siglas como TDT, DVD ó ADSL. Pero, en que consiste esa tecnología digital? La definición de digital en el diccionario de la RAE dice: Referente a los números dígitos y en particular a los instrumentos de medida que la expresan con ellos. Esta definición no se entiende muy bien así que vamos a intentar explicarlo. 2

3 El mundo es analógico El mundo real es analógico y analógico equivale a continuo, es decir, que entre dos valores analógicos cualquiera debería haber, al menos en teoría, infinitos valores intermedios. En contraposición un mundo digital hace agrupaciones finitas de valores, descartando las diferencias leves entre ellos. Cada agrupación se identifica mediante un número o valor, es decir se digitaliza. Esto que en principio puede parecer una limitación facilita el almacenamiento y procesado de esa información. Por ejemplo en el arco iris, sus colores van cambiando progresivamente, entre los rojos y los amarillos, vemos un degradado continuo de anaranjados. Un arco iris digital tendría un número limitado de colores pudiéndose llegar a apreciar el paso de unos colores a otros. Arco Iris real: analógico Arco Iris digitalizado con 256 colores 3

4 Línea del Tiempo Aunque la tecnología digital ha tenido su gran desarrollo en los últimos 40 años, es curioso que el telégrafo, unos de los primeros dispositivos de telecomunicación, funcionara utilizando un sistema de codificación digital binario, los famosos puntos y rayas del código Morse. Después de él vino el teléfono, la radio y la televisión pero todos ellos empleando tecnología analógica. Telégrafo 1837 Televisión 1923 Ordenador personal 1977 Teléfono móvil 1983 Playstation 1995 iphone Teléfono 1906 Emisiones de voz por radio 1979 Walkman Reproductor portátil 1982 Compact Disc 1997 DVD 2010 Apagón TV analógica en España 4

5 Amplitud (Voltios) Señales Analógicas Sus magnitudes (voltaje o corriente) se representan mediante variables continuas en función del tiempo. Las señales analógicas pueden tomar infinitos valores dentro de un rango determinado. Tiempo (segundos) Amplificar por 2 una señal analógica de 1 voltio, requiere unos circuitos electrónicos que vuelvan a reproducir fielmente esa señal, pero con una amplitud de 2 voltios. Si el circuito amplificador no es preciso puede degradar la calidad de esa señal. Voltaje Tiempo x 2 Tiempo

6 Señales Digitales Toman sólo unos determinados valores discretos dentro de un determinado rango. Utilizan códigos binarios, que distinguen entre el valor uno y el cero, o entre el estado encendido y apagado. El bit es la unidad básica del sistema digital. Amplificar por 2 una señal digital que representa 1 voltio, sólo requiere un circuito digital que sea capaz de multiplicar por 2. El multiplicador manipula señales digitales que representan números, así que sólo debe de saber multiplicar, eso sí, muy rápidamente. x 2 Multiplicador digital 6

7 1011 Cómo funciona la tecnología digital? Un equipo digital debe convertir las señales analógicas en digitales, procesar esa información y volverla a convertir en analógica para que podamos percibirla. MEMORIA ADC Convertidor Analógico/Digital 1011 DAC Convertidor Digital/Analógico MICROPROCESADOR Cuando grabamos la música de un concierto con un mp3, el micrófono recoge las vibraciones del aire, las convierte en una señal eléctrica analógica que seguidamente los circuitos digitales del mp3 la convierten en digital, para poder almacenarla en memoria, comprimirla, añadirle eco, amplificarla o lo que deseemos. Pero para poder escuchar la grabación será necesario volverla a convertir en una señal analógica que pueda estimular los auriculares del mp3, volviendo a generar las vibraciones sonoras que puede percibir nuestro oído, ya que nuestro oído no puede interpretar señales digitales. 7

8 Codificación digital binaria La tecnología digital usa lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno alto y otro bajo, o más conocidos como 1 y 0. En principio un circuito digital de un solo bit sólo puede tener dos estados, ese bit =1 o ese bit=0, eso debería ser suficiente para controlar el encendido de una lámpara. Apagada Bit=0 Encendida Bit=1 Pero si el circuito tuviera que controlar 4 niveles de intensidad luminosa de la lámpara, necesitaría sólo 2 bits y no 4 como podría pensarse en un principio. Bit 1 =0 Bit 2 =0 Apagada Encendida al 33% Encendida al 66% Encendida al 100% Bit 1 =1 Bit 2 =0 Bit 1 =0 Bit 2 =1 Bit 1 =1 Bit 2 =1 Así pues, para aumentar la resolución sólo debemos aumentar el número de bits que utilizaremos para codificar la señal. Con 8 bits tenemos 256 posibles estados, con 16 bits serán y con 32 bits alcanzamos , más de 4000 millones de estados ó códigos! 8

9 Ventajas de la tecnología digital Recuperación rápida y precisa de la información. Las cámaras fotográficas digitales han superado con creces a las extraordinarias Polaroid con su fotografía instantánea en 60 segundos. Posibilita almacenar y comprimir grandes cantidades de datos. La infinidad de valores analógicos es difícil de manejar, en cambio, los valores digitales, tienen un límite. Por eso se pueden manejar, almacenar, procesar y transportar más fácilmente, pensemos que sólo se trata de un buen motón de números. Además estos se pueden comprimir, un ejemplo de esto es formato MP3, inicialmente el CD almacenaba la música sin comprimir, incluyendo sonidos que nuestro oído no era capaz de distinguir, el formato de compresión MP3 consiguió almacenar 16 horas de música donde antes sólo cabía 1 hora. Mayor inmunidad al ruido y otras interferencias que los equipos con tecnología analógica. Una mota de polvo que cae en un disco antiguo de vinilo, se escuchará como un pequeño chasquido, al pasar la aguja sobre ella, sin embargo el efecto de esa misma mota de polvo puede ser corregido en un reproductor de CD, sin que notemos su presencia. 9

10 Inconvenientes de la tecnología digital Pérdida de información Al convertir una señal analógica en una digital, se pierde parte de la información, ya que los convertidores A/D (Analógico/Digital) tienen una resolución determinada. Generación de interferencias. A los circuitos digitales les afectan menos las interferencias, pero estos, al funcionar por pulsos, generan más interferencias, sobre todo a los circuitos analógicos. Limitación de la velocidad Debido a la limitaciones de los procesadores digitales y otros componentes a los circuitos digitales pueden resultarle más difícil alcanzar las velocidades de las señales analógicas. Incompatibilidad de infraestructuras. En muchos casos las transmisiones de las señales digitales son incompatibles con las instalaciones existentes para transmisiones analógicas, lo que obliga a invertir en nuevas infraestructuras que luego tendrán que pagar los usuarios. Conflictos con los antiguos modelos de negocio. La facilidad de duplicación de los soportes digitales, hace que la industria del entretenimiento, (discográficas, cines, productoras, autores ) disminuya sus beneficios, al no haber adaptado sus formas de comercio a la era digital. Por su parte la ciudadanía se ve obligada a pagar compensaciones a las sociedades de autores, como el canon digital. 10

11 Aplicaciones Vivimos en un mundo donde predomina cada vez más la tecnología digital. Ya no tenemos cámaras fotográficas analógicas con rollos de película para revelar, sino cámaras digitales con tarjetas de memoria flash, ya no escuchamos discos de vinilo o casetes de audio en cinta magnética, sino archivos mp3 o DVD. Ya casi no enviamos cartas escritas por correo postal, sino correos electrónicos o mensajes SMS. Ya no usamos la máquina de escribir, sino un ordenador con un procesador de textos. Los sistemas analógicos se han vuelto digitales. El desarrollo de la tecnología digital es el principal responsable de la "sociedad de la información 11

12 Sociedad de la información Con Internet aparece una nueva forma de distribuir información. Ya no es necesario usar los tradicionales medios de comunicación prensa, radio o televisión, muchos de ellos controlados por gobiernos, corporaciones o grupos de presión. Ahora la información puede ser publicada directamente sin necesidad de pasar ningún filtro y en apenas unos minutos distribuirse por todo el planeta, sólo hace falta un dispositivo digital con conexión a Internet. Pero en la sociedad de la información se ha perdido el poder de la palabra escrita, antes cuando alguien publicaba algo, la información se verificaba y contrastada, ahora cualquiera puede crear información falsa, errónea o que no pasa de ser una opinión y publicarla en Internet. Esa información errónea se propaga como un virus con el cortar y pegar. Esta nueva sociedad democratiza la información, todos podemos comunicar nuestras experiencias, como ha sucedido en las recientes revueltas de los países islámicos, en las que ha ayudado la comunicación de la gente mediante redes sociales, con las que los manifestantes conseguían saltarse la censura informativa de sus gobiernos. 12

13 Sociedad de la información Pero no todo el mundo disfruta de estos grandes avances tecnológicos. Está aumentando, junto con las desigualdades sociales, la brecha digital, que separa a los países y a las personas más desfavorecidas, por una injusta distribución del conocimiento y de la riqueza. En pleno siglo XXI, el 65% de la población mundial nunca ha hecho una llamada telefónica y el 40% no tiene ni siquiera acceso a la electricidad. Para ellos, sus problemas no son cómo poder tener un móvil más pequeño o un ordenador más rápido, sino cómo salir de la pobreza extrema, cómo conseguir que sus hijos no se mueran de hambre y puedan tener acceso a la sanidad y a la enseñanza para lograr un futuro mejor En Estados Unidos están el 55.9% de las conexiones a Internet del planeta, seguido por Europa, con un 22.5% y Asia con un 14%. América del Sur tiene sólo un 3.5% y África el 1.5% 13

14 Sociedad del conocimiento La información interpretada se transforma en conocimiento. La información se compone de hechos y sucesos, mientras que el conocimiento se define como la interpretación de dichos hechos dentro de un contexto, el conocimiento se identifica con términos como inteligencia, razón, sabiduría. Ese es el reto actual, poder transformar esa gran cantidad de información en conocimientos. Evolucionar la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento, que incluiría transformaciones sociales, culturales, económicas y políticas, así como una perspectiva más humana de las sociedades actuales. 14

15 Una nueva era? 15

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