डिजिटल डेटा
डिजिटल डेटा, सूचना सिद्धांत और सूचना प्रणाली में, असतत प्रतीकों की एक डोरी (string) के रूप में प्रतिनिधित्व की गई जानकारी है, जिनमें से प्रत्येक कुछ वर्णमाला से केवल एक सीमित संख्या में मान ले सकता है, जैसे कि अक्षर या अंक। एक उदाहरण एक पाठ दस्तावेज़ ( text document) है, जिसमें अल्फ़ान्यूमेरिक वर्णों की एक स्ट्रिंग होती है। आधुनिक सूचना प्रणाली में डिजिटल डेटा का सबसे सामान्य रूप बाइनरी डेटा है, जिसे बाइनरी अंकों (बिट्स) के एक स्ट्रिंग द्वारा दर्शाया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में दो मानों में से एक हो सकता है, या तो 0 या 1।
डिजिटल डेटा की तुलना अनुरूप आँकड़ा (analog data) से की जा सकती है, जिसे वास्तविक संख्याओं की एक निरंतर सीमा से एक मान द्वारा दर्शाया जाता है। अनुरूप आँकड़ा एक अनुरूप संकेत द्वारा संचारित किया जाता है, जो न केवल निरंतर मूल्यों पर ले जाता है, बल्कि समय के साथ लगातार अलग-अलग हो सकता है, और समय का एक निरंतर वास्तविक-मूल्यवान कार्य है। एक उदाहरण एक ध्वनि तरंग में वायुदाब भिन्नता है।
डिजिटल शब्द उसी स्रोत से आया है, जो शब्द डिजिट और डिजिटस (उंगली के लिए लैटिन शब्द), क्योंकि उंगलियों का उपयोग अक्सर गिनती के लिए किया जाता है। बेल टेलीफोन लेबोरेटरीज के गणितज्ञ जॉर्ज स्टिबिट्ज़ ने 1942 में एंटी-एयरक्राफ्ट गन को निशाना बनाने और आग लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण द्वारा उत्सर्जित तेज़ इलेक्ट्रिक पल्स (pulses) के संदर्भ में डिजिटल शब्द का इस्तेमाल किया।[1] यह शब्द सबसे अधिक कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रयोग किया जाता है, विशेष रूप से जहां वास्तविक दुनिया की जानकारी को डिजिटल ऑडियो और डिजिटल फोटोग्राफी के रूप में आमतौर पर संख्यात्मक रूप में परिवर्तित किया जाता है।
डिजिटल रूपांतरण का प्रतीक
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चूंकि प्रतीक (उदाहरण के लिए, अक्षरांकीय वर्ण/अल्फ़ान्यूमेरिक कैरिक्टर) निरंतर नहीं हैं, डिजिटल रूप से प्रतीकों का प्रतिनिधित्व करना निरंतर या अनुरूप जानकारी को डिजिटल में बदलने की तुलना में सरल है। एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण के रूप में नमूनाकरण और परिमाणीकरण के बजाय, मतदान और एन्कोडिंग जैसी तकनीकों का उपयोग किया जाता है।
एक प्रतीक इनपुट डिवाइस में आमतौर पर स्विच का एक समूह होता है जिसे नियमित अंतराल पर चुना जाता है ताकि यह देखा जा सके कि कौन से स्विच स्विच किए गए हैं।यदि एक एकल मतदान अंतराल के भीतर, दो स्विच दबाए जाते हैं, या एक स्विच दबाया जाता है, छोड़ा जाता है, और फिर से दबाया जाता है, तो डेटा खो जाएगा। यह मतदान मुख्य सीपीयू पर बोझ को रोकने के लिए डिवाइस में एक विशेष प्रोसेसर द्वारा किया जा सकता है। जब एक नया प्रतीक दर्ज किया गया है, तो डिवाइस आमतौर पर एक विशेष प्रारूप में एक रुकावट भेजता है, ताकि सीपीयू इसे पढ़ सके।
केवल कुछ स्विच (जैसे कि एक जॉयस्टिक पर बटन) वाले उपकरणों के लिए, प्रत्येक की स्थिति को एक ही शब्द में बिट्स (आमतौर पर रिलीज के लिए 0 और प्रेस के लिए 1) के रूप में एन्कोड किया जा सकता है। यह तब उपयोगी होता है जब कुंजी प्रेस के संयोजन सार्थक होते हैं, और कभी -कभी कीबोर्ड (जैसे शिफ्ट और कंट्रोल) पर संशोधक कुंजियों की स्थिति को पारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। लेकिन यह एक बाइट या शब्द में बिट्स की संख्या की तुलना में अधिक कुंजियों का समर्थन करने के लिए नहीं है।
कई स्विच वाले उपकरण (जैसे कि कंप्यूटर कीबोर्ड) आमतौर पर इन स्विच को स्कैन मैट्रिक्स में व्यवस्थित करते हैं, जिसमें एक्स(x) और वाई(y) लाइनों के चौराहों पर व्यक्तिगत स्विच होते हैं। जब एक स्विच दबाया जाता है, तो यह संबंधित एक्स(x) और वाई(y) लाइनों को एक साथ जोड़ता है। मतदान (प्रायः इस मामले में स्कैनिंग कहा जाता है) प्रत्येक एक्स(x) लाइन को अनुक्रम में सक्रिय करके और यह पता लगाने के लिए किया जाता है कि कौन सी वाई(y) रेखाओं के पास एक संकेत होता है, इस प्रकार किस कुंजियों को दबाया जाता है। जब कीबोर्ड प्रोसेसर यह पता लगाता है कि एक कुंजी बदल गई है, तो यह सीपीयू(CPU) को एक संकेत भेजता है जो कुंजी के स्कैन कोड और उसकी नई स्थिति को दर्शाता है। प्रतीक को तब एन्कोड किया जाता है या संशोधक कुंजियों की स्थिति और वांछित वर्ण एन्कोडिंग(Encoding) के आधार पर एक संख्या में परिवर्तित किया जाता है।
डेटा की हानि के बिना किसी विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए एक कस्टम एन्कोडिंग का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, ASCII(एएससीआईआई) जैसे एक मानक एन्कोडिंग का उपयोग करना समस्याग्रस्त है यदि एक प्रतीक जैसे कि 'ß' को परिवर्तित करने की आवश्यकता है, लेकिन मानक में नहीं है।
यह अनुमान लगाया गया है कि वर्ष 1986 में दुनिया की सूचनाओं को संग्रहीत करने की तकनीकी क्षमता का 1% से भी कम डिजिटल था और 2007 में यह पहले से ही 94% था।[2] वर्ष 2002 को वह वर्ष माना जाता है जब मानव जाति एनालॉग प्रारूप (डिजिटल युग की शुरुआत) की तुलना में डिजिटल में अधिक जानकारी संग्रहीत करने में सक्षम थी।[3][4]
अवस्था(स्थित)
डिजिटल डेटा इन तीन अवस्थाओ में आते हैं, 1. स्थिरता पर डेटा( data at rest), 2. पारगमन में डेटा(data in transit) 3. उपयोग में डेटा(data in use.)। गोपनीयता, अखंडता और उपलब्धता को 'जन्म' से लेकर डेटा के नष्ट होने तक के पूरे जीवनचक्र के दौरान प्रबंधित करना होता है।[5]
डिजिटल सूचना के गुण
सभी डिजिटल जानकारी में सामान्य गुण होते हैं जो इसे संचार के संबंध में अनुरूप आँकड़ा (analog data)से अलग करते हैं,
- सिंक्रोनाइज़ेशन(Synchronization), चूंकि डिजिटल जानकारी को उस अनुक्रम से अवगत कराया जाता है जिसमें प्रतीकों का आदेश दिया जाता है, और सभी डिजिटल योजनाओं में एक अनुक्रम की शुरुआत का निर्धारण करने के लिए कुछ विधि होती है। लिखित या बोली जाने वाली मानव भाषाओं में, सिंक्रोनाइज़ेशन आमतौर पर ठहराव (रिक्त स्थान), पूंजीकरण और विराम चिह्न द्वारा प्रदान किया जाता है। मशीन संचार आमतौर पर विशेष सिंक्रोनाइज़ेशन अनुक्रमों का उपयोग करते हैं।
- भाषा, सभी डिजिटल संचारों के लिए एक औपचारिक भाषा की आवश्यकता होती है ,जिसमें इस संदर्भ में वह सारी जानकारी शामिल है जो संचार को सफल बनाने के लिए अग्रिम में डिजिटल संचार के प्रेषक और रिसीवर दोनों के पास होनी चाहिए,। भाषाएं आम तौर पर मनमानी होती हैं और विशेष प्रतीक अनुक्रमों को सौंपे जाने वाले अर्थ को निर्दिष्ट करती हैं, मूल्यों की अनुमत सीमा, सिंक्रनाइज़ेशन के लिए उपयोग की जाने वाली विधियाँ, आदि।
- त्रुटियां, एनालॉग संचार में गड़बड़ी (शोर) हमेशा कुछ, आम तौर पर छोटे विचलन या इच्छित और वास्तविक संचार के बीच त्रुटि का परिचय देती है। डिजिटल संचार में गड़बड़ी के परिणामस्वरूप त्रुटियां नहीं होती हैं जब तक कि गड़बड़ी इतनी बड़ी न हो कि एक प्रतीक को दूसरे प्रतीक के रूप में गलत तरीके से समझा जाए या प्रतीकों के अनुक्रम को परेशान न करें। इसलिए आम तौर पर पूरी तरह से त्रुटि-मुक्त डिजिटल संचार होना संभव है। इसके अलावा, चेक कोड जैसी तकनीकों का उपयोग त्रुटियों का पता लगाने और अतिरेक या पुन: संचरण के माध्यम से त्रुटि-मुक्त संचार की गारंटी देने के लिए किया जा सकता है। डिजिटल संचार में त्रुटियां प्रतिस्थापन त्रुटियों का रूप ले सकती हैं, जिसमें एक प्रतीक को दूसरे प्रतीक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, या सम्मिलन/विलोपन 'त्रुटियां, जिसमें एक अतिरिक्त गलत प्रतीक को डिजिटल संदेश से डाला जाता है या हटा दिया जाता है। डिजिटल संचार में अनियंत्रित त्रुटियों का संचार की सूचना सामग्री पर अप्रत्याशित और आम तौर पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।
- प्रतिलिपिकरण(Copying), शोर की अपरिहार्य उपस्थिति के कारण, एक एनालॉग संचार की कई क्रमिक प्रतियां बनाना संभव नही है क्योंकि प्रत्येक पीढ़ी शोर को बढ़ाती है। क्योंकि डिजिटल संचार आम तौर पर त्रुटि-मुक्त होते हैं, इसलिए प्रतियों की प्रतियां अनिश्चित काल तक बनाई जा सकती हैं।
- ग्रैन्युलैरिटी(Granularity), निरंतर परिवर्तनशील एनालॉग मान के डिजिटल प्रतिनिधित्व में आमतौर पर उस मान को निर्दिष्ट किए जाने वाले प्रतीकों की संख्या का चयन शामिल होता है। प्रतीकों की संख्या परिणामी डेटा की शुद्धता या संकल्प को निर्धारित करती है।। वास्तविक एनालॉग मूल्य और डिजिटल प्रतिनिधित्व के बीच का अंतर परिमाणीकरण त्रुटि के रूप में जाना जाता है। उदाहरण के लिए, यदि वास्तविक तापमान 23.2344565444453 डिग्री है, लेकिन यदि किसी विशेष डिजिटल प्रतिनिधित्व में केवल दो अंक (23) इस पैरामीटर को सौंपे जाते हैं, तो परिमाणीकरण त्रुटि है ,0.234456544453। डिजिटल संचार की इस संपत्ति को ग्रैन्युलैरिटी के रूप में जाना जाता है।
- संपीड़ित(Compressible), मिलर के अनुसार, असम्पीडित डिजिटल डेटा बहुत बड़ा है, और इसके कच्चे रूप में, यह वास्तव में एनालॉग डेटा की तुलना में एक बड़ा संकेत (इसलिए स्थानांतरित करना अधिक कठिन होगा) का उत्पादन करेगा। हालांकि, डिजिटल डेटा को संपीड़ित किया जा सकता है। संपीड़न जानकारी भेजने के लिए आवश्यक बैंडविड्थ स्थान की मात्रा को कम करता है। डेटा को संपीड़ित किया जा सकता है, भेजा जा सकता है और फिर खपत की साइट पर विसंपीड़ित किया जा सकता है। इससे अधिक जानकारी भेजना संभव हो जाता है और इसका परिणाम यह होता है, उदाहरण के लिए उदाहरण के लिए, डिजिटल टेलीविजन संकेत अधिक टेलीविजन चैनलों के लिए एयरवेव स्पेक्ट्रम पर स्थान प्रदान करते हैं।[4]
ऐतिहासिक डिजिटल प्रणाली
भले ही डिजिटल संकेत आम तौर पर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटिंग में उपयोग किए जाने वाले बाइनरी इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल सिस्टम से जुड़े होते हैं, लेकिन डिजिटल सिस्टम वास्तव में प्राचीन होते हैं, और बाइनरी या इलेक्ट्रॉनिक होने की आवश्यकता नहीं होती है।
- डीएनए आनुवंशिक कोड डिजिटल डेटा भंडारण का एक स्वाभाविक रूप से होने वाला रूप है।
- लिखित पाठ (सीमित वर्ण सेट और असतत प्रतीकों के उपयोग के कारण - ज्यादातर मामलों में वर्णमाला)
- अबैकस को 1000 ईसा पूर्व और 500 ईसा पूर्व के बीच कुछ के समय में बनाया गया था, यह बाद में गणना आवृत्ति का एक रूप बन गया। आजकल इसका उपयोग एक बहुत उन्नत, फिर भी बुनियादी डिजिटल कैलकुलेटर के रूप में किया जा सकता है जो संख्याओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए पंक्तियों पर मोतियों का उपयोग करता है। मोतियों का अर्थ केवल असतत ऊपर और नीचे की अवस्थाओं में होता है, न कि इन-बीच की अवस्थाओं में।
- एक बीकन शायद दो अस्थाओ (चालू और बंद) के साथ सबसे सरल गैर-इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल संकेत है। विशेष रूप से, स्मोक संकेत डिजिटल संकेत के सबसे पुराने उदाहरणों में से एक हैं, जहां एक अनुरूप "वाहक" (धुआं) को डिजिटल संकेत (कश) उत्पन्न करने के लिए कंबल के साथ संशोधित किया जाता है जो जानकारी देता है।
- मोर्स संकेत छह डिजिटल अवस्थाओ का उपयोग करता है - बिंदु, डैश, इंट्रा-कैरेक्टर गैप (प्रत्येक बिंदु या डैश के बीच), निम्न अन्तराल (प्रत्येक अक्षर के बीच), मध्यम अंतर (शब्दों के बीच), और लंबे अंतराल (वाक्यों के बीच में)-संदेश भेजें बिजली या प्रकाश जैसे विभिन्न प्रकार के संभावित वाहक के माध्यम से, उदाहरण के लिए एक विद्युत टेलीग्राफ या चमकती रोशनी का उपयोग करना।
- ब्रेल बिंदु पैटर्न के रूप में प्रदान किए गए छह-बिट कोड का उपयोग करता है।
- फ्लैग सेमाफोर विशेष पदों पर आयोजित छड़ या झंडे का उपयोग करता है ताकि रिसीवर को संदेश भेजने के लिए उन्हें कुछ दूरी पर देखा जा सके।
- अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संकेत के झंडे में विशिष्ट चिह्न होते हैं जो जहाजों को एक दूसरे को संदेश भेजने की अनुमति देने के लिए वर्णमाला के अक्षरों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- हाल ही में आविष्कार किया गया है, एक मॉडेम बाइनरी डिजिटल ध्वनि स्पंदन की एक श्रृंखला के रूप में दोहरी विद्युत डिजिटल जानकारी को कूटलेखन करने के लिए एक एनालॉग वाहक संकेत (जैसे ध्वनि) को नियंत्रित करता है। एक ही अवधारणा का थोड़ा पहले, आश्चर्यजनक रूप से विश्वसनीय संस्करण ऑडियो डिजिटल संकेत के एक अनुक्रम को बंडल करना था और शुरुआती होम कंप्यूटर के साथ उपयोग के लिए चुंबकीय कैसेट टेप पर कोई संकेत जानकारी (यानी ध्वनि और मौन) नहीं थी।
यह भी देखें
- एनॉलॉग से डिजिटल परिवर्तित करने वाला उपकरण
- बार्कर कोड
- बाइनरी संख्या
- एनालॉग और डिजिटल रिकॉर्डिंग की तुलना
- डेटा (कंप्यूटिंग)
- डेटा रिमेनेंस
- डिजिटल आर्किटेक्चर
- डिजिटल कला
- डिजिटल नियंत्रण
- डिजिटल डिवाइड
- डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स
- डिजिटल इन्फिनिटी
- देशी डिजिटल
- डिजिटल भौतिकी
- डिजिटल रिकॉर्डिंग
- डिजिटल क्रांति
- डिजिटल वीडियो
- डिज़िटल से एनालॉग कन्वर्टर
- इंटरनेट फोरम
संदर्भ
- ↑ Ceruzzi, Paul E (June 29, 2012). Computing: A Concise History. MIT Press. ISBN 978-0-262-51767-6.
- ↑ "The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information", especially Supporting online material, Martin Hilbert and Priscila López (2011), Science, 332(6025), 60–65; free access to the article through here: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
- ↑ ""video animation on The World's Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information from 1986 to 2010". YouTube.
- ↑ 4.0 4.1 Miller, Vincent (2011). Understanding digital culture. London: Sage Publications. sec. "Convergence and the contemporary media experience". ISBN 978-1-84787-497-9.
- ↑ "The three states of information". The University of Edinburgh (in English). Retrieved 2021-02-21.
अग्रिम पठन
- Tocci, R. 2006. Digital Systems: Principles and Applications (10th Edition). Prentice Hall. ISBN 0-13-172579-3
