Samenvatting van het eerste deel van het vak digitale informatiesystemen (semester 2). Het document bevat een samenvatting van de cursus, de powerpoints, extra uitleg & notities. (Prof: Herbert Peremans)
=> 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
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller KatoUA. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.05. You're not tied to anything after your purchase.
