¿ Qué es realmente lo digital y lo análogo en el mundo de la informática ?




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fecha de publicación28.10.2015
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¿ Qué es realmente lo digital y lo análogo en el mundo de la informática ?

Lo digital es todo lo que ha sido traducido a un lenguaje binario de unos y ceros, lo análogo es lo que está conformado con otro medio que no sea dicho lenguaje binario.

Digital es todo lo que sea transferido a 0 y 1. O mejor explicado "Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas"

Análogo es todo lo que se puede representar como una señal u onda. "Una señal analógica es aquella función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo(representando un dato de información) en función del tiempo."

La electrónica digital es una parte de la electrónica que se encarga de sistemas electrónicos en los cuales la información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede llamar "verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y 0, refiriéndose a que en un circuito electrónico digital hay dos niveles de tensión.

Electrónicamente se les asigna a cada uno un voltaje o rango de voltaje determinado, a los que se les denomina niveles lógicos, típicos en toda señal digital. Por lo regular los valores de voltaje en circuitos electrónicos pueden variar entre 1.5, 3, 5, 9 y 18 voltios dependiendo de la aplicación, así por ejemplo, en una radio de transistores convencional las tensiones de voltaje son por lo regular de 5 y 12 voltios al igual que en los discos duros IDE de computadora.

Se diferencia de la electrónica analógica en que, para la electrónica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrónica analógica hay una infinidad de estados de información que codificar según el valor del voltaje.

Esta particularidad permite que, usando Álgebra Booleana (lógica binaria) y el sistema de numeración binario, se puedan realizar complejas operaciones lógicas o aritméticas (cálculos) sobre las señales de entrada, muy costosas de hacer empleando métodos analógicos.

La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realizar autómatas y por ser la piedra angular de los sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras.

Los sistemas digitales pueden clasificarse del siguiente modo:

Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético y que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de información) en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas, etc. La magnitud también puede ser cualquier objeto medible como los beneficios o pérdidas de un negocio.

En la naturaleza, el conjunto de señales que percibimos son analógicas, así la luz, el sonido, la energía etc, son señales que tienen una variación continua. Incluso la descomposición de la luz en el arco iris vemos como se realiza de una forma suave y continúa.

Una onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

file:señal continua.png
Digital: Es todo aquello que para funcionar no necesita el movimiento ni piezas mecánicas que ejecuten movimiento y que piensen en otras palabras que sea que su funcionamiento produzca resultados; Un microprocesador, una memoria RAM, etc. Son ejemplos claros
Analógico: Es todo aquello que par un funcionar tiene piezas como Mecánicas, sí o no se mueven sin Producen Resultado. Por EJEMPLO: Un Disco duro, los Ventiladores, sin condensador en La Placa Madre, etc PC sin ninguna deja de ser una Conjunción de Componentes Electrónicos, ya sean digitales o de funcionamiento analógico final del Formulario

 

1º.- Digital vs. Analógico: En el mundo de la informática existen ambos mundos, tanto el digital como el analógico. En la parte hardware conviven ambas y en la parte software es puramente digital (si hubiera que englobarla en alguna de esas categorías, ya que el software no dejan de ser líneas de código que conforman un programa, siendo rígidos no podría denominarse digital). 
Digital --> Es todo aquello que para funcionar no necesita el movimiento "físico" ni piezas mecánicas que ejecuten "movimiento" y que "piensen" (o sea que su funcionamiento produzca resultados). Por ejemplo: Un microprocesador, una memoria RAM, etc. 
Analógico --> Es todo aquello que para funcionar tiene piezas mecánicas, se mueven o no producen un resultado. Por ejemplo: Un disco duro, los ventiladores, un condensador en la placa madre, etc. 
Estas definiciones que te he puesto, por así decirlo son las definiciones tal cual, ya que un PC no deja de ser una conjunción de componentes electrónicos, ya sean de funcionamiento digital o funcionamiento analógico. 
¿Por qué no es digital el mundo digital?
Un mundo sin nombre


Hace ya unos cuantos años que hablamos y oímos hablar de un mundo extraño al que intentamos dar nombre: virtual, digital, informático, Internet, interactivo.
Nadie parece saber cómo debe llamarse eso que todos conocemos y que tiene que ver con los ordenadores, los bits, la interacción, la Red y los discos en soporte digital.
Algunos opinan que lo que realmente define ese mundo es su carácter interactivo. Para otros, lo esencial del fenómeno es su naturaleza digital.


¿Por qué ha de llamarse digital a ese mundo, como sostienen muchos?
Porque los ordenadores son digitales y la información que procesan también lo es, tanto la que se trasmite a través de la Red como la que se almacena en disquetes, cedés y deuvedés.
Esa sería la gran diferencia entre los cerebros artificiales y el cerebro humano, puesto que nuestro cerebro no es digital, sino analógico. 
Sin embargo, esa no es una gran diferencia entre nosotros y los ordenadores, porque los televisores, por ejemplo, son analógicos, pero nadie piensa que nuestro cerebro se parezca más a un televisor que a un ordenador. Un palo también es analógico, pero sus semejanzas con el cerebro están muy por debajo de las que existe entre el cerebro y el más sencillo de los ordenadores digitales.
Ahora bien, estoy hablando de dos cosas diferentes, digital y analógico, pero todavía no he dicho en qué consiste cada una de ellas. Intentaré hacerlo de manera sencilla, pues aunque mucha gente afirma que sabe perfectamente qué es cada cosa, la distinción entre analógico y digital es a menudo tan mal interpretada y explicada como lo es la teoría de la evolución de Darwin.


Digital y binario


Lo digital es aquello que está constituido por estados discretos (es decir, no continuos) como unos y ceros (1/0), abierto y cerrado, encendido y apagado. 
Sin embargo, lo analógico es continuo, no se puede aislar de manera precisa en bloques de información. 
Antes que nada, conviene aclarar que digital no es sinónimo de binario, como se suele creer o al menos dar a entender.
Lo binario es eso que he dicho antes;: abierto/cerrado, encendido/apagado, unos y ceros. Hablamos de algo binario para referirnos a algo que tiene dos aspectos, dos valores.
Los ordenadores, la trasmisión de datos en la red y los soportes digitales trabajan fundamentalmente con código binario, es decir, largas instrucciones de unos y ceros, de este estilo:

00010111 11101100 10010011
00110001 11001100 10010011
00110001 11001100 10010011
01010001 11001100 10010011

Los ordenadores leen el código binario, y por ello este lenguaje de ceros y unos se llama “lenguaje máquina”. Digamos, que un ordenador sólo entiende este lenguaje, solo “ve” ceros y unos, aunque esos ceros y unos, convenientemente interpretados, se conviertan para nosotros, por ejemplo, en una reproducción de Las señoritas de Avignon de Picasso en la pantalla de un ordenador. O de la Mona Lisa de Leonardo da Vinci.
Digital Mona Lisa (original y detalle), creada en 1965 por Digital Data Corp. Con un sistema que se anticipó a los modernos escaneres y a los píxels, parece una especie de metáfora de cómo un ordenador Digital vería la célebre pintura de Leonardo Da Vinci.
Principio del formulariohttp://www.danieltubau.com/images/monafacedetalle.jpg

http://www.danieltubau.com/images/digitalmonalisa.jpg

Final del formulario


A primera vista resulta difícil para un ser humano leer el lenguaje máquina, pero quizá no lo sea tanto con un entrenamiento adecuado. En la película Matrix uno de los rebeldes es capaz de leer código máquina, de ver el código máquina como si fuesen imágenes. 
Voy a poner un ejemplo sencillo de lectura del lenguaje binario:

00000000 es el número 0 en nuestro sistema decimal

00000001 es el número 1 en nuestro sistema decimal

¿No resulta tan difícil no?Pero, ¿qué número es este?

00000010

 

Es el número 2.

En realidad no es muy complicado y quien esté interesado en leer código binario encontrará fácilmente páginas en la red o libros en las bibliotecas donde le enseñarán a hacerlo.


Pues bien, el código binario es un lenguaje digital, pero sólo uno de los posibles lenguajes digitales: el sistema de numeración decimal también es digital, pero en vez de tener dos valores, tiene diez:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Los ordenadores usan código binario porque es más fácil manejar sólo dos valores. 
Curiosamente, se tardó mucho en advertir que la manera más fácil de construir un calculador artificial era usando el sistema de numeración binario en vez del decimal. Digo curiosamente, porque uno de los primeros inventores de máquinas de cálculo (los precedentes de los ordenadores) fue también uno de los primeros descubridores del lenguaje binario: Leibniz. Más curioso quizá resulta que Leibniz descubriera el código binario gracias al I Ching chino, que es el libro más antiguo de la humanidad, en el que hay 64 símbolos que nacen de la combinación de rayas cortadas y rayas no cortadas. Y digo que es curioso porque el I Ching no es un sistema de numeración binario, pero el error de Leibniz, al considerar que sí lo era, fue un gran acierto y un importante avance científico.

http://www.danieltubau.com/images/hexag21.gifEl hexagrama 21 del I Ching
Mientras más valores básicos tenga que manejar una máquina, más grande y complicada será. Si Charles Babbage, considerado el precursor de los ordenadores, hubiese utilizado el sistema binario en vez del decimal, el esfuerzo de toda su vida posiblemente se habría visto coronado por el éxito y no por el fracaso, pues la máquina que deseaba construir era demasiado compleja entre otras cosas debido a esa información básica que debía manejar: diez dígitos en vez de dos. 
En cualquier caso, la conclusión que ha de quedar clara después de todo lo anterior es que lo digital no es necesariamente binario: puede ser binario, decimal, hexadecimal (16 valores), etcétera. Si en la mayoría de los ordenadores es binario es sólo por razones de comodidad y simplicidad: para un ordenador es muchísimo más fácil manejar los dos valores del sistema de numeración binario (0 y 1) que manejar los diez valores del sistema de numeración decimal.
De hecho, el espectador atento puede darse cuenta que los ordenadores de Matrix y el rebelde no leen código binario, sino que además de unos y ceros hay otros números (muchos al revés), e incluso extraños signos que parecen tamiles, hindúes y chinos además de asteriscos, cruces y otros símbolos.

 

http://www.danieltubau.com/images/01_codigo_matrix.jpg
Digital y analógico


Una vez aclarado que el mundo digital no es necesariamente binario, podemos volver a la diferencia entre analógico y digital.
Ya dije antes que el cerebro, hasta donde sabemos, es analógico, debido tal vez a su carácter biológico. 
Conviene aclarar otra confusión que se produce frecuentemente: cuando hablo del cerebro no me estoy refiriendo a la estructura física del cerebro, sino a su funcionamiento. Para ser más preciso: me refiero a la manera en la que el cerebro almacena y procesa la información.
Un ordenador, desde un punto de vista físico también es analógico, porque lo analógico no tiene por qué ser biológico: ya dije antes que un palo, una piedra o cualquier cosa es analógica también. Hasta el momento, la física actual, la física cuántica, parece inclinarse por un universo analógico, en contra de las ideas de la física del siglo XIX, que consideraba que la naturaleza estaba hecha de algo muy parecido a los bloques de información digitales: átomos como bolas de billar que se golpeaban unos a otros.
Pero una cosa es que un ordenador, con carcasa y chips incluidos, sea de materia analógica o continua y otra muy distinta que procese la información de manera digital, a manera de bloques de información discretos (no continuos) y no de manera analógica.


El código (digital) morse
Voy a proponer una analogía para distinguir ya de una vez por todas lo digital de lo analógico: el código morse. 
El código morse, como se sabe, está compuesto de rayas y puntos. Si yo escribo:

-.---

Esto, en código morse significa: “No”.

La “n” se escribe -. 
La “o” se escribe ---

Así que si veo una raya, un punto y tres rayas, sé que me están diciendo “No”. 
Si alguien ahora me manda el siguiente mensaje morse:

_._ _ _

o este otro:
¿Qué me estará diciendo?


Efectivamente, me estará diciendo: “No”. 
Es decir, da igual cómo sean las rayas y los puntos: grandes pequeñas, negras, azules, trasmitidas por radio o en una pantalla del ordenador. Da igual cuáles sean sus características analógicas concretas, que haya más o menos tinta en ellas, que sean hermosas o feas, gruesas o delgadas: el que recibe el mensaje sólo ve rayas o puntos, nada más. 
Si queremos ser precisos, el lenguaje morse ni siquiera está constituido por rayas y puntos. En vez de rayas y puntos, podemos trasmitir un mensaje en morse con volutas de humo grandes o pequeñas, como hacían los indios con hogueras (aunque no hablaban morse) y como podrían hacer dos personas para ligar en una discoteca con el humo de un cigarrillo.
También podemos trasmitir un mensaje en morse con palmadas, golpes en una mesa, gritando “¡Raya! y gritando “¡Punto!”, etcétera.


file:intcode.png Código Morse, publicación de 1922
El medio no es el mensaje


Espero que con los últimos ejemplos ya no queden dudas acerca de la diferencia entre digital y analógico: a lo digital no la interesa el soporte, el medio, el canal por el que se trasmite la información, sino tan sólo el mensaje, la información misma: si es un punto o un raya, si es una línea quebrada o una línea continua, si es un uno o un cero.
Es frecuente que no se entienda la poca importancia que para lo digital tiene el soporte material que trasmite la información: hay que repetir que lo único importante es la información contenida, ya sea siguiendo un sistema de notación binario, decimal o cualquier otro.
Cuando recibimos un mensaje en código morse, lo único que nos interesa es distinguir las rayas de los puntos. Da igual que junto a esas rayas y puntos nos rodeen un montón de datos tales como el grosor de las rayas y puntos, su color o el ruido de fondo. Del mismo modo que a una esponja no le interesan los cientos de datos que le rodean, pues para las esponjas sólo existen dos datos: lo que me toca y lo que no me toca. De ello depende su supervivencia, como puede depender para nosotros entender un mensaje en código morse.

 

El Titanic lanzó cohetes pidiendo ayuda, pero el capitán del Californian los interpretó como algo casual. Con una lámpara de destellos, deletreó una pregunta en código Morse. El Titanic no respondió, de modo que el capitán se volvió a acostar.
El problema no es que no se entendiesen los mensajes, sino que los capitanes no entendieron que se trataba de mensajes.
http://www.danieltubau.com/images/titanic.jpg

 

A diferencia de lo digital, en lo analógico, el soporte, el canal y el medio son importantes, porque en lo analógico no está claro dónde acaba y dónde empieza la información. No sabemos cuanta información hay en un disco analógico de vinilo, pero sí sabemos exactamente cuanta información contiene un disco digital, cuantos ceros y unos contiene exactamente.


Por qué el mundo digital no es digital


Ahora podemos volver a aquel mundo que intentábamos definir y que yo negaba que debiera llamarse digital. 
Considerar que el aspecto determinante de ese complejo mundo en el que se mezclan los ordenadores, la interactividad, los chips, los diversos lenguajes máquina y los diferentes soportes digitales como cedés y deuvedés, es lo digital es un error que ha venido dándose desde mucho antes de la aparición de los ordenadores y de Internet. Es un error típico que se suele cometer siempre que se analiza algo relacionado con las máquinas que procesan o elaboran información, con ese mundo poblado de criaturas tan diferentes en apariencia como son los ordenadores, las calculadoras, las centralitas telefónicas, los termostatos o los telares. 
Los sistemas que procesan información y la reelaboran han sido a menudo comparados con el cerebro humano, y hay quien establece una especie de zoología en la que cerebros, telares y centralitas son distintos ejemplos de la especie de los sistemas pensantes. Marvin Minsky opina que un termostato que regula la temperatura pertenece a la extravagante especie de los entes pensantes .
No voy a discutir aquí si los termostatos piensan o no, pero lo que si está claro es que telares, centralitas, ordenadores y cerebros reciben información y la procesan, modificando a menudo su comportamiento en función de esa información. Así, un termostato preparado para mantener la temperatura de una habitación en veinticinco grados, permitirá que el calefactor se ponga en marcha cuando reciba la información de que la temperatura de la habitación está en 20 grados.

 

Un error muy común


¿En qué consiste pues ese error al que me he referido, El error que se comete cuando se quiere definir alguno de los ejemplares de esa fauna que se dedica a procesar, elaborar y reelaborar información? 


Consiste en confundir un estadio o momento cualquiera de la tecnología con los resultados que se obtienen con esa tecnología o con los objetivos que se buscan mediante esa tecnología. Consiste en no darse cuenta de lo que con tanta agudeza decía Reuleaux: “En una máquina de vapor, el vapor no forma parte de la máquina”.
http://www.danieltubau.com/images/franzreuleaux.jpg
Franz Reuleaux, uno de los padres de la cinemática, quien definió una máquina como “una combinación de partes resistentes, cada una de las cuales se especializa en una función y todas operan bajo el control humano, para utilizar la energía y realizar trabajos”. Además, creo una simbología para describir los distintos tipos de máquina.

 

O como dice Georges Ifrah: “La estructura de un ordenador es independiente de la tecnología que en él se emplea”


A modo de conclusión

Lo intentaré decir claramente:

1) Los ordenadores son binarios porque es más sencillo fabricar ordenadores que manejen sólo dos valores de verdad en vez de diez o dieciséis.

2) Los ordenadores son electrónicos porque es más sencillo fabricar ordenadores electrónicos que ordenadores mecánicos (como la máquina de Babbage) o electromecánicos. Pero se podrían fabricar ordenadores mecánicos y electromecánicos capaces de hacer lo que hacen nuestros ordenadores. De hecho, se construyen ordenadores no electrónicos cuando estos no son capaces de realizar ciertas tareas, como funcionar adecuadamente bajo el mar o en el espacio, donde los que funcionan bien son los ordenadores neumáticos, que son insensibles a las influencias cósmicas, eléctricas y magnéticas que afectan a un submarino o un cohete. Estos ordenadores funcionan con agua, aire o fluidos y utilizan grifos y manómetros.

3) Los ordenadores actuales están hechos fundamentalmente de silicio porque resulta más sencillo por el momento usar chips de silicio, pero es muy posible que en el futuro se fabriquen ordenadores biológicos o bioquímicos, por ejemplo se está trabajando en ordenadores con garrapatas en vez de con chips. También se está intentando fabricar ordenadores cuánticos, en los que quizá no estará claro del todo cuantos valores manejarán y tal vez operan por métodos estadísticos.

4) Por último, los ordenadores son digitales porque es más sencillo fabricar un ordenador que maneje una serie limitada y no ambigua de valores (como abierto y cerrado, unos y ceros), pero ello no quiere decir que no se puedan fabricar en el futuro ordenadores analógicos: los ya mencionados biológicos o cuánticos tal vez también serán analógicos.


En definitiva, los ordenadores, los cedés, Internet, etcétera, son digitales porque es más fácil fabricar máquinas que traten la información mediante bloques discretos de información, es decir, mensajes no ambiguos como abierto/cerrado, encendido y apagado, ceros y unos o, por poner un ejemplo no binario: “centro, norte, sur, este y oeste”. 
En el momento actual, cualquier cosa que se pueda codificar en ceros y unos es en teoría manejable por un ordenador. Pero eso no quiere decir que no se pueda construir en el futuro un ordenador no digital, por ejemplo un ordenador biológico o cuántico. De hecho, ya se pueden construir ordenadores analógicos y, además, se construyen, lo que pasa que son demasiado grandes e imprecisos. Eso sin contarnos a nosotros mismos, que somos más fáciles de fabricar que cualquier ordenador, y somos sistemas capaces de procesar información de manera analógica (o al menos eso parece).
Pronto escribiré dos ensayos que espero aclaren los nuevos temas que se anuncian en estas líneas finales: Defensa de lo analógico frente a lo digital y Analogía entre digitalizar y pensar. En el primero espero mostrar que no hay que sublimar lo digital y menospreciar lo analógico; en el segundo, que pensar es en cierto modo digitalizar. Es decir que hay que digitalizar, pero sin exagerar. 
Como conclusión alguien podría preguntarme: ¿Puesto que no podemos llamar a ese mundo “mundo digital”, como lo llamamos? ¿Interactivo, informático, virtual? 
No tengo una respuesta a esa pregunta, sobre todo porque me temo que no hay respuesta completamente satisfactoria. Sospecho que sucede lo mismo que con los juegos: Huizinga intentó hallar una definición de juego que englobase todos los juegos y no lo consiguió. Siempre había un juego que escapaba a su definición. Así que, la única manera de definir juego era dar una serie de características que solían tener los juegos, pero que no necesariamente tenían. Algunos juegos reunían dos o tres de estas características, otros sólo una o más de diez. 
Del mismo modo, ese mundo que pretendíamos definir tiene muchas características: interactividad, multimedia, trasmisión veloz de la información, fácil posibilidad de almacenarla de un modo desmesurado, uso de programas, software y algoritmos, etcétera. Pero muchas de estas características nos llaman la atención por un mero accidente histórico o tecnológico: a menudo su única relación necesaria es que se han desarrollado o puesto de moda en un mismo momento histórico. Si Babbage (o antes que él Leibniz o Pascal) hubiesen adoptado el sistema binario para sus primeros calculadores, ahora tal vez no veríamos tan estrechamente ligados los ceros y los unos con los ordenadores e Internet.

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