Le informazioni da elaborare possono essere estremamente varie (grandezze fisiche come temperatura, pressione, peso, valori numerici, parole o frasi di testo, ecc.) e una loro elaborazione automatica richiede di ricorrere a una opportuna codifica, cioè di:
scegliere una grandezza fisica che funga da rappresentante dell'informazione da rappresentare;
associare, a ogni possibile "aspetto" dell'informazione da rappresentare, un valore della grandezza fisica rappresentante che consenta di risalire all'informazione stessa.
La scelta del tipo di grandezza fisica rappresentante è guidata da considerazioni di natura prettamente tecnologica: dipende infatti dal livello di maturità industriale di una certa tecnologia realizzativa e dalla possibilità di produrre, a costi ragionevoli, macchine utili. Negli abachi i numeri da sottrarre e addizionare erano realizzati fisicamente con oggetti elementari (palline e dischetti), il cui numero rappresentava il dato da elaborare; cosi come nei dispositivi a ruote dentate il numero di denti ruotati da una posizione di riferimento indicavano il numero su cui compiere il calcolo. Modalità di conteggio simili, per cui ogni dato viene codificato impiegando entità distinte, trovano le loro origini nel conteggio con le dita e sono quindi definite digitali. In una rappresentazione di tipo digitale viene rappresentato un dato sulla base di un codice, introducendo a fianco della componente hardwere (configurazione fisica) anche il softwere (codice di corrispondenza). Cambiando il codice della stessa configurazione si possono cosi ottenere dati differenti senza variare la struttura fisica. Per esempio, nel conteggio con le mani, se a ogni dito alzato attribuiamo un valore corrispondente ad una unità otteniamo dei dati, se a ogni dito alzato attribuiamo un valore di due unità otteniamo altri dati, sempre utilizzando la stessa mano (configurazione fisica). Esiste una seconda modalità di rappresentazione dei dati: ogni numero viene rappresentato mediante il corrispondente valore della grandezza considerata. Per esempio in una rappresentazione basata su segnali elettrici, ogni dato numerico potrebbe essere codificato come un valore di tensione elettrica del segnale. In questo caso esiste un'analogia diretta tra i valori della grandezza adottata e i dati da rappresentare. Per tanto questa modalità di rappresentazione viene detta analogica. Negli ultimi anni, la scelta della grandezza fisica utilizzabile per la rappresentazione dei dati è stata sempre più indirizzata verso fenomeni di tipo elettrico (tensione e/o corrente elettrica) dal progressivo affermarsi della tecnologia di realizzazione dei circuiti elettronici. Un dispositivo capace di comportarsi da interruttore comandato (cioè capace di aprire o chiudere un collegamento elettrico sulla base di uno stimolo elettrico) è oggi realizzabile grazie alla tecnologia di integrazione su silicio, in un'area avente dimensioni nell'ordine delle frazioni di micron, quindi con la possibilità di inserire strutture composte da milioni di tali dispositivi in "pezzetti" (chip) di silicio di pochi millimetri quadrati. Inoltre, i fenomeni elettrici hanno comportamenti incomparabilmente più veloci dei fenomeni meccanici, grazie alla bassissima "inerzia" dei flussi di elettroni nei conduttori rispetto al movimento di parti meccaniche: se con organi meccanici si possono a fatica ottenere tempi di risposta dell'ordine del decimo di secondo (10-1 secondi), con dispositivi elettronici è possibile ottenere tempi di risposta dell'ordine del nanosecondo (10-9 secondi).
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