This is an old revision of the document!
1. Bevezetés és alapfogalmak
1.1 Adat és információ
- Adat: a világ jelenségeinek leírása számokkal, szöveggel, képekkel vagy mérésekkel.
- Példa*: egy szenzor 22,5 °C hőmérsékletet mér → ez adat.
- Információ: olyan közlés, amely csökkenti a bizonytalanságot, és döntést tesz lehetővé.
- Példa*: „A gép túlhevült, mert a hőmérséklet 95 °C” → ez információ.
- Claude Shannon (1939): az információ a bizonytalanság (entrópia) csökkentése.
- Bit: a legkisebb információegység, amely két állapotot különböztet meg (0 vagy 1).
—
1.2 Analóg és digitális jelek
- Analóg jel: folytonos, tetszőleges értéket vehet fel.
- Példa*: higanyos hőmérő szintje.
- Digitális jel: diszkrét, előre meghatározott értékeket vesz fel.
- Példa*: digitális hőmérő kijelzője.
- A számítógépek digitálisak, mert:
- zajállóbbak,
- könnyebben feldolgozhatóak,
- egyszerűbb tárolás és továbbítás.
1.3 Neumann-elv
Neumann János (1946) öt alapelve:
Központi vezérlőegység (CPU) irányítja a működést.
Programok és adatok közös memóriában tárolódnak.
Bináris adatreprezentáció.
Utasítás-végrehajtási ciklus: beolvasás → értelmezés → végrehajtás.
Soros feldolgozás (egyszerre egy utasítás).
1.4 Turing-gép
Alan Turing (1936) megalkotta a Turing-gép modellt.
Elemei:
Szalag (memória): adatok és program.
Olvasó/író fej: mozog a szalagon, adatot olvas vagy ír.
Vezérlőegység: meghatározza, milyen művelet történjen.
A Turing-gép az algoritmusok elméleti alapja → minden mai számítógép működését leírja.
1.5 Mérnöki alkalmazás példa
Adat: szenzor 0,01 mm eltérést mér a gyártás során.
Információ: az eltérés nagyobb, mint a megengedett 0,005 mm → selejt.
Digitális feldolgozás: a PLC a mérést kiértékeli és leállítja a gépet.
Neumann-elv alkalmazása: a PLC is CPU + memória + I/O elven működik.