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数値データの扱い方
次にアナログ信号とデジタル信号で、数値データの扱いに関する違い
を見ていきます。
様々な電子機器では電気信号が使われますが、ここでは電気の代りに、
水とビーカーを使って数値を扱うものとします。
アナログの場合、例えば１という値を１ミリリットル(ｍｌ)の水で表
します。同様に１０という値は１０ｍｌ、１００という値は１００ｍｌ
となります。１ｍｌと１００ｍｌでは水量が１００倍異なります。
デジタルでは、例えば１Ｂ（バイト）で上位４ビットが仮数、下位４
ビットが桁数を表すという規則で表現する方法があります。このとき、
１という値は仮数部が0001、桁数が0001 なので、'0001 0001'となり、
同様に、１０や１００は、'0001 0010'や'0001 0011'となります。ここ
で、１ビット当たり１０ｍｌの水で表すとすると、'0001 0001'は、
１： ０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
となります。同様に１０や１００は
１０： ０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ＆０ｍｌ
１００： ０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ＆１０ｍｌ
となりますので、表現する値によって水の量が極端に違うようなことは
ありません。
このことは情報の伝達や保存の正確性に大きな影響があります。
情報を伝達する途中で雨が１ｍｌ降ったと仮定します。
アナログ信号の場合、
１： １ｍｌ →雨で１ｍｌ増加→ ２ｍｌ ： ２
１０： １０ｍｌ →雨で１ｍｌ増加→ １１ｍｌ ： １１
１００：１００ｍｌ →雨で１ｍｌ増加→１０１ｍｌ ：１０１
となり、特に１という値は２に大きくに変化してしまいました。
デジタル信号の場合、
１： ０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
→雨で１ｍｌ増加→ １ｍｌ＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１１ｍｌ
＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１１ｍｌ
０ｍｌと１０ｍｌしかない筈なので、近い値に復元して
０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ ： １
１０： ０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ＆０ｍｌ
→雨で１ｍｌ増加→ １ｍｌ＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１１ｍｌ
＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１１ｍｌ＆１ｍｌ
０ｍｌと１０ｍｌしかない筈なので、近い値に復元して
０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ＆０ｍｌ ： １０
１００： ０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ＆１０ｍｌ
→雨で１ｍｌ増加→ １ｍｌ＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１１ｍｌ
＆１ｍｌ＆１ｍｌ＆１１ｍｌ＆１１ｍｌ
０ｍｌと１０ｍｌしかない筈なので、近い値に復元して
０ｍｌ＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ
＆０ｍｌ＆０ｍｌ＆１０ｍｌ＆１０ｍｌ ：１００
となり、少しの雨であれば値に関わらず正しく伝達できます。
＜つづく＞