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DIGITALE?  SI’ GRAZIE…

Semplici (spero) note per chi non sia di estrazione tecnica e desideri meglio comprendere cosa significhi digitale

Scopo di queste note

Con il continuo avanzare della tecnologia, l’uso del termine digitale sta diventando sempre più frequente. Se però provate a chiedere a qualcuno - che non sia un tecnico -  cosa voglia dire quel termine, nella maggior parte dei casi riceverete risposte generiche del tipo che funziona come un computer oppure che va a zeri ed uni.

A loro dedico questo note, con l’obiettivo di chiarire il concetto di digitale in maniera (spero) semplice, ed al tempo stesso far comprendere le numerose sfaccettature che quel termine presenta.

Tutto ciò esponendomi a forte rischio di critica da parte dei tecnici che certamente coglieranno tutte le imprecisioni qui inevitabilmente presenti.

Cominciamo con una cosetta leggera: le questioni lessicali

Da dove proviene il termine digitale? Certamente non ha nulla a vedere con l’omonimo farmaco per la cura dell’insufficienza cardiaca. In italiano digitale non avrebbe di per sé alcun significato; si tratta semplicemente dell’italianizzazione della parola inglese digital che vuol dire “a numeri” o “a cifre” (in inglese “cifra” si traduce appunto “digit”).

Per esempio quei termometri che si vedono talvolta in strada e che mostrano la temperatura con delle grandi cifre luminose vengono detti digitali perchè indicano la temperatura direttamente come numero di gradi. In realtà la parola italiana equivalente all’inglese digital esisterebbe ed è numerico, ma questo termine viene in pratica usato quasi solamente nei testi universitari.

Qual è il contrario di digitale? Pochi tra i non tecnici avrebbero saputo rispondere a questa domanda prima dell’avvento della televisione digitale. Ormai tutti hanno imparato come, quando si debba far riferimento alla vecchia televisione (ovvero quella non digitale), si usi il termine analogico.

Anche analogico non avrebbe di per sé significato in italiano. Di nuovo analogico è l’italianizzazione della parola inglese analog (= analogue) la quale caratterizza tutto ciò che vari in maniera continua, senza salti. Per esempio il termometro a mercurio è analogico perchè la barretta di mercurio può avere una qualsiasi lunghezza (in funzione della temperatura) senza essere soggetta a “scatti”, come invece lo è il termometro digitale di cui si è parlato prima, che va appunto a scatti di un grado o di un decimo di grado in funzione di quante cifre abbia.

Ma perché l’inglese analog è stato tradotto con analogico e non con analogo? Semplicemente per non far confusione, visto che in italiano analogo vuol dire un'altra cosa. Peraltro, procedendo a ritroso, non sarebbe corretto tradurre l’italiano analogico nell’inglese analogic o analogical: infatti in inglese “analogic dictionary” significa “dizionario delle analogie” e “analogical comparison” vuol dire “paragone basato alle analogie”.

Entriamo ora più nel vivo della questione

Riassumendo quanto detto:

·   analogico caratterizza tutto ciò che può variare con continuità, senza esser soggetto a scatti

·   digitale identifica tutto ciò che invece vari a scatti.

Per esempio un termometro digitale che abbia due sole cifre potrà solo procedere a scatti di 1 grado  (indicando ad es. 24 o 25 gradi). E’ importante osservare come i possibili valori di temperatura che il termometro può indicare siano solo 100, ovvero da 0 a 99 gradi (un termometro a due cifre non è cioè in grado di indicare ad es. 110 gradi). Peraltro, il fatto che vi sia un limite al numero di possibili valori è una caratteristica comune a tutto ciò che è digitale.

A questo punto, per favorire la più rapida comprensione del termine digitale, ritengo utile considerare un esempio invece che fornire delle spiegazioni astratte.

Tra i possibili esempi, quello che a mio giudizio permette di meglio comprendere la multidimensionalità del termine digitale sono i servizi di telecomunicazioni, quali il telefono, il fax, l’Internet, la televisione.

Iniziamo con l’osservare come, in un qualsiasi servizio di telecomunicazioni, si possano identificare tre principali caratteristiche, ovvero:

1)  ciò che viene comunicato: la voce, un messaggio, un video, ecc. (quindi dei diversi tipi di “informazione”)

2)  tramite cosa riusciamo a comunicare: la normale rete telefonica, la rete cellulare, la rete di diffusione televisiva, i collegamenti radio, ecc. (quindi delle diverse “tecniche di   trasmissione” dell’informazione a distanza)

3)  gli apparecchi che utilizziamo per comunicare: il telefono di casa, il telefonino, il PC, il televisore, ecc. (che sono costruiti adottando delle diverse “tecnologie realizzative”)

La Tabella qui sotto mostrata fornisce degli esempi utili a meglio fissare queste tre caratteristiche.

La cosa più interessante, e forse per qualcuno inaspettata, è come ciascuna delle tre citate caratteristiche possa essere analogica oppure digitale, ognuna indipendentemente dall’altra. In altre parole si potrebbe ad es. avere un’informazione analogica, che viene comunicata al corrispondente tramite una tecnica di trasmissione digitale, utilizzando un apparecchio costruito con tecnologia realizzativa analogica.

E’ ora giunto il momento dell’approfondimento

Esaminiamo ora più in dettaglio le tre caratteristiche anzi identificate per i sistemi di telecomunicazioni:

1)   ciò che viene comunicato. L’ ”informazione” può essere per propria natura (ovvero “nativamente”) di tipo digitale o analogico:

·    è digitale quando questa sia caratterizzata da un numero limitato di possibilità. Questo è il caso di quando ad es. si componga un messaggio SMS, per ogni carattere battuto vi sono solo una quarantina di diverse possibilità (26 caratteri dell’alfabeto + 10 numeri + segni di interpunzione). Stessa cosa per i messaggi e-mail o via chat o nel caso l’informazione consista semplicemente in un numero telefonico che viene battuto sul tastierino per effettuare una chiamata (10 possibilità per ciascuna battuta, da 0 a 9).

·    è invece analogica quando quello che si comunica può - almeno teoricamente - variare con continuità, senza scatti e senza limiti. Esempi di informazione analogica sono l’audio (infatti l’intensità del suono può variare con continuità, senza salti), come pure le immagini ed il video (ogni immagine è costituita da un numero teoricamente infinito di punti infinitamente piccoli, ognuno dei quali può teoricamente avere infinite sfumature di colore e livelli di luminosità).

2)   tramite cosa riusciamo a comunicare. La “tecnica di trasmissione” può essere anch’essa digitale o analogica:

·    è analogica quando tramite quella tecnica sia possibile di trasmettere a distanza delle informazioni di tipo analogico. Va peraltro osservato come una tecnica di trasmissione analogica sia implicitamente anche in grado di trasmettere informazione di tipo digitale (infatti, se è capace di trattare un’informazione che vari con continuità, a maggior ragione sarà capace di trattare un’informazione che vari a scatti). Per esempio la normale linea telefonica di casa (che è analogica) consente sia il passaggio della voce (informazione analogica) che dei toni che si generano quando si componga il numero telefonico premendo i bottoni del tastierino numerico (informazione digitale)

·    è digitale quando la tecnica impiegata consenta di trasmettere a distanza informazioni di tipo digitale. Una tecnica digitale, ad es. quella tramite cui viaggiano i messaggini SMS (che - come già detto - sono composti da caratteri ognuno dei quali ha solo circa 40 diverse possibilità), non sarà generalmente in grado di trasmettere informazioni di tipo analogico che possono (teoricamente) assumere infiniti valori con continuità. In però possibile fare in modo che le tecniche di trasmissione digitali possano anche trasmettere le informazioni nativamente analogiche se queste vengano “digitalizzate”. Per comprendere questo concetto, riprendiamo il già considerato esempio del termometro a mercurio (analogico) e chiediamoci quanto possa essere effettivamente importante che detto termometro risponda, senza salti, a piccolissime variazioni di temperatura. Importante non lo è se si considera che una variazione di lunghezza della barretta di mercurio corrispondente ad un cambiamento di ad es. un millesimo di grado di temperatura non sarebbe comunque apprezzabile dall’occhio umano. Se ad es. assumiamo che il nostro occhio sia in grado di accorgersi di variazioni di lunghezza della barretta corrispondenti a non meno di un decimo di grado di temperatura, allora il processo di “digitalizzazione” del termometro analogico consisterà semplicemente nell’approssimare al decimo di grado i valori letti di temperatura: ecco che il termometro analogico è diventato anch’esso digitale! Considerazioni simili possono farsi per qualunque tipo di informazione analogica. Nel caso della voce, perché preoccuparsi di trasmettere a distanza variazioni di intensità sonora estremamente piccole, se poi l’orecchio non riesce ad apprezzarle? Si noti che in tutti moderni sistemi di comunicazione l’informazione analogica viene ormai sempre digitalizzata, per cui - ai fini pratici - si può assumere che l’informazione sia in ogni caso disponibile in forma digitale. Particolarmente importante è la digitalizzazione delle immagini, senza la quale la televisione digitale non sarebbe stata possibile.

3)   gli apparecchi che utilizziamo per comunicare. Di nuovo, la “tecnologia realizzativa” può essere anch’essa digitale o analogica:

·    gli apparecchi che usiamo sono di tecnologia digitale quando questi siano stati costruiti impiegando tecnologie genericamente denominate “Digital Signal Processing” (DSP). In estrema sintesi dette tecnologie fanno in modo che l’informazione, una volta digitalizzata se necessario, venga convertita all’interno dell’apparecchio in una sequenza di numeri, i quali vengono poi opportunamente manipolati da un processore. Dopo la manipolazione, i numeri vengono ri-convertiti in informazione. E’ importante osservare come non sussista un legame diretto tra tecnologia realizzativa digitale e la tecnica di trasmissione digitale: ad es. sia i primi telefonini che comunicavano tramite tecnica analogica TACS, che i più moderni telefonini che utilizzano la tecnica digitale GSM o UMTS sono realizzati con tecnologia realizzativa digitale.

·    la apparecchi sono di tecnologia analogica quando questi siano costruiti impiegando dei dispositivi più tradizionali (transistors, circuiti integrati) che non si avvalgano di soluzioni di tipo DSP. Anche in questo caso osserviamo come apparecchi a tecnologia realizzativa analogica possano benissimo comunicare tramite reti a tecnica trasmissiva digitale (ad es. i primi telefoni IDSN).

Tutto quanto sopra detto conferma come il significato del termine digitale sia piuttosto variegato e dipenda da cosa si stia parlando. La seguente tabella mostra, per diversi casi, come le tre caratteristiche considerate siano in  realtà ciascuna indipendente dall’altra.

Ed ora traiamo le conclusioni

A questo punto sorge l’ovvia domanda: ma perché il digitale va sempre più prendendo piede? Rispondo sempre con riferimento al già considerato esempio dei sistemi di telecomunicazioni.

1)  ciò che viene comunicato. Si è già parlato di come in pratica si abbia oggi sempre a che fare con informazioni di tipo digitale, in quanto quelle nativamente analogiche vengono comunque sottoposte ad un processo di digitalizzazione. Quali sono i principali vantaggi che ne discendono? Innanzitutto solamente quando l’informazione sia digitale (o resa digitale) diventa possibile impiegare le tecniche di trasmissione digitali, con i loro conseguenti benefici (vedi punto successivo). Un altro aspetto molto  importante è il fatto che tutti i diversi tipi di informazione vengono così uniformati tra di loro (diventando tutti delle similari “sequenze di zeri e di uni”) e possono essere quindi trattati in identico modo: questo spiega ad esempio perchè i files presenti sull’hard disk del vostro PC possano indifferentemente contenere testi, musica, grafici, video …

2)  tramite cosa riusciamo a comunicare. Le tecniche di trasmissione digitali, grazie principalmente alla possibilità di impiegare “codici” ad alta efficienza, consentono di realizzare reti di comunicazioni più capienti, a costi sensibilmente più bassi e di qualità nettamente superiore (l’ ”effetto neve” della televisione analogica è ormai un lontano ricordo). A coloro che criticano la televisione digitale ricordo come, nel confronto con quella analogica, non si possa non tener conto del fatto che, impiegando la stessa risorsa (il “canale”) che la televisione analogica occupava per irradiare un solo programma TV, è oggi possibile - con la televisione digitale - irradiare tipicamente sei diversi programmi. Un discorso simile si può fare per gli odierni telefonini che operano su reti digitali in tecnica GSM / UMTS i quali sorpassano decisamente per costi e prestazioni i vecchi telefonini che operavano su rete analogica in tecnica TACS.

3)  gli apparecchi che utilizziamo per comunicare. Le tecnologie realizzative digitali consentono di miniaturizzare gli apparecchi (si pensi ai telefonini) a livelli impensabili con le tecnologie analogiche. Inoltre il loro costo è notevolmente inferiore grazie alla possibilità di produrre in maniera del tutto automatizzata senza bisogno di messe a punto che richiedono l’intervento umano (ed i suoi conseguenti costi). Infine va osservato come gli apparecchi digitali che escono dalla linea di produzione siano tutti identici tra loro (non c’è quello “venuto meglio”), e come i loro consumi siano decisamente più bassi (maggior durata delle batterie).

Non so per quanto tempo riuscirete a tenere a mente tutto quanto sopra esposto. Spero comunque che abbiate almeno fissato come il termine digitale:

• non debba essere utilizzato in maniera generica, ma vada sempre riferito al particolare aspetto che si sta considerando

• sia in ogni caso sinonimo di cosa più economica, di migliore qualità e di maggiori prestazioni

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