Kwantowanie

Z encyklopediafantastyki.pl
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
LEKSYKON FANTASTYKI
science


Kwantowanie (kwantyzacja) to konstrukcja pozwalająca na przejście z klasycznej do kwantowej teorii pola. Kwantowanie jest uogólnieniem konstrukcji stosowanej przy przejściu z mechaniki klasycznej do mechaniki kwantowej.

W bardziej popularnym znaczeniu przez kwantowanie rozumie się fakt istnienia skończonego lub przeliczalnego zbioru dopuszczalnych wartości danej wielkości. Na przykład mówiąc, że energia elektronu w atomie jest skwantowana rozumie się przez to, że możliwe do zaobserwowania są tylko określone jej wartości, zwane w tym przypadku poziomami energetycznymi.


Kwantowanie w technice

Ilustracja pokazujaca sygnał analofowy i odpowiadjacy mu skwantowany sygnał cyfrowy. Żródło: Internet.

W procesie analogowo-cyfrowego przetwarzania sygnału, czyli zamiany analogowego na cyfrowy, kwantyzacja jest najczęściej etapem następującym po próbkowaniu.

  • Próbkowanie (sampling, dyskretyzacja, kwantowanie w czasie) to proces tworzenia sygnału dyskretnego, reprezentującego sygnał ciągły za pomocą ciągu wartości nazywanych próbkami.Aby spróbkowany sygnał z postaci cyfrowej dało się przekształcić bez straty informacji z powrotem do postaci analogowej, musi być spełniony warunek twierdzenia Kotielnikowa-Shannona o próbkowaniu (tak zwany warunek Nyquista). Dla przykładu następstwem tego jest, wobec maksymalnej czestotliwości sygnału dźwiekowego słyszanej przez człowieka, równej 20 kHz, próbkowanie 44,1 kHz, stosowanej na płytach CD.


  • Kwantyzacja to nieodwracalne nieliniowe odwzorowanie statyczne zmniejszające dokładność danych przez ograniczenie ich zbioru wartości. Zbiór wartości wejściowych dzielony jest na rozłączne przedziały. Każda wartość wejściowa wypadająca w określonym przedziale jest w wyniku kwantyzacji odwzorowana na jedną wartość wyjściową przypisaną temu przedziałowi, czyli tak zwany poziom reprezentacji. W rozumieniu potocznym proces kwantyzacji można przyrównać do "zaokrąglania" wartości do określonej skali.

Współczesne technologie informatyczne bazuja na sygnałach cyfrowych o dwóch poziomach kwantowych: poziom O, gdy brak sygnału i poziom 1, gdy sygnał jest obecny.

Osobiste
Przestrzenie nazw
Warianty
Działania
Nawigacja
Narzędzia
Pomoc
Szablony