I segnali elettrici
A. Costantini | (la videolezione) E’ noto che gli esseri viventi non sono entità isolate, potendo interagire attraverso l’invio di
informazioni. L’informazione viene trasmessa attraverso un supporto fisico: tale
supporto induce negli organi sensoriali del ricevente particolari reazioni che corrispondono
all’estrazione dell’informazione stessa. Così gli insetti possono comunicare producendo
sostanze chimiche, i ferormoni, capaci di suscitare specifiche reazioni comportamentali in
individui che ne vengano in contatto. Ad esempio, i ferormoni di allarme trasmettono a
quanti li captano l’informazione di porsi in un particolare stato (stato di allarme). Distinguiamo qui due aspetti: il supporto fisico dell’informazione (concentrazione di ferormoni)
e l’informazione veicolata (allarme si/no).
Questo è un esempio di segnale. Un segnale è costituito quindi da una entità fisica
contenente qualche tipo di informazione che può essere estratta, trasmessa o elaborata.
Gli elementi costituenti un segnale sono allora il supporto fisico e l’informazione veicolata. Ad esempio, è noto che il gatto usa marcare il territorio con particolari secrezioni: il
supporto fisico in questo caso è costituito da molecole, e l’informazione che si vuol comunicare (il possesso del territorio) è particolarmente semplice, riducendosi a 1 bit (si/no).
Molto più complesse sono le informazioni trasmesse dall’uomo tramite segnali acustici: si
pensi a un docente che enuncia oralmente in classe il teorema di Pitagora, o a un pianista
che esegue in pubblico un improvviso di Schubert!
Le organizzazioni umane sono caratterizzate da un crescente aumento di scambi di informazioni attraverso segnali. Segnali di cui abbiamo esperienza nella nostra vita quotidiana sono ad esempio: segnali del parlato, che si trasmettono via telefono o radio; segnali video e immagini; suoni e musica, riproducibili ad esempio da un lettore di DVD; segnali biomedici, come elettrocardiogrammi, radiografie, livelli di espressione genica. I metodi per l’elaborazione dei segnali assumono oggi grande rilievo, poiché la capacità di elaborare o trasmettere informazioni per via automatica è una caratteristica importante dell’attuale società. L’elaborazione dei segnali trova oggi feconde applicazioni nella trasmissione, ricezione e memorizzazione efficiente ed affidabile dei segnali nelle telecomunicazioni; si pensi, ad esempio, al complicato sistema che ci permette di vedere la ripresa di una partita di calcio con un televisore digitale.
Trova anche applicazioni nella estrazione di informazione da segnali rumorosi con tecniche di riconoscimento di forme, per previsione e controllo; si pensi alle tecniche diagnostiche per stimare la presenza di una malattia integrando dati provenienti da radiografie, NMR e dati di espressione genica dello stesso paziente.
Le organizzazioni umane sono caratterizzate da un crescente aumento di scambi di informazioni attraverso segnali. Segnali di cui abbiamo esperienza nella nostra vita quotidiana sono ad esempio: segnali del parlato, che si trasmettono via telefono o radio; segnali video e immagini; suoni e musica, riproducibili ad esempio da un lettore di DVD; segnali biomedici, come elettrocardiogrammi, radiografie, livelli di espressione genica. I metodi per l’elaborazione dei segnali assumono oggi grande rilievo, poiché la capacità di elaborare o trasmettere informazioni per via automatica è una caratteristica importante dell’attuale società. L’elaborazione dei segnali trova oggi feconde applicazioni nella trasmissione, ricezione e memorizzazione efficiente ed affidabile dei segnali nelle telecomunicazioni; si pensi, ad esempio, al complicato sistema che ci permette di vedere la ripresa di una partita di calcio con un televisore digitale.
Trova anche applicazioni nella estrazione di informazione da segnali rumorosi con tecniche di riconoscimento di forme, per previsione e controllo; si pensi alle tecniche diagnostiche per stimare la presenza di una malattia integrando dati provenienti da radiografie, NMR e dati di espressione genica dello stesso paziente.
