ডিজিটাল ও এনালগ

০৪ ঠা সেপ্টেম্বর, ২০১৮ সন্ধ্যা ৬:৩৩

ডিজিটাল ও এনালগ; শব্দ দুইটার সাথে আমরা খুব পরিচিত; বিশেষ করে আমরা সবাই তো আমাদের 'ভিশন ২১' নিয়ে জানিই... ২০২১ সালের ভেতর বাংলাদেশকে ডিজিটাল বাংলাদেশে পরিনত করার এক প্রচেষ্টা। কিন্তু দুঃখের কথা বাংলাদেশের জনগোষ্ঠীর এক বড় অংশই জানে না যে ডিজিটাল এবং এনালগ আসলে কি! বাংলাদেশের তথাকথিত শিক্ষিত নামক জনগোষ্ঠীও তাদের ধারণায় পরিষ্কার নয়; শুধু শব্দ দুইটার সাথেই পরিচিত। বাংলাদেশকে প্রকৃত অর্থে উন্নত করতে চাইলে ডিজিটালও করতে হবে না, এনালগও করতে হবে না; প্রথমে এই বিষয় নিয়ে সাধারণ জনগনের ধারণা পরিষ্কার করতে। কারণ উন্নত হতে হলে শুধু প্রযুক্তির প্রয়োগ করলেই হয় না; তা সম্পর্কে জ্ঞানও থাকতে হবে। তবে এইটুকো বোধ হয়ত আমাদের আছে যে বিভিন্ন বিল বোর্ড আর ব্যানারে 'ডিজিটাল' 'ডিজিটাল' লিখলেই যে দেশ ডিজিটাল হয়ে যাবে তা নয়... আর অাফসোস তো তখন হয় যখন ফুসকার ভ্যান গাড়ীর উপর লেখা দেখি "ডিজিটাল ফুসকা ভান্ডার"

আচ্ছা এখন, সূচনা বড় না করে রচনায় আসি;

ডিজিটাল কি? এনালগ কি?

এরা কোন ডিভাইস নয়, এরা কোন তরঙ্গ নয়, রেখাও নয়, বা এরা কোন সিগন্যাল নয়।
আবাক হচ্ছেন, না? তাহলে ডিজিটাল বা এনালগটা কি? আমরা মূলত ওগুলোকেই ডিজিটাল বা এনালগ বলে জানতাম...তাহলে!!! ভাবছেন আমার মাথাই নষ্ট হয়েছে। তাই না? কারণ স্কুল কলেজে তো তাই পড়েছেন বা জেনেছেন!
তো শুনন, কোন ডিভাইস ডিজিটাল হতে পারে কিন্তু ডিজিটালটা কোন ডিভাইস নয়। তেমনই তরঙ্গ বা সিগন্যাল এনালগ বা ডিজিটাল হতে পারে কিন্তু ডিজিটাল বা এনালগকে আপনি তরঙ বা সিগনাল বলতে পারেন না।
"ডিজিটাল এবং এনালগ মূলত দুই প্রকারের কনসেপশন বা ধারণা যাদের(দুইটি থাকায় বহুবচন) দ্বারা মূলত প্রকৃতির সকল প্রকারের ডেটাসমূহের বিন্যাস, প্রেরণ ও গ্রহনের ধরণ প্রকাশিত হয়।

প্রথমে এনালগ নিয়ে আলোচনা করলে ভালো হয়;

আগেই বলেছি এটা একপ্রকারের ধারণা যেটা কোন ডেটা প্রেরণর এবং গ্রহনের ধরণ।
এখন একটা প্রশ্ন; আপনি কি বলতে পারবেন সংখ্যা রেখায় ১পরেই প্রথম বাস্তব সংখ্যা কোনটি? অধিকাংশের উত্তর ২। কিন্তু আমি দুঃখিত যে তাদের উত্তর ভুল। আপনি যদি তাদের একজন হন তবে খেয়াল করে দেখুন, আমি বলেছি 'বাস্তব সংখ্যা'; ১ পরের বাস্তব পূর্ণ সংখ্যা নয়.. তাহলে সংখ্যাটা হবে ১.০০০০০০০০০০০০........(অসীম সংখ্যাক ০)........০০১।- এইটাই "১" এর ঠিক পরের সংখ্যা। এবার হয়ত কনসেপ্ট অনেকেরই ক্লিয়ার হয়েছে.. দুইটা পূর্ণ সংখ্যার ভেতর অসীম সংখ্যাক অসীম অনাবৃত কিংবা অমূলদ সংখ্যা থাকে অর্থাৎ যাদেরকে কোন ভগ্নাংশে প্রকাশ করা যায় না। সেই সব সংখ্যাকে বাদ না দিয়ে নিরবিচ্ছিন ভাবে কোন ডেটা প্রেরণ হবে, বা সব সময়ই কোন না মান থাকবেই তবে তাকে এনালগ পদ্ধতি বলে।
বিষয়টা আরো পরিষ্কার করি, আমি আমার জন্ম থেকে আজকের এই ১৬ বছরের কিশোরে পরিনত হয়েছি; আমার এই ক্ষুদ্র জীবণকালে আমি প্রতিটা সময়কেই পাড়ি দিয়েছি.. প্রতিটা সেকেন্ড, প্রতিটা মিলি সেকেন্ড, প্রতিটা মাইক্রোসেকেন্ড, ন্যানো-পিকো, ফেমটো-অটো সেকেন্ডই পার করেই এই আজকে এখনকার এই আমিতে সামনের সময়ে এগুচ্ছি.. আমার জীবনকালের ১৫ নং বছরটা যেমন পাড় করে এসেছি, তেমনই ১৫বছর ৬মাস ২০দিন ১৬ঘন্টা ২৫মিনিট ৩৬সেকেন্ড ২৫ মিলিসেকেন্ড ৪০ মাইক্রোসেকেন্ড ১০ন্যানোসেকেন্ড ১৮ফেমটোসেকেন্ড .০০০০০(অসীম সংখ্যাক ০)...১অটোসেকেন্ড সময়টাও পাড়ি দিয়ে এসেছি। এভাবে আমার জীবনের প্রতিটা অটোসেকেন্ডকে পাড় করে আসছি এবং প্রতি নিয়ত পাড় করছি। মাঝে কখনো এমন হচ্ছে না যে টাইম মেশিন নিয়ে মাঝখান থেকে ২সেকেন্ড বাদ দিয়েই আমি ৩য় সেকেন্ডে প্রবেশ করছি। এভাবে দেখতে গেলে আমাদের জীবন কালের প্রতিটা সময়েরই কোন না কোন মান পাবোই যদিও মানটি অমূলদ হয়ে থাকে বা মানটির দশমিকের পর অসীম সংখ্যাক ডিজিট থাকে। এভাবে প্রতিটা সময়েরই নিঁখুত একটা মান থাকে। আর সেই নিঁখুত মানটি প্রকাশ পাওয়ার যে ধরণ তাইই এনালগ। শুধু সময়ের মান নয়... প্রতিটি ভৌতিক রাশিরই যে কোন অবস্থায় একেবারে একটি নিঁখুত মান পাওয়া যাবে।
এতক্ষণ সময়ের উদাহরণ তো দিলামই... এবার অন্য একটি রাশি তাপমাত্রার মানের উদাহরণ দিই।
-ধরুন একটি বালক কোন বস্তুতে তাপ দেওয়া শুরু করল... বস্তুটির তাপমাত্রা ক্রমোন্নয়ে বৃদ্ধির একটা চার্ট নিম্নে করা হল:
প্রথমে, ১ডিগ্রি সেলসিয়াস।
তারপর,
১.০০০০০০০...(অসীম সংখ্যাক ০)..০০১ ডিগ্রি সেলসিয়াস
:
(অসীম)
:
১.০০০০০০০...(অসীম সংখ্যাক ০)..০০২ ডিগ্রি সেলসিয়াস।
:
(অসীম)
:
১.০০০০০০০...(অসীম সংখ্যাক ০)..০০৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস।
:
(অসীম)
:
১.০০০০০০০...(অসীম সংখ্যাক ০)..০০৪
.ডিগ্রি সেলসিয়াস।
:
:
এভাবে বাড়তে থাকবে তাপমাত্রা.. তারপর,

২.০০০০০০০...(অসীম সংখ্যাক ০)..০০১ ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌছাবে।
তো এখানে দেখা গেল বস্তুটির তাপমাত্রা ১ডিগ্রি সেলসিয়াস বাড়াতে প্রতিটা মানকেই পাড়ি দিয়েছে। প্রতিনিয়ত নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে মান পাড়ি দিয়েছে..
তো এখন আমরা সিদ্ধান্ত নিতে পারি যে, সকল ভৌত রাশির মান সময়ের সাথে সাথে নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে বৃদ্ধি পায় বা কমে যায়। এই নির্বিচ্ছিন্ন বৃদ্ধি বা কমে যাওয়াটিই এনালগ। তা দূরত্ব, সময়, তাপ, তাপ মাত্রা, ত্বরণ, মন্দন, গতি.... যাই হোক না কেন।

লেখাগুলো যারা পড়ছেন তারা নিশ্চয় এতক্ষণে নিশ্চয় বুঝতে পেরেছেন এনালগটি আসলে কি!
এবার এনালগ ডিভাইস কি সেটা বলি;
কোন গাড়ির বেগ পরিমাপ করার জন্য সামনে একটা কাঁটা ওয়ালা যন্ত্র থাকে। সেই যন্ত্রের কাটার মাথাটা যেই মানের কাছে অর্থাৎ যেই সংখ্যার কাছে থাকে সেইটা ঐ মুহূর্তে ঐ গাড়িটির বেগকে প্রকাশ করে। যখন গাড়িটির ত্বরণ হয় তখন যন্ত্রটির কাটার মাথাটি বড় মানের দিকে এগুতে থাকে। আর কাটাটির চলার পথে সকল মানকেই সে অতিক্রম করে। অর্থাৎ ৫কিমি/ঘন্টা থেকে ৬কিমি/ঘন্টা হবে গাড়ির বেগ; তখন কাঁটার মাথাও ৫ থেকে ৬ এর ভেতর যে অসীম সংখ্যাক মান আছে তাদেরকে পাড়ি দিয়ে ৫ থেকে ৬এ কাঁটার মাথাটি তার অবস্থান প্রদর্শন করবে যা থেকে বেগটিও জানতে পারব। এমনটা হয় না যে কাটাটি কোন এক ওয়ার্মহোলের ভেতর দিয়ে গিয়ে হঠাৎ করেই পরের মানে চলে যাচ্ছে।
অনুরূপ ভাবে যদি আরো কয়েকটি ডিভাইস হল কাঁটাওয়ালা ঘড়ি; পারদের থার্মোমিটার ইত্যাদি।
তাপমাত্র যখন বাড়তে থাকে তখন কাঁচ নলের ভেতর পারদটুকোর দৈর্ঘ্য প্রসারণটাও নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে বাড়তে থাকে ফলে পারদটি কাঁচনলের গায়ে দাগ কাটা সকল সংখ্যা সহ তাদের ভেতর অসীম সংখ্যাক মান গুলোকেউ পারি দিয়ে উপড়ে উঠে।
তাহলে এখন আমরা বলতে পারি;
যে ডিভাইস কোন ভৌত রাশির মান নির্বিচ্ছন্ন ভাবে প্রকাশ করে তাইই এনালগ ডিভাইস।
যদিও এখানে বলে রাখা ভালো যে এনালগ ডিভাইস যতই নিঁখুত মান প্রকাশ করুক না কেন মানব মস্তিষ্ক সেই নিঁখুত মানটি ধরতে অক্ষম। কারণ মানব মস্তিষ্ক পূর্ণ সংখ্যাকে সহজে গ্রহন করতে চায় এবং অমূলদ সংখ্যাকে বলা চলা অপছন্দই করে। তবুও অনেকেই প্রশ্ন করতে বলবে তাদের প্রিয় সংখ্যা π। কেন বলে তা আমার বুঝে আসে না। যাই হোক... একটু অপ্রাঙ্গিক কথাবার্তা বলে ফেললাম!
এবার আসি এনালগ সিগন্যালে, সজ্ঞায়ন অনুযায়ী ঐ একই... যদি কোন সিগনাল চলার পথে না থেমে এক নাগাড়ে প্রেরিত হয় তবে সেটা এনালগ সিগনাল।
"এবার আসি শিক্ষার্থীদের মাঝে প্রচলিত গুরুত্বপূর্ণ একটা ভুল ধারণাতে...
নবম-দশন শ্রেণীর পাঠ্য বইতে দেওয়া আছে যে এনালগ মূলত সাইন তরঙ্গ। তাই অধিকাংশ শিক্ষার্থীকে যদি জিগাসা করা যায় যে এনালগ কি তবে তারা উত্তর দিবে এনালগ হল সাইন তরঙ্গ। উত্তরটি একদম সঠিক; কিন্তু বই বিস্তারিত বলা নেই বিধায় এটা নিয়ে ধারণাটা আমাদের ভুল। কারণ এর ফলে অনেকেই বলবে সাইন তরঙ্গকেই এনালগ বলে। কিন্তু আমি শুরুতে বলেছি এনালগ কোন তরঙ্গ নয়; আমার এই কথাটির অনেকেই ঐ লাইন ধরিয়ে ভুল ধরতে পারে যে যেখানে বইতে স্পষ্ট লেখা আছে এনালগ সাইন তরঙ্গ সেখানে আমি বলার কে যে এনালগ তরঙ্গ না। আমি বলে রাখি যে বইয়ের কথাটিও সত্য আবার আমার কথাটিও ভুল নয়। কেন? পোষ্টা শেষ পর্যন্ত পড়তে থাকুন তাহলেই বুঝতে পারবেন এবং উত্তরটা পেয়ে যাবেন আশা করি...

এতক্ষণ গেল এনালগ নিয়ে.....

এবার আসি সেই কাঙ্খিত বিষয় "ডিজিটাল"। যেহেতু আমরা ২০২১সালের ভেতর বাংলাদেশকে ডিজিটাল করতে চাই তাহলে জেনেই নিই ডিজিটাল কি। তার আগে ডিজিটালের কনসেপ্ট নিয়ে বলে নিই....আগে কনসেপ্ট ক্লিয়ার করে তারপর ডিজিটাল শব্দটিকে ভাঙা যাবে... কারণ আমাদের সমাজে তথা কথিত শিক্ষত গোষ্ঠির কাছে ডিজিটাল নিয়ে প্রশ্ন করলে শুধু ডিজিটাল শব্দটিকে ভেঙে দুটি কথা বলেই শেষ করে দেন। তাদের ভাষ্য এমন যে যেই যন্ত্র ০ এবং ১ এই দুটি ডিজিট বোঝে তাদের ডিজিটাল যন্ত্র বলে। তাদের কথা সম্পূর্ণ সঠিক, কিন্তু এই টুকোতে কখনো ডিজিটালের ধারণাটা পাওয়া যায় না... তো আগে ধারণাটা দেই, তারপর ডিজিটাল শব্দকে ভাঙা যাবে।

- বিশ্ব-ভ্রমান্ডের সকল ভৌত রাশির মানই নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে বাড়ে বা কমে। অর্থাৎ ভৌতরাশির মানের বৃদ্ধি বা কমে যাওয়ার ধরণটা সব সময় এনালগ। সৃষ্টির আদিকাল থেকে মানুষ সেই এনালগ ভাবেই তার মান নির্নয়ের পদ্ধতি অবলম্বন করেছে। কিন্তু কম্পিউটার অবিষ্কারের সাথে সাথে অাবিষ্কার করে কোন ভৌত রাশির মানে বাড়া বা কমা বিচ্ছিন্ন ভাবেও প্রকাশ করা যায়। আর সেই থেকে ডিজিটালের কনসেপ্ট এসেছে। অর্থাৎ কোন ভৌতরাশির মানের বৃদ্ধি এনালগ(নির্বিচ্ছিন্ন) হলেও তার প্রকাশের ধরন দুই রকমের(এনালগ ও ডিজিটাল)।
ডিজিটালের ধারণাটা এসেছে ডেটা অথাৎ ভৌত রাশির মান হ্রাস ও বৃদ্ধির হার প্রকাশ করার ভিত্তিতে...
যেমন ধরুন কোন একটা পাত্রে পানি গরম করার সময় একটা পারদের থার্মমিটার ধরলে পারদ তার চলার পথে সকল মানকে(দশমিক অসীম মানও) অতিক্রম করবে। কিন্তু ডিজিটালে সকল মানকে প্রকাশ করে না।

ঐ যে আগে বলেছিলাম এনালগ পদ্ধতিতে যতই নিঁখুত মান থাকুক না কেন মানব মস্তিষ্ক সেই মানকে গ্রহন করতে চায় না। তাই পূর্ণ সংখ্যায় বা দশমিকের পর নির্দিষ্ট কোন সংখ্যায় মানকে গ্রহণ করতে চায়। আর ডিজিটাল পদ্ধতিতে সকল মানকে গ্রহন না করে নির্দিষ্ট কিছু মান গ্রহন করা হয়।
উদাহরণ দিয়ে বিষয়টি আরো পরিষ্কার করি...
এনালগে পারদ থার্মমিটারে পারদ সকল মানকে অতিক্রম করে যাচ্ছে... ধরুন ৪০ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে ৪৫ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত অসীম সংখ্যক মান আছে। এনালগে সব অসীম সংখ্যাক মানকে পাড়ি দিলেও আমার শুধু প্রয়োজন ৬টি মান.. সেটা হল ৪০, ৪১, ৪২, ৪৩, ৪৪, ৪৫। যদি দশমিকএর ঘড়ে এক ঘড় করে দেখতে চাই তবে ৬টি মানের সাথে সাথে প্রতিটির জন্য ১০টি করে মান পাবো। অর্থাৎ ৪০; তারপর থেকে যথাক্রমে ৪০.১, ৪০.২, ৪০.৩, ৪০.৪..............৪৪.৮, ৪৪.৯, ৪৫। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ডিজিটাল থার্মোমিটারে শুধু কাঙ্খিত মানটিই দেবে। মাঝখানে যে অসীম সংখ্যক মানকে বাদ দিয়েই আবার পরবর্তী পূর্ণ সংখ্যায় মান প্রকাশ করবে.... . বা দশমিকের পর নির্দিষ্ট সংখ্যায় মান প্রকাশ করবে তাই হল ডিজিটাল। ডিজিটাল পদ্ধতিতে কোন অমূলদ সংখ্যার ঠাই নেই।

ডিজিটাল আপাতত বুঝেছি... সেটা হল ডিজিটাল পদ্ধতিটা কেমন সেটা আমরা বুঝলাম কেবল। এবার আমরা বুঝব এই "ডিজিটাল" কথাটিকে...

ডিজিটাল কথাটি ডিজিট থেকে এসেছে.. ০ এবং ১। কম্পিউটার ০ বলতে বিদ্যুতের নিম্ন বিভব এবং ১ বলতে উচ্চ বিভব বোঝে... প্রতিটা সংখ্যার জন্য নির্দিষ্ট বাইনারি কোড থাকে যা ০ এবং ১ দ্বারা লেখা হয়। যেমন,
1=1
2=10
3=101
4=100

.......এভাবে প্রতিটা সংখ্যারই বাইনারী কোড ০ এবং ১ দিয়ে লিখা হয়।
যখন এনালগ ডেটা তৈরী হয় অর্থাৎ নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে কোন মানের পরিবর্তন হয় তখন ডিজিটাল ডিভাইসের প্রোগ্রামের অ্যালগরিদমে বলা থাকে নির্দিষ্ট কিছু মান নেওয়ার জন্য.. হতে পারে পূর্ণ সংখ্যা বা দশমিকের পর নির্দিষ্ট ঘড় পর্যন্ত মান নিতে হবে।
এবার একটা উদাহরণ সহ বলি,
একটা বস্তুর তাপমাত্রা বাড়ছে, ১একক থেকে ধীরে ধীরে অসীম সংখ্যাক মান পারি দিয়ে ২একক এ আসল.. থার্মমিটারে একটি সেন্সর লাগানো হল যেটা অসীম সংখ্যাক মানের ভেতর পূর্ণ সংখ্যায় তাপমাত্রা আসলে সেই মানটাই গ্রহন করবে। অর্থাৎ প্রোগ্রাম করে দেওয়া হল ১, ২, ৩, ৪, ৫, ৬... এমন পূর্ণ সংখ্যাই গ্রহন করবে। কিন্তু ডিজিটাল ডিভাইসে যেই প্রসেসর আছে তা ১, ২, ৩, ৪, ৫, ৬.. এমন পূর্ণ সংখ্যা বোঝে না... তাই প্রথমে মানগুলো ডিকোডারে প্রসেস হয়.. ১ বলতে ১বার বিভব উঠা বুঝে.. আবার ২ বলতে একবার বিভব উঠবে আবার নামবে(2=10)..আবার তিন বলতে একবার উঠবে এবং একবার নিম্ন বিভব প্রেরিত হবে এবং শেষে একবার বিভব উঠবে... (3=101)... এভাবে প্রতিটা মান ডিকোডিং হবে এবং একটা লিকুয়েড ক্রিস্টাল ডিসপ্লেতে বিভবের সংকেত মত ডিজিটাল চিত্র তৈরী হবে। ফলে আমরা কাঙ্খিত সেই মানটাই পাব।
এই গেল ডিজিটাল যন্ত্রের কার্যাবলি...
এখন ডিজিটাল সিগন্যাল নিয়ে বলা যাক..

যেই সিগন্যাল চলার পথে বার বার থেমে থেমে প্রেরণ হয় তা হলো ডিজিটাল সিগন্যাল।

ডিজিটাল শব্দ সংকেতও থেমে থেমে প্রেরণ হয়_ যেমন এনালগ ভাবে 'আ' ধ্বনি পাঠালে তা হবে আআআআ...- এমন! আর ডিজিটালে পাঠালে আ আ আ আ আ- এমন! ডিজিটাল শব্দ সংকেতের মাঝখানের বিরতী অতি নগ্যন হলে মানব মস্তিষ্ক ডিজিটাল এবং এনালগ শব্দের পার্থক্যটা ধরতে অক্ষম হতে পারে।

এবার বলব, কেন এনালগকে সাইন তরঙ্গ বলা হয়?

sinএর সমীকরণের কোন গ্রাফ আঁকা যায় তবে তা ঢেউয়ের মত একটি গ্রাফ চিত্র তৈরী হবে; যাকে sinতরঙ্গ বলে। আর ভৌতরাশির মান বৃদ্ধি বা হ্রাসের হার যদি এনালগে প্রকাশ হয় তবে যে গ্রাফচিত্র হবে তা দেখতে sinএর গ্রাফের মত ঢেউ খেলানো। যার জন্য এনালগকে সাইন তরঙ্গ বলা হয়; কিন্তু যদি বিষদ জ্ঞানের অভাব থাকতেই আপনি যদি বলেন এনালগ মূলত সাইন তরঙ্গ তবে তা ভুল ধারণারও তৈরী করতে পারে।

শেষমেষ একটা মজার উদাহরণ দিয়ে শেষ করবো_ সিরিয়াস হওয়া না হওয়া আপনার ব্যাপার

০ টি +০/-০