domingo, 6 de junho de 2010

Aplicação dos logarítimos na informática

    Recentemente, no século XX, com o desenvolvimento da Teoria da Informação, Shannon descobriu que a velocidade máxima Cmáx - em bits por segundo - com que sinais de potência S watts podem passar por um canal de comunicação, que permite a passagem, sem distorção, dos sinais de freqüência até B hertz, produzindo um ruído de potência máxima N watts, é dada por:

Cmáx: B.Log(S/N)nabase2

   Acompanhando o matemático Claude Shannon, o pessoal da Informática prefere contar em potências de 2, ou seja, eles preferem usar logaritmo em base 2.
Como um exemplo, vejamos a seguinte tabela que dá as mais frequentemente usadas profundidades de cor associadas às respectivas quantidades de cores possíveis de representar numa tela ( monitor ) de computador:

número de cores profundidade de cor
16 4
256 8
65 536 16
16 777 216 24

Gustav Theodor Fechner

Cientista alemão nascido em Gross Särchen, próximo a Muskau, Lusatia, pioneiro da psicofísica e elaborador da Lei de Fechner. Formado em medicina em Leipzig (1822), onde depois passou a ensinar física (1834). Inicialmente dedicado ao estudo da óptica e da eletricidade, após alguns anos ficou parcialmente cego em conseqüência da observação direta do Sol durante estudos sobre pós-imagens visuais ou imagens persistentes. Em função desta cegueira parcial, voltou-se para a filosofia, estética experimental e psicofísica, vivendo de uma modesta pensão concedida pela universidade (1844). Sua obra mais importante foi Elemente der Psychophysik (1860), onde relatou suas experiências e mostrou a relação entre as sensações psíquicas e os estímulos físicos que as originam e formulou a lei que estabelece essa relação, a conhecida Lei de Fechner. Além de sua obra científica, escreveu poemas e sátiras com o pseudônimo de Dr. Misses e morreu em Leipzig.

Ernest Henrich Weber

Anatomista e fisiologista alemão nascido em Wittenberg, considerado o criador da psicologia experimental. Formado na Universidade de Leipzig, onde também serviu como professor de anatomia e fisiologia, descreveu experimentos com ondas em laboratório desenvolvidos juntamente com seu irmão Wilhelm Eduard (1804-1891) e publicado em livro (1825). Autor do número de Weber que relaciona forças de inércia com tensão superficial,

Wc = r V²a/s = V² a w

Construiu o primeiro eletrodinamômetro (1846), instrumento para medição de forças de atração entre cargas elétricas. Morreu em Leipzig, Alemanha, e também ficou muito conhecido por seu pioneiro trabalho na exploração dos órgãos dos sentidos e da sensibilidade da pele. Seus estudos do ouvido e da sensação de pressão e temperatura pela pele, marcaram o início da psicologia experimental. Sua lei de sensação, chamada lei de Weber, formulava a relação matemática entre o estímulo e sensação resultante, foi a primeira generalização válida em psicofísica.

Jost burgi

Matemático e construtor de instrumentos astronômicos suíço nascido em Lichtensteig, o mais habilidoso e mais famoso relojoeiro do seu tempo e o primeiro a formar uma concepção sobre logaritmos. Ele também fez instrumentos científicos importantes para a astronomia, notavelmente a serviço do Duque de Hesse-Kassel. Embora os historiadores normalmente não mencionam o fato, o as observações de Landgraf, particularmente das estrelas fixas, tão precisos quanto as de Tycho Brahe. Depois também trabalhou para o Imperador romeno Rudolph II, e o sucessor dele, Matthias, em Praga. Interessou-se por matemática, embora tenha começado a trabalhar com a idéia de logaritmos (1588), só publicou seus resultados (1620), em Praga, no livro Arithmetische und geomitrische progress-tabulen, persuadido por Johannes Kepler (1571-1630), então o matemático imperial (o manuscrito está em grande parte na letra de Kepler), seis anos após a publicação de Napier. O método de Bürgi é diferente do de Napier e foi inventado claramente independentemente. Morreu em Kassel, Hesse-Kassel, hoje na Alemanha. O método dos logaritmos naturais foi proposto pela primeira vez em um livro intitulado Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio (1614), escrito por John Napier, Barão de Merchiston na Escócia, quatro anos após a publicação de sua memorável invenção. De papel muito importante em matemática teórica, o método contribuiu para o avanço da ciência, e especialmente a astronomia, fazendo com que cálculos muito difíceis se tornassem possíveis.