Sowohl Wandler als auch inverse Wandler wandeln Energieformen um, jedoch in entgegengesetzte Richtungen. Ein Wandler wandelt physikalische Größen in elektrische Signale um, während ein inverser Wandler elektrische Signale in physikalische Größen umwandelt.
Key Take Away
- Wandler wandeln eine nichtelektrische Größe in ein elektrisches Signal um, während inverse Wandler ein elektrisches Signal in eine nichtelektrische Größe umwandeln.
- Wandler werden zum Erfassen und Messen verschiedener physikalischer Größen verwendet, während inverse Wandler zum Betätigen und Steuern in verschiedenen Systemen verwendet werden.
- Beispiele für Wandler sind Thermoelemente und Drucksensoren, während Beispiele für inverse Wandler Lautsprecher und Solenoide sind.
Was ist Wandler?
Ein Wandler ist ein Gerät oder Algorithmus, der Energie von einer Form in eine andere umwandelt. In der Elektrotechnik beispielsweise kann ein Wandler elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln (z. B. in einem Motor) oder umgekehrt (z. B. in einem Generator). In der Informatik ist ein Wandler ein Algorithmus, der Eingabedaten verarbeitet, um Ausgabedaten zu erzeugen.
Bei der Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing, NLP) ist ein Transducer ein Modell für maschinelles Lernen, das Eingabedaten wie Sprache oder Text in eine andere Form umwandelt, beispielsweise Text-zu-Sprache oder maschinelle Übersetzung. Diese Modelle werden auf großen Datensätzen trainiert und nutzen Techniken wie neuronale Netze, um Muster in den Daten zu lernen. NLP-Wandler werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.
Neben NLP werden Wandler auch in anderen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Signalverarbeitung, in Steuerungssystemen und in der Instrumentierung. Bei der Signalverarbeitung wandeln Wandler Signale von einer Form in eine andere um, beispielsweise analoge Signale in digitale. In Steuerungssystemen wandeln Wandler physikalische Größen wie Temperatur oder Druck in elektrische Signale um, mit denen andere Geräte gesteuert werden können.
Was ist ein inverser Wandler?
Ein inverser Wandler ist ein Algorithmus, der verwendet wird, um einen Finite-State-Wandler (FST) in einen äquivalenten inversen Wandler umzuwandeln. Die Ausgabe einer FST ist eine Reihe von Zeichenfolgen, während die Ausgabe eines inversen Wandlers eine Reihe von Zuständen ist. Ein inverser Wandler zielt darauf ab, den Zustand zu finden, der eine gegebene Zeichenkette erzeugt.
Die Erstellung eines inversen Wandlers beginnt mit der Umkehrung der Richtung aller Bögen im ursprünglichen FST. Der Anfangszustand des inversen Wandlers ist der Satz von Endzuständen des ursprünglichen FST, und die Endzustände des inversen Wandlers sind der Anfangszustand des ursprünglichen FST. Sobald dies geschehen ist, wendet der Algorithmus die Potenzmengenkonstruktion iterativ auf die umgekehrte FST an, bis ein fester Punkt erreicht ist.
Der resultierende inverse Wandler ist ein deterministischer endlicher Automat (DFA), der verwendet werden kann, um den Zustand zu finden, der eine gegebene Zeichenfolge erzeugt. Dies kann in Anwendungen wie der Verarbeitung natürlicher Sprache nützlich sein, wo es notwendig ist, die Grammatikregeln zu finden, die einen gegebenen Satz erzeugen. Inverse Wandler werden auch in der Spracherkennung und der Computerbiologie verwendet.
Unterschied zwischen Wandler und inversem Wandler
- Ein Wandler wandelt Energie oder Daten von einer Form in eine andere um, während ein inverser Wandler Energie oder Daten zurück in ihre ursprüngliche Form umwandelt.
- Ein Wandler kann als Vorwärtsfunktion betrachtet werden, während ein inverser Wandler als Umkehrung dieser Funktion betrachtet werden kann.
- Ein Wandler kann einen inversen Wandler haben, während ein inverser Wandler immer einen Wandler hat.
- Der Eingang eines Wandlers entspricht dem Ausgang eines inversen Wandlers, während der Eingang des inversen Wandlers dem Ausgang des Wandlers entspricht.
- Ein Wandler könnte verlustbehaftet sein, während der inverse Wandler verlustfrei sein sollte, um das ursprüngliche Signal so genau wie möglich zu rekonstruieren.
Vergleich zwischen Wandler und inversem Wandler
| Vergleichsparameter | Transducer | Inverser Wandler |
|---|---|---|
| Sinn | Umwandlung von Energie oder Daten in verschiedene Formen | Umwandlung von Energie zurück in ihre ursprüngliche Form |
| Funktionale Leitung | vorwärts | umkehren |
| Präsenz | Es kann oder kann nicht mit einem inversen Transducer | Kommt immer mit einem Wandler |
| Input / Output | Eingang entspricht dem Ausgang des inversen Wandlers | Eingang entspricht dem Ausgang eines Transducers |
| Verlust | Lossy | Lossless |
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165168422002523
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0307904X19304457
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