Sústava SI v digitálnom priestore

Veda a technika si vyžadujú absolútnu presnosť.

Softvérové systémy, databázy a nástroje umelej inteligencie (AI) dokážu správne interpretovať fyzikálne veličiny (napr. 10 kg, 5 m/s alebo 20 °C) len vtedy, keď existuje unifikovaný digitálny formát pre jednotky SI.

Človek bez problémov prečíta „5 m/s“, no počítač vníma tento zápis len ako reťazec znakov, ktorý nerozlišuje medzi jednotkou meter (m), predponou mili (m), delením (/) a jednotkou sekunda (s). Jednoznačnosť zabezpečujú štandardizované prístupy a schémy, ktoré striktne definujú jednotky, predpony a vzťahy medzi nimi. Medzi najuznávanejšie systémy patrí Unified Code for Units of Measure (UCUM), ktorý poskytuje jednoznačný ASCII kód pre každú SI jednotku a predponu, ľahko spracovateľný počítačmi. Pri robustnej výmene dát sa využívajú formáty ako XML (Extensible Markup Language), umožňujúce definovať metadáta presne určujúce, akú jednotku veličina používa.

S touto problematikou súvisí aj redefinícia jednotiek sústavy SI z roku 2019, ktorej podstata spočíva v tom, že sedem základných jednotiek (meter, kilogram, sekunda, ampér, kelvin, mol a kandela) je teraz definovaných prostredníctvom siedmich nemenných fyzikálnych konštánt prírody. Tieto konštanty majú presne stanovené, fixné číselné hodnoty. Ak by napríklad fyzikálna konštanta c použitá pri definícii metra nebola fixná, ale závisela od merania, každá nová, presnejšia kalibrácia etalónu by si vyžadovala aktualizáciu konverzných faktorov v UCUM systémoch. Keďže c je fixné číslo, vzťah medzi metrom a sekundou je vždy rovnaký a softvér môže konverziu medzi metrom a sekundou vykonať s nekonečnou presnosťou, ktorú definuje táto konštanta. Takto sa zabezpečí univerzálnosť, stálosť a digitálna presnosť pre akýkoľvek merací systém kdekoľvek na svete.

Sústava SI v digitálnom priestore

Prečo je to dôležité?

  1. Interoperabilita: Dáta z jedného meracieho prístroja v XML formáte môžu byť ľahko spracované analytickým softvérom, bez rizika chýb pri konverzii jednotiek.
  2. Konverzie: Softvér vie automaticky prevádzať m/s na km/h alebo g na kg, pretože vie, aké pravidlá prevodu použiť.
  3. Presnosť: Eliminácia nejednoznačnosti v skratkách (m ako meter vs. m ako mili).
  4. UCUM je de facto štandardný jazyk, ktorým sa hovorí o jednotkách v rámci digitálneho kalibračného certifikátu (DCC). Zaisťuje, že meraná hodnota v DCC nie je len číslo, ale jednoznačne definovaná, presná a strojovo spracovateľná veličina.