Аутпут в информатике и электронике¶
Аутпут (от англ. output — «выход», «результат») — термин из области информатики и электроники, обозначающий выходные данные, сигналы или результаты обработки, которые выдаются устройством, программой или системой наружу. Аутпут является одним из фундаментальных понятий модели «вход — обработка — выход» (input — processing — output), лежащей в основе работы вычислительных систем, автоматики и цифровой электроники.
¶Аутпут и инпут: базовая модель
Любая вычислительная или управляющая система в общем виде описывается трёхзвенной схемой:
| Элемент | Англ. | Описание |
|---|---|---|
| Вход | Input | Данные, сигналы или команды, поступающие в систему |
| Обработка | Processing | Преобразование входных данных по заданным правилам |
| Выход | Output | Результат обработки, выдаваемый системой наружу |
Аутпут — это то, что система производит в результате своей работы. Для компьютера аутпутом являются изображение на мониторе, звук из динамика, данные, записанные на диск или переданные по сети. Для промышленного контроллера — управляющие сигналы на исполнительные механизмы. Для программы — возвращаемое значение функции, содержимое стандартного потока вывода или записи в файл.
¶Аутпут в программировании
В программировании аутпут — это данные, которые программа передаёт наружу: пользователю, другим программам, файлу или устройству.
¶Стандартные потоки вывода
В операционных системах семейства Unix и Windows программам доступны стандартные потоки ввода-вывода:
- stdout (standard output) — основной поток вывода, куда программа пишет свои результаты;
- stderr (standard error) — поток для сообщений об ошибках и диагностических сообщений.
Разделение stdout и stderr позволяет отделять нормальные результаты работы программы от сообщений о сбоях, что удобно при конвейерной обработке данных (pipe).
¶Возвращаемые значения функций
В языках программирования аутпутом функции часто служит возвращаемое значение. Например, в Python функция print() выводит данные в stdout, а функция с оператором return передаёт результат вызывающему коду.
¶Файловый вывод
Программы могут записывать аутпут в файлы: текстовые, бинарные, структурированные (JSON, XML, CSV). Файловый вывод является основой логирования, сохранения результатов вычислений и обмена данными между программами.
¶Аутпут в цифровой электронике
В цифровой электронике аутпут — это выходные сигналы логического элемента, процессора или другого устройства. Логические элементы (И, ИЛИ, НЕ и их комбинации) принимают на входы логические уровни (0 или 1) и выдают на выход определённое состояние в соответствии с таблицей истинности.
¶Порты ввода-вывода
Микроконтроллеры и процессоры имеют порты ввода-вывода (GPIO — General Purpose Input/Output), через которые осуществляется аутпут: установка высокого или низкого уровня на ножке микросхемы, генерация ШИМ-сигнала (PWM), передача данных по последовательным интерфейсам (UART, SPI, I²C).
¶Дисплейные устройства
Основным аутпутом персонального компьютера является видеовыход, подключаемый к монитору или проектору. Стандарты видеовыхода включают HDMI, DisplayPort, VGA (устаревший аналоговый интерфейс) и другие.
¶Аутпут в автоматике и управлении
В теории автоматического управления аутпут системы — это её выходная величина, которая управляется воздействием на вход (входным сигналом). Соотношение между входом и выходом описывается передаточной функцией или характеристикой системы. Например, в термостате аутпутом является температура воздуха, которая регулируется включением и выключением нагревателя в зависимости от показаний датчика (входного сигнала).
¶Аутпут в повседневной речи
В разговорном русском языке слово «аутпут» иногда используется как жаргонизм для обозначения результата работы, производительности или объёма выпускаемой продукции. В контексте интеллектуального труда «аутпут» может означать готовый продукт деятельности — статью, отчёт, программный код — в отличие от «инпута» — полученной информации.
¶Смежные понятия
- Буфер вывода — область памяти, в которой временно накапливаются данные аутпута перед их передачей на устройство или в файл.
- Ввод-вывод (I/O) — совокупность операций обмена данными между процессором и внешними устройствами.
- Обратная связь (feedback) — ситуация, когда аутпут системы подаётся обратно на её вход и влияет на дальнейшее поведение.
¶Источники
- Таненбаум Э. Современные операционные системы
- Кормен Т. и др. Введение в алгоритмы
- Хоровиц С., Хилл У. Искусство проектирования компьютерных систем
- Справочник по цифровой электронике (разделы по логическим элементам и микроконтроллерам)