特定の条件に基づいてデータを選別するプロセスである。これにより、必要な情報だけを抽出したり、不要な情報を排除したりすることが可能である。例えば、Webサイト上で特定のキーワードを含む記事を表示させたり、電子メールの中からスパムを除外する際に用いられる手法である。また、画像処理においても、特定の周波数成分を強調したり抑制したりするためにフィルタリングが利用される。これにより、データ分析や視覚的表現を向上させることができる。

D/A変換とはデジタル信号をアナログ信号に変換するプロセスである。デジタル信号は数値データで構成されており、このデータを音声や映像のようなアナログ信号に変えることで、実際の機器で利用可能となる。例えば、音楽をデジタル形式で保存した場合、スピーカーから再生するためにはD/A変換が行われ、デジタルデータがアナログ波形に変換される。この技術はオーディオ機器や映像装置、さらには通信機器の中でも幅広く使われている。D/A変換の精度が高いほど、再生される音質や映像品質が向上するため、特に高品質なデバイスでは重要な要素となる。

アナログ信号をデジタル信号に変換するプロセスである。アナログ信号は連続的な値を持つ信号であり、音声や温度など、自然界の多くの情報を表現するのに使われる。一方、デジタル信号は離散的な値を持ち、コンピュータやデジタル機器で処理されやすい形式である。A/D変換では、アナログ信号を一定の時間間隔でサンプリングし、それに基づいてデジタル値を生成する。例えば、音声信号をデジタル化する際に、マイクロフォンが収集した音をデジタル信号に変換することで、録音や通信が可能となる。これにより、デジタル機器での処理や保存が容易になるため、広く利用されている。

特定の時間内に処理を完了することが求められるシステム向けのオペレーティングシステムである。これにより、処理が遅延することなく、即座に反応する必要があるアプリケーションに適している。例えば、工場の生産機器や医療機器、航空機の制御システムなどで広く使用されている。優先順位に基づいてタスクを処理し、一定の時間内に応答を返すことが保証されているため、リアルタイム性が求められる場面での信頼性が高い。多くの組み込みシステムで、効率的かつ正確な動作を実現するために利用される。

制御システムの一種で、出力がフィードバックされずに動作する方式を指す。基本的に、入力に基づいて出力を生成し、その結果に対する調整を行わないため、環境の変化に適応することは難しい。例えば、電子レンジが設定された時間で加熱を行う場合がこれに該当する。時間が来ると自動的に停止するが、実際に温まったかどうかは内部のセンサーで確認していない。このように、オープンループはシンプルであるが、環境の変化に敏感な状況では不十分な場合が多い。また、オープンループに対してフィードバックを持つ制御システムをクローズドループと呼び、より高い精度を持つ傾向がある。

システムやデバイスが入力に対してどのように反応するかを示す特性である。例えば、音響機器では特定の周波数の音に対する応答を示し、周波数特性グラフとして視覚化されることが多い。この特性を理解することで、設計や調整がより効果的に行える。関連する技術には、コントロールシステムでのフィードバックがあり、これを利用することで、より安定した応答を得ることが可能となる。制御理論や信号処理において、システムの性能を評価する重要な要素である。

制御系が外部の影響や内部の変化に対して安定した状態を保つ能力である。具体的には、制御対象が目標の状態に速やかに到達し、その後もその状態を維持できることを指す。たとえば、自動車のクルーズコントロールは、設定した速度をキープしつつ、加速や減速を安定的に行う必要があり、この安定性が求められる。関連する技術には、フィードバック制御があり、これにより出力を調整し、安定した動作を実現することができる。安定性は、システム設計や制御アルゴリズムの評価において重要な指標となる。

外部の物理的な環境や条件を検知し、それを電気信号に変換するデバイスである。例えば、温度センサーは周囲の温度を測定し、その結果をデジタルデータとして出力する。この情報は、空調システムや気象観測などに活用される。さらに、光センサーは明るさを感知し、照明の自動調整に用いられることが多い。様々な種類が存在し、化学的、機械的、電気的な変化を感知することが可能で、これにより自動化やデータ収集が進化している。センサーの活用は、スマートホームや産業用機械など、幅広い分野で見られる。

エネルギーを機械的な動作に変換する装置である。主に電気や空気、水などのエネルギーを利用して、物体を動かす役割を果たす。例えば、ロボットの腕や自動車のブレーキシステムなどに用いられる。アクチュエーターには、電動タイプや空気圧タイプ、油圧タイプがあり、それぞれ異なる特性と用途を持つ。電動アクチュエーターは精密な制御が可能で、空気圧アクチュエーターは大きな力を迅速に発揮できる。これらの特性により、さまざまな産業で自動化や制御の重要な要素として広く利用されている。

光を感知して情報を得る装置である。主にカメラやスキャナー、リモコンなどで利用され、光の強さや色、動きなどを検知することができる。具体的な例としては、スマートフォンのカメラや自動運転車の視覚システムなどが挙げられ、これらのデバイスは周囲の環境を把握し、適切な動作を行うために光学センサーを活用している。また、画像処理や自動化された質検査などの分野でも重要な役割を果たしている。

赤外線を感知するためのデバイスである。これは、物体から放出される赤外線を検出し、その強さによって距離や温度の変化を測定することが可能である。たとえば、自動車の障害物検知システムやセキュリティカメラなどに用いられ、動体検知や夜間の監視に効果的である。エネルギー効率が高く、低光量でも機能するため、多様な分野で利用されている。赤外線を利用することで、目に見えない情報を取得し、さまざまな応用に役立つ技術である。

周囲の磁場を検出するためのデバイスである。このセンサーは、地球の磁場や他の磁性物体から発生する磁場を測定し、その情報を電気信号として出力する。例えば、スマートフォンのコンパス機能で使われており、方向を特定するのに役立つ。また、工業機器や自動車の位置センサー、セキュリティシステムにおいても広く活用されている。製品の計測精度を高めるため、さまざまな分野で重要な役割を果たしている。

物体の加速度を測定する装置である。これにより、物体がどれだけ早く速度を変えているのかを把握できる。スマートフォンやゲーム機などに搭載され、デバイスの動きや傾きを検知するために使用される。たとえば、スマートフォンを横に傾けると、画面が自動的に回転するのはこのセンサーのおかげである。また、加速度センサーは自動車の安全システムやドローンの安定性維持にも活用されており、さまざまな分野での応用が広がっている。この技術により、動きに基づいたインタラクションが可能になり、ユーザー体験が向上する。

物体の回転や角度を測定するセンサーである。主に無人機やスマートフォン、ゲームコントローラーなどに搭載され、動きの制御や位置の認識に利用される。例えば、スマートフォンが傾いている方向を感知し、画面の表示を自動で回転させる機能などがある。動きの微細な変化を正確に捉えることができ、他のセンサーと組み合わせることで、より高度な姿勢制御が可能となる。これにより、様々な分野での応用が広がっている。

高頻度の音波を発信し、その反響を捉えることで物体との距離を測定する装置である。このセンサーは、音が空気中を伝わる速度を利用して距離を算出する。例えば、ロボットの障害物検知や自動車のパーキングアシスト機能に使われ、安心した運転や自動運転技術の実現に寄与している。さらに、清掃ロボットや工場の自動制御システムなど、幅広い分野で応用されることが期待されている。可視光を使わないため、暗い場所でも正確に動作する特長を持つ。

温度を測定するためのデバイスである。一般的に、環境の温度を感知し、その値を電気信号に変換することで、さまざまな用途に利用される。例えば、家庭用のサーモスタットや医療機器、工業プロセスの監視など、多岐にわたる分野で使用されている。また、温度センサーには、熱電対や抵抗温度計など複数の種類があり、それぞれ特性や用途が異なる。これにより、精度や応答速度、耐久性の要件に応じて最適なセンサーが選択される。

空気中の水分量を測定する装置である。主に、温度と湿度の管理が重要な家庭や工業用の環境モニタリングに使用される。例えば、エアコンの自動調整や温室での植物育成においてセンサーが働き、適切な環境を維持するのに役立つ。湿度を数値化することで、快適な生活空間を作ることが可能となる。また、センサーには抵抗式や静電容量式などの種類があり、それぞれ異なる測定原理を持つ。これにより、幅広い用途で湿度の正確な測定が行われている。

周囲の圧力を測定し、その値を電気信号に変換する装置である。これにより、圧力の変化を監視したり、制御したりすることが可能になる。例えば、自動車のタイヤや気象観測機器で使用されており、正確な圧力情報を提供する役割を果たす。さらに、圧力センサーは流体の流れや機器の状態を把握するためにも用いられ、製造業や医療機器など、さまざまな分野で広く利用されている。

物体にかかる力や圧力によって生じる変形（ひずみ）を測定するためのセンサーである。このゲージは、物体に取り付けられた細い電線や導電性の素材を使って作られ、力が加わるとその長さや抵抗が変化する。この変化を電気信号として検出することで、加わった力の大きさを測ることが可能である。構造物の状態監視や機械の故障診断、自動車産業や航空宇宙分野での応用が非常に広い。特に、重量測定や圧力測定においてその精度が求められる。

温度に応じて電気抵抗が変化する半導体素子である。主に温度センサーとして使用され、高精度な温度測定が可能である。サーミスタには、温度が上昇すると抵抗が減少する「NTC型」と、温度が上昇すると抵抗が増加する「PTC型」が存在する。例えば、NTC型は冷蔵庫や温度計に多く使われ、PTC型は過熱防止のためのヒーターに利用されることがある。これにより、サーミスタは温度管理が必要なさまざまな機器やシステムで重要な役割を果たしている。

電流が流れる導体に磁場をかけることで生じる電圧を検出するデバイスである。この原理は、ローレンツ力によって説明され、導体内の電子が磁場の影響で偏向し、特定の方向に電圧が発生する。具体的な例として、自動車の速度センサーや位置センサーなどに利用され、非接触で高精度な測定を行うことができる。最近では、スマートフォンやロボットなどの各種機器において、小型化されたホール素子が幅広く用いられ、便利な計測手段として普及している。

電気エネルギーを機械的エネルギーに変換する装置である。電流が流れることで回転運動が生じ、様々な機械や装置を動かす役割を果たす。例えば、家電製品で使われる冷蔵庫や扇風機、また自動車のエンジンなどに広く使われている。モーターには、直流モーターや交流モーターなど異なる種類があり、それぞれ特色がある。直流モーターは速度調整が容易で、小型機器に適している。一方、交流モーターは高効率で長時間の使用に向いているため、大型機械に多く用いられる。

液体の圧力を利用して直線運動を行う装置である。一般的に油圧オイルを内部に圧入し、その圧力でシリンダ内のピストンを動かすことで、力を発生させる。具体的には、建設機械や産業用機器、さらには自動車のブレーキシステムなど、様々な分野で利用される。力を迅速かつ強力に伝達できるため、大型の作業や重い物を持ち上げる際に特に効果的である。また、油圧システムは密閉されているため、メンテナンスが比較的簡単で、耐久性が高い特徴も持つ。

圧縮空気を利用して直線的な力を発生させる装置である。主に産業用機械や自動化装置において、動作部分を移動させるために広く使われている。例えば、組み立てラインでの部品の押し出しや、ロボットアームの駆動など、迅速かつ正確に作業を行うことができる。圧縮空気の供給によって動作するため、安全性が高く、電気を使用しない場合も多く、様々な環境で利用できるという利点がある。