- Kas ir binārā sistēma?
- Kā darbojas binārā sistēma?
- Binārās sistēmas raksturojums
- Binārās sistēmas lietojumprogrammas
- Atrisinātas binārā koda problēmas
Mēs izskaidrojam, kas ir binārā sistēma, kā tā darbojas, tās lietojumprogrammas un citas īpašības. Arī atrisināti vingrinājumi.
Kas ir binārā sistēma?
Binārā sistēma vai diādiskā sistēma ir pamata numerācijas sistēma skaitļošana un skaitļošana, kurā skaitļu kopumu var attēlot, izmantojot skaitļus, kas sastāv tikai no divu ciparu kombinācijām.
Binārā koda gadījumā izmantotie cipari ir nulles un vieninieki. Mēs nedrīkstam sajaukt sistēmu ar kodu, jo pirmais varētu darboties ar cipariem, piemēram, a un b (kopš loģika ir vienāds), savukārt otrais darbojas īpaši ar 1 un 0.
Binārais kods ir būtisks, lai izveidotu datori ko mēs zinām šodien, jo īpaši tāpēc, ka tas labi pielāgojas esamībai vai neesamībai spriegumu elektriskās, tādējādi radot a mazliet no informāciju: ir vai nav, tas ir, attiecīgi 1 vai 0.
Tomēr binārais kods netika izgudrots tikai datoru pasaulei. Jau Austrumu senatnē daudzi matemātiķi, piemēram, hinduistu pingala (ap III vai IV gadsimtā pirms mūsu ēras), to bija ierosinājuši, daudzos gadījumos sakrītot ar skaitļa 0 izgudrošanu.
Faktiski orākulu grāmatas, piemēram, I Ching, ir veidotas, pamatojoties uz viņu pašu kodu, sakārtojot to heksagrammas sērijās, kas līdzvērtīgas 3biti”. Vēlāk ķīniešu filozofs Šao Jons (1011-1077) tos pasūtīja pēc binārās metodes.
Savukārt mūsdienu binārā sistēma bija vācu filozofa Gotfrīda V. Leibnica (1646-1716) darbs. Vēlāk, 1854. gadā, britu matemātiķis Džordžs Būls (1815-1864) detalizēti aprakstīja Būla algebru, kas ir būtiska pašreizējās binārās sistēmas izstrādē elektroniskajās shēmās.
Pirmie mēģinājumi šo sistēmu ieviest praksē bija amerikāņu Kloda Šenona (1916-2001) un Džordža Stibica (1904-1995) darbi 1937. gadā.
Kā darbojas binārā sistēma?
Binārā sistēma darbojas, pamatojoties uz jebkuras informācijas attēlojumu ar diviem cipariem. Binārajā kodā tie ir 0 un 1, taču tie var būt jebkas, ja vien tie ir vienādi un apzīmē vienu un to pašu: bināro opozīciju, piemēram, jā vai nē, uz augšu vai uz leju, ieslēgts vai izslēgts.
Tādā veidā šis kods ļauj “rakstīt” informāciju, izmantojot līdzīgus fiziskos elementus: magnētiskā diska polaritāti (pozitīvu vai negatīvu), elektriskā sprieguma esamību vai neesamību utt.
Tāpēc binārā sistēma ļauj jebkuru burtu vai decimālo vērtību "pārtulkot" binārā secībā, un tā pat pieļauj aritmētiskās un cita veida darbības.
Piemēram, burts A binārajā kodā tiek attēlots ar 1010, bet skaitlis 1 ir apzīmēts ar 0001. Citos kodos to pašu informāciju var attēlot bināri kā abab Y bbba, vai +*+* Y ***+, piemēram.
Tādējādi saskaņā ar bināro kodu vārds utt būtu attēlots šādi:
01100101 (e)
01110100 (t)
01100011 (c)
11000011 (e)
10101001 (´)
01110100 (t)
01100101 (e)
01110010 (r)
01100001 (a)
Binārās sistēmas raksturojums
Bināro sistēmu raksturo:
- Tas izmanto jebkuras divas vienības (1 un 0 binārā koda gadījumā), lai attēlotu konkrētu informāciju, izmantojot noteiktas šo ciparu secības. Tiem vienmēr jābūt diviem, ar pilnīgi atšķirīgām un savstarpēji izslēdzošām vērtībām (vienlaikus nevar būt 1 un 0).
- Pārstāv datoru un skaitļošanas sistēmu pamatu, kurā astoņu secība biti veido a baits informāciju, kas atbilst burtam, ciparam vai rakstzīmei.
- Tas ļauj tulkot jebkurus datus, kas izteikti decimāldaļās, heksadecimālajās vai oktālajās zīmēs, starp citām informācijas apzīmējumu sistēmām (ASCIIutt.).
- Tas ļauj nolasīt reālus apstākļus un materiālus, kuru fizikālie stāvokļi var būt viens vai otrs: magnētiskā polaritāte, spriegums utt.
Binārās sistēmas lietojumprogrammas
Binārā sistēma pieļauj daudzus pašreizējos lietojumus, piemēram:
- grafiks mikroprocesori.
- Konfidenciālas informācijas šifrēšana.
- Datu pārsūtīšana no vienas datorsistēmas uz citu.
- Protokoli datoru digitālā komunikācija.
Atrisinātas binārā koda problēmas
Pārejiet no decimālās sistēmas uz bināro sistēmu:
23 = 10111
17 = 10001
20 = 10100
Pārejiet no binārās sistēmas uz decimālo sistēmu:
1111 = 15
10110 = 22
10000 = 16