Czym jest system liczb binarnych?
Prosta definicja systemu liczb binarnych to sposób przedstawiania liczb, który wykorzystuje tylko dwie cyfry: 0 i 1. Każda cyfra w tym systemie jest bitem lub cyfrą binarną. System ten stanowi podstawę wszystkich nowoczesnych komputerów i elektroniki cyfrowej.
W przeciwieństwie do systemu dziesiętnego, który opiera się na dziesięciu różnych cyfrach (od 0 do 9) i potęgach 10, system binarny działa na potęgach 2. W liczbie dziesiętnej wartość każdej pozycji reprezentuje potęgę 10, rosnącą od prawej do lewej. Na przykład w liczbie 207 7 znajduje się na miejscu „jedności”, 0 na miejscu „dziesiątek”, a 2 na miejscu „setek”.
W systemie binarnym każda pozycja reprezentuje potęgę 2, przy czym najbardziej wysunięta na prawo pozycja to 2^0 (1 w systemie dziesiętnym), a każda kolejna pozycja po lewej zwiększa swoją wartość o potęgę 2. Dlatego liczba binarna „10” reprezentuje 2 w systemie dziesiętnym, a „100” reprezentuje 4 w systemie dziesiętnym.
Wybór systemu binarnego dla systemów komputerowych wynika z jego prostoty w elektronicznej reprezentacji danych. Obwody elektryczne i urządzenia mogą łatwo rozróżniać dwa stany (takie jak wysoki/niski, włączony/wyłączony), aby reprezentować 0 i 1.
Ta reprezentacja binarna doskonale nadaje się do przechowywania, manipulowania i komunikowania danych.
Liczby binarne reprezentują wszystkie typy danych. Tekst, obrazy, dźwięk i wideo są kodowane w formacie binarnym w celu przetwarzania i przechowywania. Nawet złożone instrukcje, które mówią komputerowi, co ma robić, są rozbijane na kody binarne.
Techoteka wyjaśnia znaczenie systemu liczb binarnych
System liczb binarnych działa przy użyciu zaledwie dwóch symboli, 0 i 1, co czyni go najprostszą formą reprezentacji liczbowej. Każda cyfra binarna, czyli bit, jest podstawową jednostką danych w informatyce, reprezentującą potęgę 2 wartości.
Ten system wydajnie reprezentuje i manipuluje liczbami. Jest to ważne dla operacji komputerowych i elektroniki cyfrowej ze względu na prostą implementację stanów włączonych (1) i wyłączonych (0). Takie jest znaczenie systemu liczb binarnych.
Przyjęcie systemu binarnego w technologii wynika przede wszystkim z jego niezawodności i prostoty. Idealnie pasuje do binarnej natury obwodów elektronicznych, które mogą łatwo rozróżniać dwa stany. To dopasowanie do logiki elektronicznej powoduje tworzenie mechanizmów przechowywania, przetwarzania i sterowania w komputerach.
Jak działa system liczb binarnych
System liczb binarnych reprezentuje liczby za pomocą 0 i 1. Każda cyfra w tym systemie jest znana jako bit. W przeciwieństwie do systemu dziesiętnego, w którym każda pozycja cyfry reprezentuje potęgę 10, w systemie binarnym każda pozycja reprezentuje potęgę 2.
Zaczynając od prawej, pierwsza pozycja to 2^0 (co równa się 1), następna pozycja po lewej to 2^1 (co równa się 2), następnie 2^2 (co równa się 4) i tak dalej. Łącząc te 0 i 1, system binarny może reprezentować dowolną liczbę.
Na przykład liczba binarna „101” reprezentuje liczbę dziesiętną 5, ponieważ jest obliczana jako (1 × 2^2) + (0 × 2^1) + (1 × 2^0) lub 4 + 0 + 1.