الشفرة الثنائية كيف تحسب الحواسيب
الشفرة الثنائية كيف تحسب الحواسيب يمكن أن تشعر وكأنها خدعة صغيرة رائعة. أرويها عند النوم. أولاً، أقول: تخيل مفتاح ضوء بسيط. إما أن يكون مفتوحًا أو مغلقًا. هذا الفتح أو الإغلاق هو السر الكامل للثنائية.
لماذا تستخدم الحواسيب الشفرة الثنائية
تستخدم الحواسيب الشفرة الثنائية لأن حالتين يسهل اكتشافهما وتخزينهما. على سبيل المثال، يعمل الفتح/الإغلاق أو الجهد العالي/المنخفض بشكل موثوق. وفقًا لـHowThingsWork.dev، تستخدم الحواسيب النظام الثنائي (الأساس-2) لأن دوائرها المنطقية تمثل المعلومات باستخدام حالتين فقط – مفتوح أو مغلق – مما يتوافق بشكل موثوق مع 1 و0، حتى في ظل الضوضاء الكهربائية أو العيوب التصنيعية. تعمل الترانزستورات مثل مفاتيح صغيرة مفتوحة/مغلقة. أيضًا، تتبع البوابات المنطقية قواعد واضحة من تلك المفاتيح. بسبب هذا، تحول الآلات 1 و0 إلى اختيارات وإجراءات.
لمحة تاريخية قصيرة
كتب لايبنيز عن هذه الفكرة في عام 1703، لكن نظام الأعداد الثنائية (الأساس-2) تم اختراعه بالفعل بواسطة غوتفريد فيلهلم لايبنيز في عام 1689، مما وضع الأساس للشفرة الثنائية كما نعرفها اليوم. ثم أظهر كلود شانون كيف تتوافق المنطق البولياني مع الدوائر في الثلاثينيات. لاحقًا، بنى كونراد زوس حاسوبًا ثنائيًا مبكرًا في عام 1941. شكلت هذه اللحظات كيف تحسب الأجهزة الحديثة بالبتات. نفذ أول حاسوب مخزن للبرنامج، مانشستر ‘بيبي’، برنامجه الأول في الساعة 11 صباحًا في 21 يونيو 1948، مما يمثل أول استخدام ناجح للذاكرة الإلكترونية لتخزين وتنفيذ التعليمات المشفرة ثنائيًا، كما هو مذكور في ويكيبيديا.
البتات، البايتات، والأمثلة اليومية
البت هو رقم ثنائي واحد. يمكن أن يأخذ رقم ثنائي واحد – المعروف باسم بت – واحدة من قيمتين، 0 أو 1؛ تجميع ثمانية بتات في بايت يسمح بتمثيل 2⁸ = 256 قيمة ممكنة (من 0 إلى 255). ثمانية بتات تشكل بايت. تتجمع البايتات في كيلوبايتات وميغابايتات. تصبح النصوص والصور والأصوات أرقامًا تحت السطح. على سبيل المثال، الحرف الكبير A هو 65، وهو 01000001 في ASCII ذو 8 بت.
أيضًا، الصور هي بتات أيضًا. يمكن أن تستخدم الصورة بالأبيض والأسود بتًا واحدًا لكل بكسل. غالبًا ما تستخدم الصور الملونة 24 بت لكل بكسل. وبالمثل، يستخدم الصوت عينات وعمق بت. على سبيل المثال، يستخدم صوت CD عينات 44.1 كيلوهرتز وعمق 16 بت.
الحساب الثنائي والأنماط
الحساب الثنائي بسيط ومرح. أضف 1 زائد 1 وستحصل على 10 في الثنائي. تحمل 1 إلى العمود التالي. يظهر العد في ثلاث بتات عرضًا ضوئيًا صغيرًا: 000، 001، 010، 011، 100، 101، 110، 111. في العد الثنائي، تتقدم السلسلة كما يلي: 0، 1، 10، 11، 100، 101، 110، 111، 1000، وهكذا، مما يوضح كيف يعمل العد الثنائي، وهو أمر ضروري لفهم كيفية معالجة الحواسيب للمعلومات، كما هو موضح بواسطة SparkFun Learn. جربها وشاهد الأنماط تظهر.
نشاط سريع قبل النوم
إليك لعبة لمدة دقيقتين أحبها. ارفع يديك الاثنتين. اعتبر كل إصبع كبت: لأسفل هو 0 ولأعلى هو 1. ابدأ من 0 مع كل الأصابع لأسفل. ثم ابدأ العد وأظهر كيف تقلب الأصابع. أيضًا، حول رقمًا صغيرًا مثل عمر طفلك إلى بتات. احتفل بصوت مضحك عندما تصل إلى العمر. يضحك الأطفال في كل مرة.
حرفة أكبر قليلاً
استخدم لونين من الخرز لتمثيل 0 و1. ثم اكتب اسمًا قصيرًا في ASCII ذو 8 بت. تشعر بالمرح والرضا بشكل غريب. علاوة على ذلك، تجعل الحرفة الشفرة الثنائية تبدو ودية وملموسة.
اقرأ أو استمع إلى قصة عن الشفرة الثنائية (كيف تحسب الحواسيب) الآن: للأطفال من 3-5 سنوات، للأطفال من 6-8 سنوات، للأطفال من 8-10 سنوات، وللأطفال من 10-12 سنة.
الخلاصة
الشفرة الثنائية كيف تحسب الحواسيب هي لغة بسيطة وقوية. إنها الخدعة الصغيرة التي تسمح للهواتف والألعاب والصور والقصص بالعيش داخل شريحة. جرب لعبة الأصابع الليلة. ثم شاهد الفضول ينمو.
اكتشف استماعات Storypie اللطيفة والأدلة المرحة في Storypie لتمديد العجب.
