الشفرة الثنائية كيف تحسب الحواسيب موجودة داخل الهواتف والأجهزة اللوحية والألعاب.
ما هي الشفرة الثنائية وكيف تحسب الحواسيب؟
تستخدم الشفرة الثنائية الأصفار والواحدات فقط. كل رقم هو بت، وهو أصغر وحدة بيانات. معاً تشكل البتات قطعاً أكبر مثل البايتات. على سبيل المثال، ثمانية بتات تشكل بايت واحد، والذي يمكن أن يمثل 256 قيمة مميزة، تتراوح من 0 إلى 255، مما يجعله ضرورياً لفهم كيفية معالجة الحواسيب للمعلومات وفقاً لأكسيوميتا.
البتات والبايتات وقيم الأماكن
تستخدم البتات قيم الأماكن التي هي قوى العدد اثنين. كل موضع في الرقم الثنائي يمثل قوة من اثنين، حيث يكون الموضع الأيمن هو 2⁰ (1)، والموضع التالي هو 2¹ (2)، ثم 2² (4)، وهكذا كما أبرزته أساسيات FPGA. لذا تقرأ الأماكن واحد، اثنان، أربعة، ثمانية، ستة عشر، وهكذا. مع ثلاثة بتات يمكنك العد من صفر إلى سبعة. على سبيل المثال، خمسة في النظام العشري هي 101 في النظام الثنائي لأن خمسة تساوي أربعة زائد واحد.
- ثلاثة بتات: 000 إلى 111 (يعد من 0 إلى 7)
- أربعة بتات: تسمى نيبيل
- ثمانية بتات: بايت واحد
كيف تبني الشفرة الثنائية النصوص والصور والصوت
تستخدم الحواسيب البايتات لتخزين الحروف والصور والصوت. ترسم النصوص الحروف إلى أرقام بأنظمة مثل ASCII وUnicode. على سبيل المثال، الحرف الكبير A هو الرقم العشري خمسة وستون، والثنائي 01000001.
أيضاً، الصور هي شبكات من البكسلات. تعطي الألوان ذات الأربعة وعشرين بت ثمانية بتات للأحمر والأخضر والأزرق. لذلك، نحصل على حوالي 16.7 مليون لون.
يصبح الصوت أرقاماً أيضاً. تقوم الأجهزة بأخذ عينات الصوت عدة مرات في الثانية. غالباً ما يستخدم كل عينة ستة عشر بت للحصول على صوت واضح بجودة الأقراص المدمجة.
كيف تصبح الأصفار والواحدات مادية
داخل الأجهزة، الأصفار والواحدات ليست سحرية. إنها ارتفاعات وانخفاضات في الجهد، نقاط ممغنطة، حفر صغيرة على الأقراص، أو وميض من الضوء. المنطق البولياني وبوابات المنطق تجمع البتات لاتخاذ القرارات. على سبيل المثال، بوابات AND، OR، NOT، وXOR تساعد الدوائر على حساب النتائج بسرعة.
تاريخ قصير للشفرة الثنائية
استخدم الناس أفكاراً شبيهة بالثنائية لقرون. النصوص القديمة مثل الإي تشينغ استخدمت أزواج الأنماط. نظام الأرقام الثنائية الحديث – أساس الشفرة الثنائية اليوم – تم تقنينه لأول مرة بواسطة غوتفريد فيلهلم لايبنيز في عام 1689 ونشر في مقاله عام 1703 ‘تفسير الحساب الثنائي’. لاحقاً، قام جورج بول بتقنين المنطق. ثم ربط كلود شانون المنطق بدوائر التبديل. في 21 يونيو 1948، في الساعة 11 صباحاً، نفذ أول حاسوب ببرنامج مخزن، مانشستر بيبي، بنجاح برنامجاً محملاً في ذاكرة إلكترونية، مما أظهر الشفرة الثنائية في حاسوب إلكتروني ببرنامج مخزن لأول مرة وفقاً لويكيبيديا. معاً، أدت هذه الخطوات إلى الحوسبة الحديثة.
أنشطة بسيطة لجعلها مرحة
جرب لعبة سريعة باستخدام المصباح اليدوي. يضغط الوالد على المصباح ليعبر عن الواحد ويطفئه ليعبر عن الصفر في نبضات قصيرة. بعد ذلك، تهجى أرقام صغيرة في النظام الثنائي. يمكنك أيضاً صنع سوار ثنائي باستخدام خرز ملون وعادي. أخيراً، علم العد بالأصابع حيث يمثل كل إصبع قوة من اثنين.
نصيحة أمان: راقب الخرز الصغير حول الأطفال الصغار.
لماذا يهم هذا: يعتمد جهازك اللوحي والكاميرا والألعاب جميعها على الشفرة الثنائية كيف تحسب الحواسيب. اللعب والفضول يجعلان الفكرة ودية وممتعة. إذا كنت تستمتع بالقصص اللطيفة والموجهة بالأفكار، استكشف Storypie للحصول على الصوتيات والاقتراحات.
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.
اقرأ أو استمع إلى قصة عن الشفرة الثنائية (كيف تحسب الحواسيب) الآن.
استكشف Storypie لمزيد من القصص اللطيفة والفضولية في Storypie.
