รหัสไบนารี วิธีที่คอมพิวเตอร์นับ
รหัสไบนารี วิธีที่คอมพิวเตอร์นับอาจรู้สึกเหมือนเคล็ดลับเล็กๆ ที่ยอดเยี่ยม ฉันเล่าให้ฟังก่อนนอน ก่อนอื่น ฉันบอกว่า: จินตนาการถึงสวิตช์ไฟง่ายๆ มันจะเปิดหรือปิดก็ได้ การเปิดหรือปิดนั้นคือความลับทั้งหมดของไบนารี
ทำไมคอมพิวเตอร์ถึงใช้ไบนารี
คอมพิวเตอร์ใช้ไบนารีเพราะสองสถานะนั้นง่ายต่อการตรวจจับและจัดเก็บ ตัวอย่างเช่น การเปิด/ปิดหรือแรงดันสูง/ต่ำทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ตามที่ HowThingsWork.dev กล่าว คอมพิวเตอร์ใช้ระบบไบนารี (ฐาน-2) เพราะวงจรลอจิกของพวกมันแสดงข้อมูลโดยใช้เพียงสองสถานะ—เปิดหรือปิด—ซึ่งสามารถแมปได้อย่างน่าเชื่อถือกับ 1 และ 0 แม้ในสภาวะเสียงไฟฟ้าหรือความไม่สมบูรณ์ในการผลิต ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์เปิด/ปิดขนาดเล็ก นอกจากนี้ เกตลอจิกยังปฏิบัติตามกฎที่ชัดเจนจากสวิตช์เหล่านั้น ด้วยเหตุนี้ เครื่องจักรจึงเปลี่ยน 1 และ 0 ให้เป็นตัวเลือกและการกระทำ
ภาพรวมประวัติศาสตร์สั้นๆ
ไลบ์นิซเขียนเกี่ยวกับแนวคิดนี้ในปี 1703 แต่ระบบเลขไบนารี (ฐาน-2) ถูกคิดค้นโดย กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซในปี 1689 วางรากฐานสำหรับรหัสไบนารีที่เรารู้จักในปัจจุบัน จากนั้น โคลด แชนนอนแสดงให้เห็นว่าลอจิกบูลีนแมปไปยังวงจรในทศวรรษที่ 1930 ต่อมา คอนราด ซูสสร้างคอมพิวเตอร์ไบนารีในยุคแรกในปี 1941 ช่วงเวลาเหล่านี้ได้กำหนดวิธีที่อุปกรณ์สมัยใหม่ใช้บิตในการนับ คอมพิวเตอร์ที่เก็บโปรแกรมตัวแรก แมนเชสเตอร์ ‘เบบี้’ ได้ดำเนินการโปรแกรมแรกเมื่อเวลา 11.00 น. ในวันที่ 21 มิถุนายน 1948 ซึ่งเป็นการใช้หน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ในการจัดเก็บและดำเนินการคำสั่งที่เข้ารหัสไบนารีเป็นครั้งแรกตามที่ วิกิพีเดีย กล่าว
บิต ไบต์ และตัวอย่างในชีวิตประจำวัน
บิตคือเลขไบนารีเดี่ยว เลขไบนารีเดี่ยว—ที่เรียกว่าบิต—สามารถมีค่าได้สองค่า 0 หรือ 1; การจัดกลุ่มบิตแปดบิตเป็นไบต์ช่วยให้สามารถแสดง 2⁸ = 256 ค่าเป็นไปได้ (จาก 0 ถึง 255) แปดบิตทำให้เป็นไบต์ ไบต์เพิ่มเป็นกิโลไบต์และเมกะไบต์ ข้อความ รูปภาพ และเสียงกลายเป็นตัวเลขภายใต้ประทุน ตัวอย่างเช่น ตัวอักษร A ใหญ่คือ 65 ซึ่งคือ 01000001 ใน ASCII 8 บิต
นอกจากนี้ รูปภาพยังเป็นบิตด้วย ภาพขาวดำสามารถใช้บิตต่อพิกเซลหนึ่งบิต รูปภาพสีมักใช้ 24 บิตต่อพิกเซล เช่นเดียวกัน เสียงใช้ตัวอย่างและความลึกของบิต ตัวอย่างเช่น ซีดีเสียงใช้การสุ่มตัวอย่าง 44.1 kHz และความลึก 16 บิต
เลขคณิตไบนารีและรูปแบบ
เลขคณิตไบนารีนั้นง่ายและสนุก เพิ่ม 1 บวก 1 แล้วคุณจะได้ 10 ในไบนารี คุณจะยก 1 ไปยังคอลัมน์ถัดไป การนับในสามบิตแสดงแสงไฟเล็กๆ: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 ในการนับไบนารี ลำดับจะดำเนินไปดังนี้: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000 เป็นต้น แสดงให้เห็นว่าการนับไบนารีทำงานอย่างไร ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจว่าคอมพิวเตอร์ประมวลผลข้อมูลอย่างไร ตามที่ SparkFun Learn อธิบาย ลองดูแล้วดูรูปแบบปรากฏ
กิจกรรมก่อนนอนอย่างรวดเร็ว
นี่คือเกมสองนาทีที่ฉันชอบ ยกสองมือขึ้น ถือว่านิ้วแต่ละนิ้วเป็นบิต: ลงคือ 0 และขึ้นคือ 1 เริ่มที่ 0 โดยนิ้วทั้งหมดลง จากนั้นนับขึ้นและแสดงว่านิ้วพลิกอย่างไร นอกจากนี้ แปลงตัวเลขเล็กๆ เช่น อายุของลูกคุณเป็นบิต ฉลองด้วยเสียงตลกเมื่อคุณถึงอายุ เด็กๆ หัวเราะทุกครั้ง
งานฝีมือที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อย
ใช้ลูกปัดสองสีสำหรับ 0 และ 1 จากนั้นสะกดชื่อสั้นๆ ใน ASCII 8 บิต มันรู้สึกสนุกและน่าพอใจอย่างแปลกประหลาด นอกจากนี้ งานฝีมือยังทำให้ไบนารีรู้สึกเป็นมิตรและจับต้องได้
อ่านหรือฟังเรื่องราวเกี่ยวกับรหัสไบนารี (วิธีที่คอมพิวเตอร์นับ) ตอนนี้: สำหรับเด็กอายุ 3-5 ปี, สำหรับเด็กอายุ 6-8 ปี, สำหรับเด็กอายุ 8-10 ปี, และ สำหรับเด็กอายุ 10-12 ปี.
สิ่งที่ได้เรียนรู้
รหัสไบนารี วิธีที่คอมพิวเตอร์นับเป็นภาษาที่ง่ายและทรงพลัง มันคือเคล็ดลับเล็กๆ ที่ทำให้โทรศัพท์ เกม รูปภาพ และเรื่องราวอยู่ในชิปได้ คืนนี้ ลองเล่นเกมนิ้ว แล้วดูความอยากรู้อยากเห็นเติบโต
ค้นหาการฟัง Storypie ที่อ่อนโยนและคำแนะนำที่สนุกสนานที่ Storypie เพื่อขยายความมหัศจรรย์
