Двійковий код як комп’ютери рахують знаходиться всередині телефонів, планшетів та ігор.
Що таке двійковий код як комп’ютери рахують?
Двійковий код використовує лише одиниці та нулі. Кожна цифра – це біт, найменша одиниця даних. Разом біти утворюють більші частини, такі як байти. Наприклад, вісім бітів утворюють один байт, який може представляти 256 різних значень, від 0 до 255, що є важливим для розуміння того, як комп’ютери обробляють інформацію згідно з Axiometa.
Біти, байти та значення позицій
Біти використовують значення позицій, які є степенями двійки. Кожна позиція в двійковому числі представляє степінь двійки, причому найправіша позиція є 2⁰ (1), наступна – 2¹ (2), потім 2² (4) і так далі як зазначено в FPGA Fundamentals. Отже, позиції читаються як один, два, чотири, вісім, шістнадцять і так далі. З трьома бітами ви можете рахувати від нуля до семи. Наприклад, п’ять у десятковій системі – це 101 у двійковій, тому що п’ять дорівнює чотири плюс один.
- Три біти: 000 до 111 (рахує від 0 до 7)
- Чотири біти: називаються нібл
- Вісім бітів: один байт
Як двійковий код створює текст, зображення та звук
Комп’ютери використовують байти для зберігання літер, зображень та аудіо. Текст відображає літери на числа за допомогою систем, таких як ASCII та Unicode. Наприклад, велика літера A – це десяткове шістдесят п’ять, двійкове 01000001.
Також зображення – це сітки пікселів. Двадцятичотирибітний колір дає вісім бітів для червоного, зеленого та синього. Тому ми отримуємо близько 16,7 мільйона кольорів.
Звук також стає числами. Пристрої зразки аудіо багато разів на секунду. Часто кожен зразок використовує шістнадцять бітів для чіткого, CD-якісного звуку.
Як одиниці та нулі стають фізичними
Всередині апаратного забезпечення одиниці та нулі не є магією. Це високі та низькі напруги, магнітні плями, крихітні ямки на дисках або спалахи світла. Булева логіка та логічні елементи поєднують біти для прийняття рішень. Наприклад, елементи AND, OR, NOT та XOR допомагають схемам швидко обчислювати результати.
Коротка історія двійкового коду
Люди використовували ідеї, схожі на двійкові, протягом століть. Давні тексти, такі як І Цзін, використовували парні візерунки. Сучасна двійкова система числення – основа сьогоднішнього двійкового коду – була вперше формалізована Готфрідом Вільгельмом Лейбніцем у 1689 році і опублікована в його статті 1703 року ‘Explication de l’Arithmétique Binaire.’ Пізніше Джордж Булл формалізував логіку. Клод Шеннон потім пов’язав логіку з комутаційними схемами. 21 червня 1948 року о 11:00 перший комп’ютер з програмою, що зберігається, Manchester Baby, успішно виконав програмне забезпечення, завантажене в електронну пам’ять, вперше демонструючи двійковий код у комп’ютері з програмою, що зберігається згідно з Вікіпедією. Разом ці кроки привели до сучасних обчислень.
Прості заняття, щоб зробити це грайливим
Спробуйте швидку гру з ліхтариком. Батько натискає увімкнути для одиниці та вимкнути для нуля короткими ударами. Далі, напишіть маленькі числа в двійковій системі. Ви також можете зробити двійковий браслет з кольорових і простих намистин. Нарешті, навчіть рахувати на пальцях, де кожен палець означає степінь двійки.
Порада з безпеки: стежте за маленькими намистинами біля маленьких дітей.
Чому це важливо: ваш планшет, камера та ігри всі залежать від двійкового коду як комп’ютери рахують. Гра та цікавість роблять цю ідею дружньою та веселою. Якщо вам подобаються ніжні, ідеє-орієнтовані історії, досліджуйте Storypie для аудіо та підказок.
Читайте або слухайте історію про Двійковий Код (Як Комп’ютери Рахують) зараз: Для 3-5 років, Для 6-8 років, Для 8-10 років, та Для 10-12 років.
Читайте або слухайте історію про Двійковий Код (Як Комп’ютери Рахують) зараз.
Досліджуйте Storypie для більш ніжних, цікавих історій на Storypie.
