Số nhị phân là các số từ hệ thống số nhị phân có cơ số 2. Nó được thực hiện trực tiếp trong điện tử kỹ thuật số, được sử dụng trong hầu hết các thiết bị tính toán hiện đại, bao gồm máy tính, điện thoại di động và các cảm biến khác nhau. Có thể nói rằng tất cả các công nghệ của thời đại chúng ta đều được xây dựng trên các số nhị phân.
Viết số
Bất kỳ số nào, bất kể nó có thể lớn đến mức nào, đều được viết trong hệ nhị phân bằng cách sử dụng hai ký tự: 0 và 1. Ví dụ: số 5 từ hệ thập phân quen thuộc trong hệ nhị phân sẽ được biểu diễn là 101. Binary các số có thể được biểu thị bằng tiền tố 0b hoặc dấu và (&), ví dụ: & 101. Trong tất cả các hệ thống số, không bao gồm hệ thập phân, các ký tự được đọc từng cái một, nghĩa là được lấy làm ví dụ, 101 được đọc là "một không một".
Chuyển từ hệ thống này sang hệ thống khác
Các lập trình viên liên tục làm việc với hệ thống số nhị phân có thể chuyển đổi một số nhị phân thành số thập phân khi đang di chuyển. Điều này thực sự có thể được thực hiện mà không cần bất kỳ công thức nào, đặc biệt nếu một người có ý tưởng về cách phần nhỏ nhất của "bộ não" máy tính - bit - hoạt động.
Số 0 cũng có nghĩa là 0, và là số một trong hệ nhị phâncũng sẽ là một đơn vị, nhưng phải làm gì tiếp theo khi các con số kết thúc? Trong trường hợp này, hệ thống thập phân sẽ "đề xuất" nhập thuật ngữ "mười" và trong hệ thống nhị phân, nó sẽ được gọi là "hai".
Nếu 0 là & 0 (ký hiệu và là ký hiệu nhị phân), 1=& 1, thì 2 sẽ được ký hiệu là & 10. Bộ ba cũng có thể được viết bằng hai chữ số, nó sẽ giống như & 11, tức là một hai và một đơn vị. Các kết hợp có thể đã cạn kiệt và trong hệ thập phân, hàng trăm được nhập ở giai đoạn này và trong hệ nhị phân, "bốn". Bốn là & 100, năm là & 101, sáu là & 110, bảy là & 111. Đơn vị đếm lớn hơn tiếp theo là hình số tám.
Bạn có thể nhận thấy một điểm đặc biệt: nếu trong hệ thập phân, các chữ số được nhân với mười (1, 10, 100, 1000, v.v.), thì trong hệ nhị phân, tương ứng với hai: 2, 4, 8, 16, 32. Điều này tương ứng với kích thước của thẻ nhớ và các thiết bị lưu trữ khác được sử dụng trong máy tính và các thiết bị khác.
Mã nhị phân là gì
Các số được biểu diễn trong hệ nhị phân được gọi là hệ nhị phân, nhưng các giá trị không phải số (chữ cái và ký hiệu) cũng có thể được biểu diễn ở dạng này. Do đó, các từ và văn bản có thể được mã hóa bằng số, mặc dù chúng trông sẽ không ngắn gọn như vậy, bởi vì sẽ mất một số số không và số một để viết chỉ một chữ cái.
Nhưng làm thế nào để máy tính quản lý để đọc nhiều thông tin như vậy? Trong thực tế, mọi thứ dễ dàng hơn tưởng tượng. Những người quen với hệ thống số thập phân lần đầu tiên dịch hệ nhị phânnhững con số thành những con số quen thuộc hơn, và chỉ khi đó chúng mới thực hiện bất kỳ thao tác nào với chúng, và cơ sở của logic máy tính ban đầu là một hệ thống số nhị phân. Trong công nghệ, một đơn vị tương ứng với điện áp cao và 0 đối với điện áp thấp hoặc có điện áp cho một đơn vị, nhưng không có điện áp nào bằng không.
Số nhị phân trong văn hóa
Sẽ là sai lầm nếu cho rằng hệ thống số nhị phân là công lao của các nhà toán học hiện đại. Mặc dù số nhị phân là cơ bản trong công nghệ của thời đại chúng ta, nhưng chúng đã được sử dụng từ rất lâu và ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới. Một dòng dài (một) và một dòng đứt đoạn (không) được sử dụng, mã hóa tám ký tự, có nghĩa là tám yếu tố: bầu trời, trái đất, sấm sét, nước, núi, gió, lửa và một hồ chứa (khối lượng nước). Tương tự của số 3 bit này đã được mô tả trong văn bản cổ điển của Sách Thay đổi. Bát quái là 64 quẻ (chữ số 6 bit), thứ tự trong Sách Dịch được sắp xếp theo các chữ số nhị phân từ 0 đến 63.
Lệnh này do học giả người Trung Quốc Shao Yong biên soạn vào thế kỷ thứ 11, mặc dù không có bằng chứng nào cho thấy ông thực sự hiểu hệ nhị phân nói chung.
Ở Ấn Độ, ngay cả trước thời đại của chúng ta, số nhị phân cũng được sử dụng trong cơ sở toán học để mô tả thơ ca, do nhà toán học Pingala biên soạn.
Chữ viết dạng nốt Inca (quipu) được coi là nguyên mẫu của cơ sở dữ liệu hiện đại. Chính họ là những người đầu tiên không chỉ sử dụng mã nhị phân của một số mà còn sử dụng các mục nhập không phải số trong hệ nhị phân. Kipu nút thắt là đặc điểm không chỉ của chính vàcác phím bổ sung, mà còn là việc sử dụng các số vị trí, mã hóa bằng cách sử dụng màu sắc và một loạt các lần lặp lại dữ liệu (chu kỳ). Người Inca đã đi tiên phong trong phương pháp ghi sổ kế toán được gọi là ghi sổ kép.
Đầu tiên của các lập trình viên
Hệ thống số nhị phân dựa trên các số 0 và 1 cũng được mô tả bởi nhà khoa học, nhà vật lý và toán học nổi tiếng, Gottfried Wilhelm Leibniz. Ông thích văn hóa Trung Quốc cổ đại và nghiên cứu các văn bản truyền thống của Sách Dịch, đã nhận thấy sự tương ứng của các quẻ dịch với các số nhị phân từ 0 đến 111111. Ông ngưỡng mộ bằng chứng về những thành tựu triết học và toán học thời đó. Leibniz có thể được gọi là người đầu tiên trong số các nhà lập trình và lý thuyết thông tin. Chính ông đã phát hiện ra rằng nếu bạn viết các nhóm số nhị phân theo chiều dọc (cái này ở dưới nhóm kia), thì các số không và số một sẽ thường xuyên lặp lại trong các cột số theo chiều dọc kết quả. Điều này khiến ông gợi ý rằng có thể tồn tại các định luật toán học hoàn toàn mới.
Leibniz cũng hiểu rằng số nhị phân là tối ưu để sử dụng trong cơ học, cơ sở của nó là sự thay đổi của các chu kỳ thụ động và chủ động. Đó là thế kỷ 17, và nhà khoa học vĩ đại này đã phát minh ra trên giấy một chiếc máy tính hoạt động dựa trên những khám phá mới của mình, nhưng nhanh chóng nhận ra rằng nền văn minh vẫn chưa đạt đến sự phát triển công nghệ như vậy, và vào thời của ông, việc tạo ra một chiếc máy như vậy sẽ không thể.
