لقد كان للبشر تاريخ طويل للغاية، حيث قمنا بتطوير عدد لا يحصى من التقنيات المهمة التي ساعدتنا بطرق لم يكن من الممكن أن نتخيلها أبدًا.
إحدى الطرق التي يمكننا من خلالها رؤية الأدلة على ذلك هي من خلال أجهزة الكمبيوتر. نحن نعتمد عليها كل يوم، وإذا قمنا بإزالتها من بيئتنا فسوف نلاحظ ذلك على الفور تقريبًا. ولهذا السبب يتساءل الكثير من الناس عن كيفية عملهم. ويتم ذلك من خلال اللغة الثنائية، والتي سنعرضها لك أدناه.
كيف يعمل نظام الأرقام الثنائية
اللغة الثنائية هي لغة تم إنشاؤها بوظيفة واضحة تتمثل في القدرة على إنشاء رابط تواصل بين الإنسان والآلة؛ وهذا هو، الكمبيوتر. وهذا أمر مهم لأنه بدون هذه اللغة لن يتمكن الإنسان من التحكم في العمليات التي تقوم بها الأجزاء المادية للكمبيوتر. تذكر أن كل هذه الأجزاء تتكون من الكثير من الأجزاء الكهربائية التي يتم تنشيطها عند مرور تيار كهربائي إليها.
يتم استخدام اللغة الثنائية حتى تعرف المكونات من نوع الأجهزة متى يتعين عليها التصرف وكيف ينبغي لها القيام بذلك. وهذا مهم جدًا لأنه بدون هذه اللغة، ستتضرر العديد من الأجزاء المادية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك بمجرد محاولة تشغيله.
ماذا يعني 0 و 1 في الكود الثنائي؟
تقوم اللغة الثنائية بإرشاد هذه الأجزاء إلى مقدار الطاقة وكيفية إنفاقها. يتم إدارة هذه اللغة من خلال حرفين فقط، وهما في هذه الحالة أرقام بالنسبة لنا. هذه هي “0” و”1″ ، والتي يمكن استخدامها كـ “لا” و”نعم”. كثير من الناس يستمتعون بكتابة اسمك بالرمز الثنائي.
خصائص النظام الثنائي
النظام الذي تستخدمه أجهزة الكمبيوتر هو نظام ثنائي، وله بعض الخصائص التي تميزه عن الرموز الأخرى ذات الطبيعة المشابهة. على سبيل المثال، يمكن أن نذكر الخصائص التالية: أنها مكونة من رقمين (0 و 1)؛ اعتمادًا على الموضع الذي تشغله هذه الأرقام، سيكون لها قيم مختلفة و؛ يتم استخدامه لمجموعة متنوعة من أجهزة الكمبيوتر بسبب اختلافات الجهد الخاصة بها.
المسافات
قد تواجه أيضًا ميزات محددة أخرى للتعليمات الثنائية. واحدة من هذه هي المسافة. والتي يتم تعريفها بشكل أساسي على أنها المساحة التي تفصل بين مجموعتين اعتمادًا على عدد البتات من مجموعة إلى أخرى. لذلك يجعل هذه الميزة حصرية لهذه اللغة.
التكامل الذاتي
بل إن هذا المكمل الذاتي هو مبدأ يجعل النظام ثنائيًا؛ لأنه تمكن من إكمال نفسه إلى تسعة من المعادل العشري؛ والذي يحدث عن طريق عكس البتات التي تشكل جزءًا من أي مجموعة ثنائية.
كيفية الانتقال من النظام الثنائي إلى نظام آخر
من ثنائي إلى ثماني
يتميز النظام الثماني بأنه يتكون من 8 أرقام تتراوح من 0 إلى 7؛ من أجل التحويل من رمز ثنائي إلى رمز ثماني، يجب عليك القيام بما يلي: في البداية يجب عليك فصل النظام الثنائي من اليسار إلى اليمين إلى مجموعة من ثلاثة أرقام؛ ثم تضرب كل رقم في 8 وترفعه حسب الموضع الذي يشغله. نقدم لك مثالا واضحا أدناه.
تغيير 110001 إلى النظام الثماني
نقوم بفصل الأرقام = 001 ; 110
نفصل كل رقم للضرب = 0 * (8^2) + 0 * (8^1) + 1 * (8^0) ؛ 1 * (8^2) + 1 * (8^1) + 0 * (8^0)
نحصل على حاصل ضرب كل واحد = 0 + 0 + 1؛ 64 + 8 + 0
نضيف جميع المنتجات ونحصل على النتيجة النهائية = 73
من الثنائي إلى الست عشري
عندما يتعلق الأمر بالنظام السداسي العشري، فمن الضروري توضيح أنه يتكون من إجمالي 16 رقمًا أبجديًا رقميًا؛ أي أنه يجمع بين الأرقام والحروف؛ لكن تتراوح الأرقام من 0 إلى 9 والحروف من A إلى F؛ وبالتالي حساب بيانات النظام الـ 16.
الآن، من أجل تغيير رقم ثنائي إلى رقم سداسي عشري، لكن يجب عليك القيام بما يلي: أولا وقبل كل شيء، يجب عليك تجميع الأرقام في مجموعات من 4 (يتم اختيارها من اليمين إلى اليسار)؛ ثم تضرب كل حد في 16 مرفوعًا حسب موضعه أو مكانه في الترتيب. مثال: تغيير 1011 إلى النظام الست عشري
يتم ضرب كل رقم = 1 * (16^0) + 1 * (16^1) + 0 * (16^2) + 1 * (16^4)
نقوم بتنفيذ دقة المنتجات = 1 + 16 + 0 + 65536
نضيف ونحصل على النتيجة النهائية = 65553
من النظام الثنائي إلى النظام العشري
لتتمكن من تغيير رقم ثنائي إلى رقم عشري؛ يجب عليك اتباع التعليمات الواردة أدناه: أولاً، تأخذ الرمز الثنائي؛ ثم تضرب كل رقم في 2 وترفعه حسب موضعه؛ وهكذا تستمر بنفس الإجراء حتى تنتهي من الأرقام؛ وأخيرا قمت بإجراء مجموع وهذا كل شيء، وهذه هي النتيجة.
مثال: سنقوم بتحويل 0100110 إلى النظام العشري
أولاً تضرب = 0 * (2^0) + 1 * (2^1) + 0 * (2^2) + 0 * (2^3) + 1 * (2^4) + 1 * (2^5) ) + 0 * (2^6)
يتم وضع النواتج = 0 + 2 + 0 + 0 + 16 + 32 + 0
تحصل على النتيجة النهائية = 48
كيف تتواصل اللغة الثنائية مع الكمبيوتر؟
عندما يكون لديك مواد من نوع الأجهزة، لكن سترى أن أول شيء عليك القيام به هو إرشادهم إلى كيفية التصرف بشكل متناغم مع بقية أجزاء الكمبيوتر. وبما أن هذه الأجهزة ليست كائنات حية وليس لها أدمغة، فإنها تعمل فقط عند مرور تيار كهربائي من خلالها. ومن أجل إعطاء نتيجة محددة يتم عمل تيار خاص ليمر عبر الجهاز.
يحتوي هذا الدفق على معلومات خاصة ستخبر المكون بما يجب فعله. لكن يتم تشفير الرسالة من خلال الأصفار والواحدات، مما يؤدي إلى إنشاء مجموعات معقدة لتشفير الكلمات بأكملها بطرق يمكن معالجتها بواسطة أجهزة الكمبيوتر الخاص بك. هناك طريقة أخرى يمكنك من خلالها ملاحظة اللغة الثنائية وهي من خلال الملفات الثنائية.
بفضل الكود الثنائي، يمكن إنشاء نظام ASCII . يتمتع هذا النظام بأهمية كبيرة ، لأنه بفضل هذا النظام تمكنا من البدء في تشفير برامج أكثر تعقيدًا، والتي تجاوزت الإمكانيات التي توفرها البرامج التي تم إنشاؤها في الكود الثنائي.
عندما يدخل الكود الثنائي إلى مكون مادي، فإنه يحتوي على سلسلة من الدوائر التي يتم تنشيطها وإلغاء تنشيطها من أجل إنشاء التأثيرات المطلوبة . عندما يقرأ الرمز 1، يتم تنشيط الدوائر وعندما يمر الرقم 0، يتم إلغاء تنشيط الدوائر. يؤدي هذا إلى إنشاء سطر أوامر يمكن لوحدة المعالجة الحسابية اتباعه.
لكن تحدث عمليات تبادل الأحرف هذه بسرعات لا تصدق، آلافًا وآلافًا في الثانية. كمية البتات التي يتم إنفاقها لا يمكن مقارنتها إلا بسعة وقوة جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
من قام بإنشاء الكود الثنائي؟
هذا هو السؤال الذي طرحه عدد كبير من الناس على أنفسهم. وهذا أمر مهم للغاية، لكن حيث إن إنشاء هذه اللغة يُنسب دائمًا إلى شخص واحد عبر التاريخ.
إذا عرفت قصة إسحاق نيوتن، ستعرف أنه كان لديه عدو من العلماء، والذي لم يكن لديه أي نوايا سيئة تجاه نظيره. هذا العالم هو جوتفريد لايبنتز ، وبفضل شفرته، يمكن اعتباره أب تكنولوجيا الحوسبة.
وتكمن أهمية النظام الثنائي في كونه الأساس التأسيسي لجميع التقنيات الإلكترونية للإنسان. من المهم أن تعرف أن البت هي أصغر وحدة قياس للمساحة الافتراضية على الإطلاق. إذا تم ضربها، فستحصل على مقاييس القياس الأخرى المختلفة الموجودة. يأخذ العديد من الأشخاص هذا في الاعتبار عند تحويل ميغابت إلى جيجابت.
ونذكرك أيضًا أن الكود الثنائي هو نظام لغة يتكون من حرفين فقط ، ولهذا السبب تم تعيينه باسم ثنائي.