- ما هو النظام الثنائي؟
- كيف يعمل النظام الثنائي؟
- خصائص النظام الثنائي
- تطبيقات النظام الثنائي
- حل مشاكل التعليمات البرمجية الثنائية
نفسر ما هو النظام الثنائي وكيف يعمل وتطبيقاته وخصائصه الأخرى. أيضا ، تمارين حلها.
ما هو النظام الثنائي؟
النظام الثنائي أو النظام الثنائي هو نظام ترقيم أساسي في الحوسبة و الحوسبة، حيث يمكن تمثيل مجموع الأرقام باستخدام أشكال مكونة من مجموعات من رقمين فقط.
في حالة الكود الثنائي ، فإن الأرقام المستخدمة هي الأصفار والآحاد. يجب ألا نخلط بين النظام و الشفرة، لأن الأول يمكن أن يعمل بأرقام مثل a و b (منذ منطق هو نفسه) ، بينما يعمل الثاني على وجه التحديد مع 1 و 0.
يعتبر الكود الثنائي أساسيًا لبناء ملف أجهزة الكمبيوتر التي نعرفها اليوم ، خاصةً لأنها تتكيف جيدًا مع وجود أو عدم وجود الفولتية الكهربائية ، مما أدى إلى ظهور أ قليل من معلومة: حاضر أو غائب ، أي 1 أو 0 ، على التوالي.
ومع ذلك ، لم يتم اختراع الكود الثنائي حصريًا لعالم الكمبيوتر. بالفعل في العصور القديمة الشرقية ، اقترح العديد من علماء الرياضيات مثل الهندوس بينغالا (القرن الثالث أو الرابع قبل الميلاد) ، متزامنًا في كثير من الحالات مع اختراع الرقم 0.
في الواقع ، يتم تأليف كتب أوراكل مثل I Ching بناءً على الكود الخاص بها ، وترتيب السداسية في سلسلة تعادل 3 "بت". في وقت لاحق ، قام الفيلسوف الصيني شاو يونغ (1011-1077) بترتيبها وفقًا لطريقة ثنائية.
من جانبه ، كان النظام الثنائي الحديث من عمل الفيلسوف الألماني جوتفريد دبليو لايبنيز (1646-1716). في وقت لاحق ، في عام 1854 ، قام عالم الرياضيات البريطاني جورج بول (1815-1864) بتفصيل الجبر البولي ، وهو أمر أساسي في تطوير النظام الثنائي الحالي في الدوائر الإلكترونية.
كانت المحاولات الأولى لتطبيق هذا النظام هي عمل الأمريكيين كلود شانون (1916-2001) وجورج ستيبيتز (1904-1995) في عام 1937.
كيف يعمل النظام الثنائي؟
يعمل النظام الثنائي على أساس تمثيل أي معلومة برقمين. في الكود الثنائي هما 0 و 1 ، لكنهما يمكن أن يكونا أي شيء ، طالما أنهما متماثلان ويمثلان الشيء نفسه: معارضة ثنائية ، مثل نعم أو لا ، لأعلى أو لأسفل ، تشغيل أو إيقاف.
بهذه الطريقة ، يسمح هذا الرمز "بكتابة" المعلومات من خلال عناصر مادية متشابهة: قطبية قرص مغناطيسي (موجب أو سالب) ، وجود أو عدم وجود جهد كهربائي ، إلخ.
لذلك ، يسمح النظام الثنائي "بترجمة" أي حرف أو قيمة عشرية إلى تسلسل ثنائي ، كما يسمح بأنواع العمليات الحسابية وأنواع أخرى من العمليات.
على سبيل المثال ، يتم تمثيل الحرف A في الكود الثنائي بـ 1010 ، بينما يتم تمثيل الرقم 1 بـ 0001. في الرموز الأخرى ، يمكن تمثيل نفس المعلومات على النحو الثنائي أباب ص bbba، أو +*+* ص ***+، فمثلا.
وبالتالي ، وفقًا للكود الثنائي ، سيتم تمثيل الكلمة إلى آخره على النحو التالي:
01100101 (هـ)
01110100 (ر)
01100011 (ج)
11000011 (هـ)
10101001 (´)
01110100 (ر)
01100101 (هـ)
01110010 (ص)
01100001 (أ)
خصائص النظام الثنائي
يتميز النظام الثنائي بما يلي:
- يستخدم أي وحدتين (1 و 0 في حالة الرمز الثنائي) لتمثيل معلومات محددة من خلال تسلسلات محددة من تلك الأرقام. يجب أن يكونا دائمًا قيمتين ، يمكن تمييزهما تمامًا وقيمتين متنافيتين (لا يمكن أن يكون هناك 1 و 0 في نفس الوقت).
- يمثل أساس النظم الحاسوبية والحاسوبية وفيه تسلسل من ثمانية بت يشكل أ بايت من المعلومات ، المقابلة لحرف أو رقم أو حرف.
- يسمح بترجمة أي بيانات معبر عنها بالتدوين العشري أو الست عشري أو الثماني ، من بين أنظمة تدوين المعلومات الأخرى (ASCII، إلخ.).
- يسمح بقراءة الظروف الحقيقية والمواد التي يمكن أن تكون حالاتها المادية واحدة أو أخرى: قطبية مغناطيسية ، جهد كهربائي ، إلخ.
تطبيقات النظام الثنائي
يسمح النظام الثنائي بالعديد من الاستخدامات الحالية ، على سبيل المثال:
- الجدول الزمني لل المعالجات الدقيقة.
- تشفير المعلومات السرية.
- نقل البيانات من نظام كمبيوتر إلى آخر.
- البروتوكولات الاتصالات الرقمية الحاسوبية.
حل مشاكل التعليمات البرمجية الثنائية
انتقل من النظام العشري إلى النظام الثنائي:
23 = 10111
17 = 10001
20 = 10100
انتقل من النظام الثنائي إلى النظام العشري:
1111 = 15
10110 = 22
10000 = 16