- Hệ thống nhị phân là gì?
- Hệ thống nhị phân hoạt động như thế nào?
- Đặc điểm của hệ thống nhị phân
- Các ứng dụng của hệ thống nhị phân
- Các vấn đề đã được giải quyết của mã nhị phân
Chúng tôi giải thích hệ thống nhị phân là gì, cách thức hoạt động, các ứng dụng của nó và các đặc điểm khác. Ngoài ra, các bài tập đã giải.
Hệ thống nhị phân là gì?
Hệ thống nhị phân hoặc hệ thống dyadic là một hệ thống đánh số cơ bản trong tin học và tin học, trong đó tổng các số có thể được biểu diễn bằng cách sử dụng các hình gồm các tổ hợp chỉ có hai chữ số.
Trong trường hợp mã nhị phân, các chữ số được sử dụng là số không và số đơn vị. Chúng ta không được nhầm lẫn giữa hệ thống với mã số, vì cái đầu tiên có thể hoạt động với các chữ số như a và b (vì Hợp lý giống nhau), trong khi thứ hai hoạt động cụ thể với 1 và 0.
Mã nhị phân là cơ bản để xây dựng máy vi tính mà chúng ta biết ngày nay, đặc biệt là vì nó thích ứng tốt với sự hiện diện hoặc vắng mặt của điện áp điện, do đó làm phát sinh một chút từ thông tin: có mặt hoặc vắng mặt, tương ứng là 1 hoặc 0.
Tuy nhiên, mã nhị phân không được phát minh dành riêng cho thế giới máy tính. Ngay từ thời cổ đại phương Đông, nhiều nhà toán học như người Hindu Pingala (thế kỷ III hoặc IV trước Công nguyên) đã đề xuất nó, trong nhiều trường hợp, trùng hợp với việc phát minh ra số 0.
Trên thực tế, các sách tiên tri như Kinh Dịch được soạn dựa trên mã riêng của chúng, sắp xếp các quẻ của chúng theo chuỗi tương đương với 3 "chút ít”. Sau đó, nhà triết học Trung Quốc Shao Yong (1011-1077) đã sắp xếp chúng theo phương pháp nhị phân.
Về phần mình, hệ thống nhị phân hiện đại là công trình của nhà triết học người Đức Gottfried W. Leibniz (1646-1716). Sau đó, vào năm 1854, nhà toán học người Anh George Boole (1815-1864), đã trình bày chi tiết về Đại số Boolean, cơ bản trong sự phát triển của hệ nhị phân hiện nay trong các mạch điện tử.
Những nỗ lực đầu tiên để đưa hệ thống này vào thực tế là công trình của người Mỹ Claude Shannon (1916-2001) và George Stibitz (1904-1995) vào năm 1937.
Hệ thống nhị phân hoạt động như thế nào?
Hệ thống nhị phân hoạt động dựa trên việc biểu diễn thông tin bất kỳ bằng hai hình. Trong mã nhị phân, chúng là 0 và 1, nhưng chúng cũng có thể là bất kỳ thứ gì, miễn là chúng giống nhau và đại diện cho cùng một thứ: đối lập nhị phân, chẳng hạn như có hoặc không, lên hoặc xuống, bật hoặc tắt.
Bằng cách này, mã này cho phép thông tin được “ghi” thông qua các yếu tố vật lý tương tự: cực tính của đĩa từ (dương hoặc âm), sự có hay không có điện áp, v.v.
Do đó, hệ thống nhị phân cho phép bất kỳ chữ cái hoặc giá trị thập phân nào được "dịch" thành một chuỗi nhị phân, và nó thậm chí còn cho phép số học và các loại phép toán khác.
Ví dụ: chữ A trong mã nhị phân được biểu thị bằng 1010, trong khi số 1 được biểu thị bằng 0001. Trong các mã khác, thông tin tương tự đó có thể được biểu thị bằng nhị phân như abab Y bbba, hoặc là +*+* Y ***+, Ví dụ.
Do đó, theo mã nhị phân, từ etcetera sẽ được biểu diễn như sau:
01100101 (e)
01110100 (t)
01100011 (c)
11000011 (e)
10101001 (´)
01110100 (t)
01100101 (e)
01110010 (r)
01100001 (a)
Đặc điểm của hệ thống nhị phân
Hệ thống nhị phân được đặc trưng bởi những điều sau đây:
- Nó sử dụng hai đơn vị bất kỳ (1 và 0 trong trường hợp mã nhị phân) để biểu diễn thông tin cụ thể thông qua chuỗi cụ thể của các chữ số đó. Chúng phải luôn là hai, có giá trị hoàn toàn có thể phân biệt được và loại trừ lẫn nhau (không thể có 1 và 0 cùng một lúc).
- Đại diện cho cơ sở của máy tính và các hệ thống tính toán, trong đó chuỗi tám chút ít tạo thành một byte thông tin, tương ứng với một chữ cái, số hoặc ký tự.
- Nó cho phép dịch bất kỳ dữ liệu nào được biểu thị bằng ký hiệu thập phân, thập lục phân hoặc bát phân, trong số các hệ thống ký hiệu thông tin khác (ASCII, Vân vân.).
- Nó cho phép đọc các điều kiện thực và vật liệu có trạng thái vật lý có thể là một hoặc khác: cực từ, điện áp, v.v.
Các ứng dụng của hệ thống nhị phân
Hệ thống nhị phân cho phép nhiều mục đích sử dụng hiện tại, ví dụ:
- Lịch trình của bộ vi xử lý.
- Mã hóa thông tin bí mật.
- Truyền dữ liệu từ hệ thống máy tính này sang hệ thống máy tính khác.
- Các giao thức máy tính truyền thông kỹ thuật số.
Các vấn đề đã được giải quyết của mã nhị phân
Chuyển từ hệ thập phân sang hệ nhị phân:
23 = 10111
17 = 10001
20 = 10100
Đi từ hệ nhị phân sang hệ thập phân:
1111 = 15
10110 = 22
10000 = 16