Numrat Binarë Dhe Puna E Kompjuterëve (Pjesa E Parë)

Përderisa zotërimi i një njohurie të gjerë të matematikës nuk është e nevojshme për të mësuar programimin kompjuterik, sigurisht që ndihmon për të pasur një zotërim themelor të disa prej matematikave themelore që bën të mundur llogaritjen. Dhe çfarë mund të jetë më thelbësore për informatikën moderne sesa matematika binare?

Termi ‘binar’ do të thotë diçka që ka vetëm dy objekte ose gjendje të mundshme. Në sistemin binar të numrave, këto dy objekte janë numrat 0 dhe 1. Këta dy numra mund të paraqesin një larmi gjërash.

Për shembull, në logjikën kompjuterike, 0 përfaqëson “false” ndërsa 1 përfaqëson “true”. Ose ato mund të përdoren për të përfaqësuar numrat e zakonshëm si kombinime të 1-ve dhe 0-ve. Një shembull i kësaj do të ishte paraqitja e numrave 0, 1, 2, 3 dhe 4 në tre shifra binare përkatësisht 000, 001, 010, 011 dhe 100.

Por çfarë do të thotë e gjitha kjo në nivelin themelor të informatikës? Pse përdoret sistemi i numrave binarë si themeli për të gjithë llogaritjen tonë? Ndoshta do të ishte më lehtë të kuptojmë të gjitha këto nëse mund të kuptojmë punën themelore të kompjuterëve në nivelin e makinës.

Interpretimi i punëve të qarqeve kompjuterike

Në mënyrë që të dizajnojmë një kompjuter që funksionon në mënyrë efikase, na duhet një sistem që mund të interpretojë sinjalet elektrike në një mënyrë të thjeshtuar dhe efektive.

Një mënyrë e mirë për ta bërë këtë është të interpretojë sinjalet elektrike si vlera binare: 0 për një vlerë të tensionit të ulët dhe 1 për një vlerë të tensionit të lartë. Një mënyrë më e lehtë për të menduar për këtë është të imagjinoni një llambë. Nëse llamba është e fikur, ajo gjendje interpretohet se ka vlerën 0. Nëse është e ndezur, interpretohet se ka vlerën 1.

Me këtë metodë të funksionimit dhe interpretimit të qarqeve elektronike në vend, ne mund të vazhdojmë të projektojmë sisteme të koduara bazuar në bitët binarë për të ndihmuar në detyrat tona llogaritëse. Këto sisteme mund të jenë logjikë binare (të kufizuara vetëm në vlera të vërteta ose të gabuara), përfaqësimi i numrit bazë 2 të vlerave numerike, ose duke përdorur sisteme të tjerë që mbështeten në një seri numrash binarë për të përfaqësuar tekstin, fotografitë ose tingujt.

Në thelb, kompjuterët tanë përdorin një seri sinjalesh elektrike të tensionit të lartë dhe të tensionit të ulët (vlera binare) për të përfaqësuar gjithçka, nga tekstet dhe numrat deri te imazhet dhe tingujt. Ekzistojnë qarqe elektronike të veçanta, të tilla si flip-flops dhe qarqe të tjerë, që mund të ruajnë ose të mbajnë këto modele specifike të sinjaleve elektrike për përdorim të zgjatur.

Për shembull, një flip-flop mund të ketë një numër hyrjesh që aktualisht ka një dalje të tensionit të lartë (të cilin ne e interpretojmë si 1). Supozoni se dy flip-flopët e ardhshëm kanë rezultate të tensionit të ulët 0. Ne mund t’i kombinojmë këto tre dalje për të marrë një vlerë prej 100, e cila në binar është e njëjtë me numrin 4.

Kuptimi i numrave binarë mund të na ndihmojë të kuptojmë disa nga bazat e veprimeve kompjuterike në një nivel mjaft abstrakt, edhe pse intelekti ynë i dobët njerëzor kurrë nuk mund të na lejojë të kuptojmë kompleksitetin e plotë të operacioneve kompjuterike.

Dhe kjo është shumë mirë, sepse puna me koncepte të thjeshta dhe abstrakte të operacioneve kompjuterike është më se e përshtatshme për studentët e shkencave kompjuterike. Në seksionet që vijojnë, ne do të hedhim një vështrim të shkurtër në disa nga mënyrat e ndryshme që kompjuterat përdorin simbole binare për të kryer disa nga veprimet e tij më themelore.

Përgatiti dhe përshtati:

WWW.STUDENTËT.MK