اصول باینری چیست و چه کاربردهایی دارد؟

اصول باینری یک سیستم عددی و دستگاه اعداد دوتایی است که فقط از دو رقم 0 و 1 برای نمایش مقادیر استفاده می کند. گاهی اوقات این را می بینید که به عنوان یک سیستم پایه 2 نامیده می شود. باینری با سیستم اعشاری که ما هر روز استفاده می کنیم متفاوت است، که از ده رقم (0-9) برای نمایش مقادیر استفاده می کند که سیستم اعداد پایه-10 نیز نامیده می شود. در حالی که اعشار برای درک انسان مناسب تر است، باینری برای رایانه ها کارآمدتر است.

چرا اصول باینری مهم است؟

باینری نقش مهمی در محاسبات بازی می‌کند، زیرا به رایانه‌ها اجازه می‌دهد تا داده‌ها را با استفاده از سیستمی از سوئیچ‌هایی که می‌توانند روشن یا خاموش شوند، ذخیره و دستکاری کنند، که با ارقام 0 و 1 نشان داده می‌شود. این کد در اصول باینری می‌تواند هر نوع داده‌ای را نشان دهد، از متن و اعداد به تصاویر و صدا. بدون باینری، ارتباط، انجام محاسبات یا ذخیره اطلاعات برای کامپیوترها غیرممکن خواهد بود.

باینری ممکن است در ابتدا ترسناک به نظر برسد، به خصوص برای کسانی که پیش زمینه ای در علوم کامپیوتر یا ریاضیات ندارند. با این حال، با کمی تمرین، هر کسی می‌تواند بفهمد که باینری چگونه کار می‌کند و چرا اهمیت دارد.

اعداد باینری چگونه کار می کنند؟

در اصول باینری، هر رقم به عنوان یک بیت نامیده می شود که مخفف رقم باینری است. مقدار هر بیت به موقعیت آن در یک عدد بستگی دارد، با سمت راست ترین بیت نشان دهنده مکان یک ها، بیت بعدی به سمت چپ نشان دهنده مکان دو و غیره است. هر بیت می تواند 0 یا 1 باشد که مربوط به عدم وجود یا وجود بار الکتریکی در حافظه یا دستگاه ذخیره سازی رایانه است.

کاربرد های اصول باینری

ما از اصول باینری در طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله شبکه های کامپیوتری، ارتباطات دیجیتال، رمزگذاری و پردازش تصویر استفاده می کنیم. هنگامی که ایمیلی ارسال می کنید، پیام به کد باینری تقسیم می شود و از طریق شبکه ای از سوئیچ ها و روترها منتقل می شود. به طور مشابه، وقتی یک عکس را دانلود می کنید، تصویر به صورت یک سری ارقام باینری رمزگذاری می شود که می توانند رمزگشایی شده و روی صفحه نمایش شما نمایش داده شوند.

در اینجا چند نمونه رایج از نحوه استفاده از باینری هر روز آورده شده است.

بیشتر بخوانید: آموزش فعالسازی IPv6 در مودم

پردازنده های کامپیوتری

پردازنده های کامپیوتری از اصول باینری برای انجام عملیات حسابی و منطقی استفاده می کنند. هنگامی که دو عدد را روی یک ماشین حساب اضافه می کنید، ماشین حساب اعداد را به باینری تبدیل می کند، جمع را با استفاده از منطق باینری انجام می دهد و سپس نتیجه را به اعشار تبدیل می کند.

فشرده سازی و رفع فشرده سازی فایل

ما از اصول باینری در فشرده سازی و رفع فشرده سازی فایل استفاده می کنیم. الگوریتم‌های فشرده‌سازی مانند gzip و zip از کد باینری برای نمایش داده‌ها به شکل فشرده‌تر استفاده می‌کنند و در نتیجه میزان فضای ذخیره‌سازی مورد نیاز را کاهش می‌دهند.

رمزنگاری از اصول باینری

ما از اصول باینری در رمزنگاری برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام ها استفاده می کنیم. الگوریتم های رمزنگاری از کد باینری برای انجام عملیاتی مانند رمزگذاری، رمزگشایی و احراز هویت استفاده می کنند. به عنوان مثال، استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) از کد باینری برای رمزگذاری و رمزگشایی ایمن داده ها استفاده می کند.

پردازش دیجیتال صدا و تصویر

ما از اصول باینری در پردازش صوتی و تصویری دیجیتال استفاده می کنیم. فایل‌های صوتی و تصویری به‌عنوان جریان‌هایی از داده‌های باینری کدگذاری می‌شوند، که سپس رمزگشایی شده و برای پخش در بلندگوها یا صفحه‌نمایش به سیگنال‌های آنالوگ تبدیل می‌شوند.

یادگیری ماشین و هوش مصنوعی

ما از اصول باینری در یادگیری ماشین و هوش مصنوعی استفاده می کنیم. برای مثال، شبکه‌های عصبی که برای تشخیص الگوها در داده‌ها و انجام کارهایی مانند تشخیص تصویر و ترجمه زبان استفاده می‌شوند، با استفاده از باینری برای نمایش وزن‌ها و ارتباطات بین نورون‌ها عمل می‌کنند.

تالیف:
فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ (اقتباس از مقاله‌ای از Builtin)
در صورت استفاده از این مقاله، نام و آدرس فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ را به عنوان منبع ذکر کنید.