Binar și date

Salut! Numele meu este Limor Fried si sunt un inginer in cadrul companiei Adafruit Industries. Aici este locul unde fac inginerie si design si proiectez circuite pentru domeniile modei, muzicii si tehnologiei. Numele meu este Federico Gomez Suarez, si sunt un dezvoltator de software pentru Microsoft Hack for Good. Si ma intereseaza folosirea tehnologiei in rezolvarea problemelor sociale din prezent. Poate ati auzit ca toate calculatoarele lucreaza cu 1 si 0. Sau poate ati vazut vizuale infricosatoare precum acesta. Dar astazi aproape nimeni nu are de-a face cu aceste 1 si 0. Dar ele joaca un rol important in modul in care un computer functioneaza in interior. Inauntrul unui computer exista fire electrice si circuite care poarta toate informatiile din acesta. Cum poti pastra sau reprezenta informatia folosind electricitate? Pai, daca ai un singur fir prin care circula electricitate, semnalul poate fi pornit sau oprit. Nu exista prea multe optiuni, dar este un prim pas extrem de important. Cu ajutorul unui singur fir putem reprezenta da sau nu, adevarat sau fals, unu sau zero, sau oricare alte doua optiuni. Aceasta stare de pornit/oprit a unui singur fir este numit un bit, adica cea mai mica parte a informatiei care poate fi stocata de un computer. Daca folosesti mai multe fire primesti mai multi biti: mai multe 1 si 0. Cu mai multi biti poti afisa informatie din ce in ce mai complexa. Dar pentru a intelege acest lucru este nevoie sa invatam ce este un sistem numeric binar. In sistemul de numere zecimale avem zece cifre de la zero la noua si asa am invatat cu totii sa numaram. In sistemul numeric binar avem doar doua cifre: zero si unu. Cu aceste doua cifre putem numara pana la orice numar. Iata cum functioneaza. Intr-un sistem zecimal suntem cu totii obisnuiti ca fiecare pozitie a unui numar sa aiba o valoare diferita. Este pozitia 1, pozitia 10, pozitia 100 si asa mai departe. Spre exemplu, un 9 pe pozitia 100 este un 900. In sistemul binar fiecare pozitie poarta de asemenea o valoare. Dar in loc sa multiplicam cu 10 de fiecare data, multiplicam cu 2. Asadar, exista pozitia 1, pozitia 2, pozitia 4, pozitia 8 si asa mai departe. Spre exemplu, cifra 9 in sistemul binar este 1001. Pentru a calcula valoarea adaugam 1 de 8 ori, plus 0 de 4 ori, plus 0 de doua ori plus 1 o data. Aproape nimeni nu face aceste calcule deoarece calculatoarele le fac in locul nostru. Ce este important este ca orice numar poate fi reprezentat doar cu 1 si 0 sau doar cu cateva fire care sunt pornite sau oprite. Cu cat folosesti mai multe fire, cu atat poti stoca numere mai mari. Cu opt fire poti depozita numere intre 0 si 255. Adica 8 de 1. Cu doar 32 de fire poti stoca orice numar de la 0 la peste 4 miliarde. Folosind sistemul binar poti reprezenta orice numar doresti. Dar cum ramane cu alte tipuri de informatie? Precum texte, imagini sau sunete? Se pare ca toate aceste lucruri pot fi si ele reprezentate cu ajutorul numerelor. Ganditi-va la toate literele alfabetului. Puteti atribui un numar fiecarei litere. A poate fi 1, B poate fi 2 si asa mai departe. Poti mai apoi sa reprezinti orice cuvant sau paragraf sub forma unei secvente de numere. Si, asa cum am vazut, aceste numere pot fi stocate drept semnale electrice pornite sau oprite. Fiecare cuvant pe care-l folositi pe paginile web sau pe telefoanele voastre este reprezentat folosind un sistem ca acesta: Acum, sa analizam fotografiile, videoclipurile si restul graficii pe care o vedem pe un ecran. Toate aceste imagini sunt alcatuite din mici puncte numite pixeli, iar fiecare pixel are o culoare. Fiecare culoare poate fi reprezentata cu ajutorul numerelor. Cand va ganditi ca simpla imagine contine milioane de astfel de pixeli si ca un simplu videoclip afiseaza 30 de imagini pe secunda, ei bine, aici este vorba de multe date. Fiecare sunet este, practic, o serie de vibratii ce au loc in aer. Vibratiile pot fi reprezentate grafic drept forme de unde. Fiecare punct al acestei forme de unda poate fi reprezentat prin numere. Si in felul acesta fiecare sunet poate fi despicat intr-o serie de numere. Daca vrei sunet de o calitate mai inalta, vei alege un element audio de 32 sau de 8 biti. Mai multi biti inseamna un interval mai mare de numere. Atunci cand folosesti un calculator pentru a scrie cod sau pentru a-ti face propria aplicatie, nu te vei ocupa in mod direct cu aceste 1 si 0. Dar vei avea de-a face cu imagini, sunete sau videoclipuri. Asa ca daca vrei sa intelegi modul in care un computer functioneaza in interior, totul se reduce la aceste simple 1 si 0 si la semnalele electrice aflate in circuitele din spatele lor. Acestea sunt sira spinarii in ceea ce priveste intrarea, stocarea, procesarea si afisarea informatiei de catre computere.