Mikä on binäärikoodaus?

Binäärikoodaus on eräänlainen koodityyppi, jota käytetään ensisijaisesti tietokoneiden ohjelmointiin alkeellisimmalla tasolla. Se koostuu yhden ja nollan järjestelmästä, joka on suunniteltu edustamaan joko “tosi” tai “epätosi” arvoa loogisissa operaatioissa. Binaarikoodauksen kehitti Claude Shannan 1930 -luvulla kytkimillä.

Binaarinen on raakatietoa, jota lähes kaikki tietokoneet käyttävät, mutta useimmat tietokoneen käyttäjät eivät ole vuorovaikutuksessa sen kanssa. Tietokone lukee binaarikoodin ja muuntaa sen käyttäjälle hyödylliseksi dataksi. Koodit tallennetaan eri tavoilla kohteen tyypin mukaan. Esimerkiksi koodit voidaan tallentaa jännitteen mukaan yksinkertaisesti osoittamaan, onko kohde päällä, onko jännitettä vai ei. CD-ROM-levyt käyttävät tummia pisteitä kiiltävällä pinnalla ilmaistakseen “tosi” tai “vääriä” arvoja, kiintolevyt käyttävät magnetismia ja muisti käyttää sähkövarausta.

Binäärikoodaus perustuu bitteihin, pienimpään koodausyksikköön. Kuten kytkin, joka voi olla joko pois päältä tai päällä, bitin arvo voi olla joko yksi tai nolla. Bitistä johdetaan tutumpia prosessointiyksiköitä. Tavu on kahdeksan bittiä, kilotavu on 1,000 tavua ja megatavu on 1,000 kilotavua. Mitä enemmän bittejä on, sitä enemmän yhdistelmiä bittejä voi olla, joten sitä enemmän tietoa voidaan tallentaa.

Esimerkiksi kahdella bitillä on neljä tilaa. Molemmat voivat olla pois päältä, molemmat voivat olla päällä tai yksi voi olla pois päältä ja toinen voi olla päällä. Binaarimuodossa nämä yhdistelmät kirjoitetaan muodossa 00, 01, 10, 11. Bittiryhmän tilojen lukumäärä saadaan lausekkeesta 2n, jossa n on bittien lukumäärä.

Koska kullekin bitille on vain kaksi arvoa, niitä on helpompi käyttää kuin muita tietokoneen koodausprosesseja. Bittiryhmiä käytetään edustamaan erilaisia ​​tietoja. Tavu edustaa usein aakkosmerkkiä. Esimerkiksi binäärinä kirjoitettu A -kirjain on 01000001.

Nykyaikaisen tietokoneen kiintolevy voi sisältää 150 miljoonaa merkkiä. Käyttöjärjestelmät käyttävät noin 100 megatavua näitä merkkejä. Tiedostot käyttävät myös binäärikoodausta, .exe- ja .gif -tiedostot tallentavat tietonsa erityisesti binäärikoodiin. Tiedot siirretään Internetin välityksellä tai tallennetaan asemille binäärinä ja tietokone dekoodaa ne sitten käyttökelpoisiksi tiedoiksi.
Vaikka binäärikoodausta käytetään useimmiten tietokoneiden ohjelmointiin, sitä käytetään myös geneettisissä algoritmeissa vanhempien ja jälkeläisten välisen perinnöllisyyden jakautumisen määrittämiseksi. Bittejä annetaan kullekin vanhemmalle edustamaan osaa heidän geneettisestä koodistaan. Sitten satunnaiset tai tietyt bitit kopioidaan tai käännetään, jotta saadaan jälkeläisten koodi.