الـ binary system.. وإزاي تفهم برمجة في 5 دقايق؟

بما إن تقريبًا كلنا بنستخدم الموبايل أو الكمبيوتر كل يوم وخلاص التكنولوجيا بقت حاجة أساسية في حياتنا بقالها سنين.. عمرك سألت نفسك التكنولوجيا دي بتشتغل ازاي؟ غالبا هتبقى سألت نفسك من باب الأسئلة الوجودية اللي بتيجي بعد 12 بليل ومالقيتش إجابة خصوصا لو أنت مش دارس برمجة أو أي حاجة تخص التكنولوجيا.

وبمناسبة يوم المبرمجين العالمي اللي هو 13 سبتمبر.. تعالى نقولك بقى شوية معلومات عن نظام الـ Binary system اللي يعتبر قلب التكنولوجيا في شوية نقط بسيطة كده وبطريقة سهلة حسب ما قال موقع BBC في إحدى مقالاته:

إيه هو النظام الثنائي – binary system؟

هنبسطلك الموضوع كأننا قاعدين على المصطبة.. النظام ده نظام عددي بيستخدم رقمين بس هم (1-0) وممكن نشبهه باللمبة كده ليها زرارين ON/OFF
الـ 0 زي اللمبة وهي مطفية يبقى OFF
والـ 1 زي اللمبة وهي شغالة يبقى ON

كل عملية بقى أو بيانات في الكمبيوتر بتتحول لسلسلة من الأصفار والوحايد.. وده لأنها بتعتمد على على إشارات كهربية إما بـ ON أو OFF 

وإيه هو تحويل الأرقام لنظام ثنائي؟

هنحاول برضه نقولك بأسهل طريقة عشان إحنا قلبنا عليك.. بص يا سيدي 

في الأنظمة الرقمية بنستخدم نظام اسمه “8 bit” عشان نمثل الأرقام والبيانات.. 

طب ليه 8 bit؟ عشان هو أصغر وحدة قياس في النظام الثنائي وممكن نمثله بالأرقام من 0 لـ 255 عشان 2⁸ = 256 قيمة ممكنة 

هنحاول نشرح الجزئية دي بتشتغل إزاي بس لو مافهمتش عادي لا يكلف الله نفسًا إلا وسعها.. زي ما في الصورة كده تمثيل الرقم 93 إزاي بيشتغل بالنظام الثنائي 8 bit 

الصف اللي فوق: بيعبر عن قيمة كل bit من اليمين للشمال “1- 2- 4- 8 -16 -32 -64 -128” ودي القيمة اللي بيساويها الـ bit وهو شغال “ON” يعني أو “1”

الصف اللي تحت: بيعبر عن الرقم 93 بالنظام الثنائي والأرقام هي “1- 0- 1- 1- 1- 0- 1- 0” 

طب تتحسب إزاي ياعم الحاج ماتتوهناش؟ اضرب الخانة اللي في الصف اللي فوق باللي قصاده في الصف اللي تحت واجمع النواتج اللي هتطلع لكل الصفوف:

0 × 128 = 0
1 × 64 = 64
0 × 32 = 0
1 × 16 = 16
1 × 8 = 8
1 × 4 = 4
0 × 2 = 0
1 × 1 = 1

واجمع يا باشا الناتج 64 + 16 + 8 + 4 + 1 = 93

ورقم 93 هو مش مميز عشان كده بنستخدمه لأ.. هو كل الفكرة إنه رقم مش كبير أوي ولا صغير أوي وبيقدر يوضح الـ 8 bit كلهم من أول 1 لحد 128 وبيقدر يوضح النظام الثنائي بشكل كام “10111010”

 

ليه bit 8؟

عشان هو الوحدة الأساسية في معظم أجهزة الكمبيوتر لتمثيل الأرقام أو الحروف أو الرموز واستخدامها كمان بيخليك تعمل كتير من القيم الممكنة بشكل سريع وفعال.. لأن مثلًا لو استخدمت “bit 4” هتقدر تمثل الأعداد من 0 لـ 15 بس وده مش كفاية عشان يعبر معظم البيانات 

إزاي بتحول من نظام عشري لثنائي؟

الأول النظام العشري ده أكيد كلنا عارفينه هو عبارة عن الأرقام اللي بنستخدمها كل يوم عادي “0- 1- 2- 3- 4- 5- 6- 7- 8- 9” واسمه عشري أكيد مش على اسم عمرو واكد في إبراهيم الأبيض.. اسمه عشري عشان فيها عشر أجزاء وبيشتغل بالشكل ده:

كل رقم بيمثل قيمة تعتمد على مكانه بالنسبة للآحاد والعشرات والمئات.. وده مثال بسيط مثلا رقم “435”

4 مئات

3 عشرات

5 وحايد

وأخيرًا بنستخدمه عشان هو نظام سهل ومافيهوش قلق

لو حبيت تحول النظام العشري اللي بنستخدمه كل يوم لنظام ثنائي تعملها إزاي؟ هنديلك مثال برقم وليكن “20 “.. هتقسم الرقم على 2 وتاخد باقي القسمة وتفضل تقسم الناتج على 2 لحد ما توصل للصفر:

20 ÷ 2 = 10 ويتبقى 0

10 ÷ 2 = 5 ويتبقى 0

5 ÷ 2 = 2 ويتبقى 1

2 ÷ 2 = 1 ويتبقى 0

1 ÷ 2 = 0 ويتبقى 1

وهنا وصلنا للصفر وبعد كده هتقرأ الرقم من فوق لتحت من البواقي اللي خدناها زي كده “10100” يعني رقم 20 بالنظام العشري بيتقرأ 10100 بالنظام الثنائي

في الآخر النظام الثنائي هو قلب التكنولوجيا.. اه إنت مش مطالب أوي كمستخدم إنك تفهمه بشكل كامل بس على الأقل يبقى عندك خلفية عنه وتبقى فاهم جهازك شغال.. كمان أي كمبيوتر يعتبر بيشتغل بالنظام ده عشان هو مناسب مع الشرائح الإلكترونية بتاع الأجهزة وتركيبها فهتلاقيه دقيق وكفء في الحسابات والمعالجة وفي نفس الوقت هو مناسب يتحط في جهاز الكمبيوتر بسهولة!