Explicación del Código Binario Paso a Paso: ¿Cómo Funciona el Binario?
Incluso si no es un experto en programación o Informática, probablemente sepa que las computadoras solo poseen un vocabulario muy limitado. El alfabeto que toda computadora del mundo entiende es código binario, esa secuencia críptica, aparentemente interminable de 1 y 0, pero ¿cómo funciona el código binario?
En el post de hoy, comparto lo que he aprendido sobre cómo estos simples 1 y 0 hacen que nuestro mundo lleno de tecnología gire.
En resumen, son la columna vertebral de lo que está sucediendo en su computadora todo el tiempo. Por lo tanto, tener una comprensión básica de qué es el código binario y cómo funciona le ayuda a comprender cómo funciona su computadora en el interior.
Así que si eres nuevo en la codificación, combina esta publicación con mi Guía de Codificación Gratuita para Principiantes y ¡listo!
¡Sigue leyendo!
Aquí hay un par de artículos relacionados que también pueden ser útiles:
- Aprender Conceptos Básicos de Informática Antes de Programar
- Los Mejores Sitios Web para Aprender a Programar para Principiantes
- 8 Cosas que Debe Saber Antes de Aprender a Programar
nota: Este post contiene enlaces de afiliados a los productos que yo uso y recomiendo. Si decide comprar utilizando estos enlaces, es posible que reciba una pequeña comisión por recomendarle. Pero, por favor, solo compre productos que crea que lo ayudarán a alcanzar sus objetivos más rápido. Gracias por su apoyo!
¿Por Qué Debería Entender Cómo Funciona El Código Binario?
Pero si el código binario es algo que solo las computadoras entienden, ¿por qué debería aprender más sobre él?
Usted tiene toda la razón-usted (muy probablemente) nunca escribirá un programa de computadora en código binario. En su lugar, desarrolladores como usted y yo usamos otros lenguajes de programación más fáciles de usar para dar instrucciones a las computadoras.
Sin embargo, el código binario es probablemente el concepto más fundamental subyacente a la programación y la Informática. Es lo que hace que cada computadora que usas funcione de la manera que lo hace.
Recomendado: Los 6 Mejores Cursos de Informática En Línea Para Principiantes
En general, el código binario nos permite comunicarnos con las computadoras y darles instrucciones. Y a pesar de que los lenguajes de programación que se utilizan para escribir código están, con suerte, lejos de ser código binario, todavía se traducen a binario para que las computadoras puedan interpretarlos y ejecutar sus programas.
Esos 1 y 0 definen cómo las computadoras toman entradas, almacenan y procesan información, así como producen salidas para sus usuarios, eso somos tú y yo.
Por lo tanto, comprender al menos los conceptos básicos de lo que es binario y cómo funciona no solo es interesante y bastante fascinante, sino también bastante útil.
Pero no se preocupe si el concepto de código binario parece abstracto y difícil de comprender al principio. Lo que importa es que seas consciente de cómo un lenguaje tan simple puede traducirse en los programas de computadora y estructuras de información más complejas que ves y usas a diario.
¿Qué es el código binario?
Entonces, ¿cómo funciona el binario? ¿Cómo puede un programa informático complejo consistir en solo 1 y 0?
Para simplificar un poco las cosas, puedes pensar en el binario como una forma de decirle a una computadora si un interruptor debe estar encendido o apagado. Por lo tanto, 1 significa «encendido», 0 significa «apagado».
Pero espera un minuto, ¿de qué tipo de interruptor estamos hablando aquí?
¿Cómo se traduce un interruptor que está encendido o apagado en lo que las computadoras pueden hacer por nosotros en estos días?
Para arrojar algo más de luz sobre esto, pensemos brevemente en lo que hacen las computadoras.
En pocas palabras,
- las computadoras toman entradas de sus usuarios,
- las almacenan y procesan como información, y
- finalmente proporcionan a sus usuarios salidas de varios tipos.
Por ejemplo, cuando está escribiendo en su computadora, los dedos que golpean el teclado proporcionan a su computadora algo de entrada. Luego, su computadora sabe mágicamente cómo traducir ciertas teclas a las letras y el texto deseados. Finalmente, la salida de su computadora es el texto que muestra en su pantalla.
Entonces, ¿qué tiene que ver esto con el código binario?
Lea también: Informática 101: ¿Qué es una computadora?
Binario en Informática: ¿Qué Hacen las Computadoras Con los 1 y 0?
Esos 1 y 0, o los conmutadores que mencioné anteriormente, son la forma en que su computadora almacena y procesa datos.
En el día en que se construyeron las primeras computadoras, tenían bombillas reales para proporcionar salidas a sus usuarios. Por lo tanto, un usuario vería una cierta luz encendida para indicar un cierto tipo de salida o mensaje de la computadora.
Lo mismo sucede hoy en día cuando conduces tu coche y se enciende la luz de gas. Esa es una salida de su auto, diciéndole que debe salir de la autopista y encontrar una gasolinera lo antes posible.
Así que con una computadora, estos 1 y 0 pueden ser casi cualquier cosa en las computadoras modernas. Pero generalmente representan números, letras y otros símbolos.
La conclusión es que este simple concepto de que un interruptor esté ENCENDIDO o APAGADO puede traducirse en algo realmente complejo.
Incluso las computadoras más sofisticadas y modernas funcionan de acuerdo con este lenguaje de máquina muy básico y rudimentario, con los 1 y 0 representando dos estados: ENCENDIDO o APAGADO.
Pero para que esto suceda, su computadora obviamente se ocupa de mucho más que un solo interruptor que se enciende o apaga.
Lee también: ¿Cómo empezar a aprender a Programar? 6 Consejos para Principiantes
¿Cómo Almacenan Información las Computadoras?
Antes de profundizar en cómo funcionan realmente el código binario y los números binarios y cómo se puede decodificar una secuencia binaria simple, consideremos primero un punto fundamental sobre el almacenamiento de datos.
Como mencioné anteriormente, las computadoras toman entradas para almacenar y procesar información. Esta información o datos es el ingrediente fundamental para que cualquier computadora funcione.
Ahora, cuando mires dentro de una computadora, verás un montón de circuitos y cables eléctricos. Llevan toda la información dentro de una computadora, llevándola al lugar correcto para almacenarla o procesarla.
Pero, ¿cómo almacena o representa la información utilizando electricidad?
Ahora, los 1 y 0 que estábamos discutiendo representan la unidad de datos más pequeña que una computadora entiende.
Un interruptor que esté encendido o apagado es lo que necesitamos para almacenar un bit de datos.
Por lo tanto, un bit es la unidad de información fundamental y básica. Basta con indicar dos opciones diferentes, ya sea «on «o»off». También, podría significar «verdadero» o «falso», o simplemente «sí» o «no».
Lo sé, tener solo dos opciones no nos da demasiadas opciones realmente really Pero es un buen comienzo!
Con una bombilla podemos almacenar 1 bit de información. Con 10 bombillas, podríamos hacer 10 bits. Por lo tanto, si tuviéramos suficientes bombillas, podríamos almacenar cualquier cantidad de datos que deseáramos en forma digital.
Lea también: ¿Por qué aprender a Programar? 12 Beneficios De Aprender Programación
Almacenar Datos en Bits: Un ejemplo simple
Por supuesto, las computadoras usan otros métodos y tecnologías que las bombillas simples para almacenar datos en estos días. El uso de bombillas no solo ocuparía demasiado espacio, sino que también sería difícil almacenar los datos: apagar una computadora que solo usa bombillas significaría que perderíamos los datos cuando se apaga la energía.
Por lo tanto, en lugar de bombillas, las computadoras almacenan bits de datos sosteniendo electrones en condensadores, por ejemplo. Su computadora utiliza esta tecnología en su memoria DRAM.
Entonces, ¿cuántas bombillas caben exactamente en tu DRAM?
Supongamos que su computadora tiene una DRAM de 4GB, por ejemplo. Un GB es aproximadamente mil millones de bytes. O para ser más exactos, 1 GB es de 230 bytes. Y 1 byte = 8 bits.
Eso significa que sus 4 GB de DRAM contienen 230 x 4 x 8 = 34,359,738,368 bits. Eso son 34 mil millones de bombillas, ¡y aquí solo estamos hablando de su DRAM, no de su disco duro de 1 TB!
Así que es bastante obvio que las computadoras modernas pueden hacer mucho más que decidir si encender una sola luz o no. Por lo tanto, a pesar de que el código binario consiste en solo 1 y 0, puede representar el más complejo de los programas informáticos en estos días.
Binario 101: ¿Cómo Funciona el Código Binario?
Ahora, ¿qué significa tener 34 mil millones de bits para almacenar y representar información?
Para entender lo que estos bits pueden hacer por nosotros, echemos un vistazo más de cerca al sistema de números binarios. Solo usa 0 y 1 para representar cualquier valor numérico adicional, y también otros tipos de datos.
Primero, repasemos rápidamente cómo los números «normales» a los que estamos acostumbrados
Los números que aprendimos en la escuela, que van del 0 al 9, conforman el sistema numérico decimal. Puede usar cualquier combinación de estos 10 dígitos para representar un valor numérico. Además, usted sabe cómo hacer adiciones, restas y otros cálculos básicos utilizando estos números con relativa rapidez.
En el sistema decimal, cada dígito de un número determinado representa los 1, los 10, los 100, etc., comenzando por el lado derecho.
Así, con el número «216», por ejemplo, tenemos un 6 que representa los 1, un 1 que representa los 10, y finalmente un 2 para representar los 100’s:
El sistema decimal utiliza potencias de 10 para diferenciar entre estos tres «niveles» de dígitos:
- 1’s: los 1’s representan cuántas veces el valor numérico incluye 100
- 10’s: los 10’s representan 101
- 100’s: los 100 representan 102
¿Así que ves el patrón aquí? 10 a la potencia de 0, 1, 2, y así sucesivamente. Simplemente seguimos aumentando los poderes de 10 a medida que nuestro número aumenta. Por lo tanto, el sistema decimal también se llama sistema de numeración base-diez.
Y para mis queridos, compañeros nerds del lenguaje: la palabra decimal viene de la palabra latina decem para «diez», mientras que» binario «se deriva de la palabra latina bi, que significa» dos » como prefijo.
¿Cómo «decodificar» un número binario?
En el sistema binario, en lugar de usar potencias de 10, usamos potencias de 2.
Así que, de manera similar al ejemplo decimal anterior, pensemos en lo que significan las diferentes posiciones en un número.
Asumiendo que tenemos un número binario con varios dígitos, podemos comenzar de nuevo desde el lado derecho:
- El primer dígito significa 20, así que estos son los 1
- Segundo dígito: 21, estos son los 2
- Tercer dígito: 22, estos son los 4
- Cuarto dígito: 23, estos son los 8
- Quinto dígito: 24, estos son los 16
- Sexto dígito: 25, estos son los 32
- Séptimo dígito: 26, estos son los 64
- Octavo dígito: 27, estos son los 128
- Noveno dígito: 28, estos son los 256
- etc.
A diferencia del sistema decimal, aquí en binario cada uno de estos dígitos simplemente nos dice si el dígito está «activado» o «desactivado».
Cuando ves un «1», significa que el valor de ese dígito está incluido en el valor numérico que queremos representar.
Números binarios decodificados: un ejemplo simple
Entonces, ¿cómo representaríamos el número que acabamos de ver en notación decimal, 216, en binario?
¡Vamos a intentarlo!
- Primero, comencemos mirando los poderes de 2 en la lista anterior. Necesitamos encontrar el valor más grande que sea menor que el valor de 216.
- Vemos que son los 128, por lo que necesitamos 8 dígitos binarios en este caso, de 20 a 27. Puedes ver estos 8 puntos en la imagen de abajo.
- Dado que 128 está » incluido «en nuestro número, vamos a indicarlo con un» 1 » en el lugar del 128 en la imagen de abajo.
- Entonces, hagamos una resta simple: 216 – 128 = 88.
- De nuevo, repitamos el primer paso y encontremos el valor más grande que sea menor que este sobrante de 88. Vemos que son los 64, así que ponemos un» 1 » en el dígito de 26.
- Ahora, restemos de nuevo: 88-64 = 24.
- Así que, volviendo al primer paso, vemos que el siguiente dígito para el que necesitaremos usar un «1», es el lugar de los 16, o 24.
- simplemente siga repitiendo estos pasos para averiguar qué dígitos binarios obtener un valor de «1» o «0».
Finalmente, terminamos con la siguiente secuencia binaria: 11011000.
Como tal, realmente no significa nada para ti y para mí, ya que no estamos acostumbrados al sistema binario.
Vamos a calcular los valores de las potencias de dos, por cada dígito y añadirlos juntos:
Así que, terminamos con el número correcto que queríamos mostrar en binario.
Gran éxito!
Claramente, necesitamos un poco más dígitos que hicimos con el sistema decimal, pero el valor del número es exactamente el mismo. ¡Y eso es todo lo que importa!
Pensar y calcular en números binarios es, por supuesto, algo complicado, ya que estamos acostumbrados a un sistema numérico basado en las potencias de 10.
Pero en general, a pesar de la idea fundamental de tener solo dos estados que representan dos valores, ya sea «on» o «off», el sistema binario es tan bueno como el sistema decimal para mostrar números.
Pero, ¿cómo funciona el binario para otros tipos de información, como texto, imágenes o audio?
Bueno, resulta que todos estos tipos de información también se pueden representar en código binario.
Texto en binario
Con binario, podemos usar números simples para representar las diferentes letras del alfabeto. Por lo tanto,» A «podría ser» 1″,» B «podría ser» 2″, y así sucesivamente.
De esta manera, podemos representar cualquier palabra o párrafo de texto como una secuencia de estos números. Una computadora puede almacenar estos números como información usando las señales » on » o «off».
Por lo tanto, cada vez que lee texto en su teléfono o computadora, lo que ve en su pantalla se basa en código binario como este.
Imágenes y gráficos en binario
De manera similar a representar el alfabeto en números, también podemos hacer lo mismo para imágenes y otros medios gráficos.
Una imagen que se muestra en la pantalla consta de píxeles. Cada píxel de una imagen tiene un valor numérico que determina el color que debe mostrar.
Teniendo en cuenta que una sola imagen puede estar hecha de millones de píxeles, ¡estamos hablando de una gran cantidad de información aquí!
Lea también: 10 Razones Por las Que Debería Comenzar un Curso de Codificación en Línea
¿Dónde Aprender Conceptos Básicos de Informática en Línea?
¡Espero que sigas conmigo!
Comprender cómo funciona el código binario es un gran comienzo para aprender los conceptos básicos de la Informática.
Si quieres aprender a programar, saber lo que sucede dentro de una computadora hace que aprender a programar sea mucho más eficiente. Le resultará más fácil entender lo que están haciendo sus programas cuando codifique una serie de instrucciones para que su computadora las ejecute.
Para aprender más sobre conceptos básicos de Informática en línea, he reunido algunos cursos útiles que he tomado yo mismo (¡y que recomiendo descaradamente!). Si recién está comenzando con la Informática o aprendiendo a programar en general, ¡todos estos cursos son perfectos para comenzar!
1: Conceptos básicos de informática (Casa del árbol)
la introducción perfecta a la Informática.
En poco menos de una hora, aprenderá un montón de conceptos básicos de Informática, incluido un repaso sobre código binario. Echará un vistazo a los conceptos subyacentes de cómo funcionan las computadoras y lo que sucede detrás de escena cuando ejecuta sus programas de computadora.
Aprenderá los conceptos básicos del procesamiento de datos, cómo funciona la memoria, qué significa binario en CS y cómo funciona el software de computadora.
Si aún no estás familiarizado con Treehouse, ¡simplemente prueba su versión de prueba gratuita de 7 días!
2: CS101 Bootcamp (Udemy)
CS101 Bootcamp es otro campo de arranque corto pero poderoso curso de nivel principiante en Udemy para aprender conceptos básicos de Informática.
No necesitas ninguna experiencia técnica en Informática para tomar este curso, por lo que es perfecto para principiantes absolutos. Siempre y cuando haya utilizado un teléfono inteligente o una computadora en el pasado, eso será suficiente para este curso corto de 2 horas.
Al final, comprenderá los fundamentos de las bases de datos, las aplicaciones móviles y los conceptos básicos de la programación de software. Además, incluso escribirá sus propios programas y aplicaciones de software básicos.
3: Informática 101 (Udemy)
Informática 101 en Udemy es un curso básico de CS más completo y completo para principiantes.
Esta es definitivamente mi recomendación # 1 para Fundamentos de Ciencias de la Computación para principiantes.
Si está buscando dominar la teoría de CS, que es muy recomendable para cualquier programador, este curso es la opción perfecta. Una vez que haya terminado, estará familiarizado con cómo funciona el código binario y se sentirá cómodo con el análisis y el uso de algoritmos de varios tipos.
4: Ciencias de la Computación E-50 (Harvard College)
Ciencias de la computación E-50 de Harvard College es mi curso gratuito favorito de CS basics para principiantes.
El profesor hace un trabajo increíble explicando todo, para que nunca sientas que te has quedado atrás. Te llevarán a las salas de conferencias de Harvard, donde podrás disfrutar de videos completos de conferencias y resolver conjuntos de ejercicios que te ayudarán a aplicar lo que estás aprendiendo.
5: Ciencias de la Computación E – 75 (Harvard College)
Ciencias de la Computación E-75 del mismo profesor es otro excelente curso de nivel principiante para aprender conceptos básicos de Ciencias de la Computación.
En el momento de escribir esto, el contenido más reciente tiene unos pocos años (de 2012). Sin embargo, los fundamentos de los temas siguen siendo precisos.
Eche un vistazo a la primera conferencia sobre cómo funciona el tráfico HTTP, por ejemplo. Está repleto de información útil y útil para cualquier persona que navegue en la Web.
6: Introducción a la Informática (Udacity)
Introducción a la Informática en Udacity es otro de mis favoritos.
El curso se centra en aprender conceptos básicos de informática para principiantes y, al mismo tiempo, te presenta muchos proyectos prácticos que usan Python.
Algunos de los conjuntos de problemas pueden parecer un poco difíciles si eres un principiante.
Sin embargo, si te quedas atascado, puedes consultar el foro para obtener ayuda de otros estudiantes.
Pensamientos finales: Código binario explicado
¡Espero que sigas conmigo!
sé que este tema es algo abstracto y puede ser difícil pensar en una situación donde usted necesita saber cómo binario obras.
Cuando escribes código y programas para tu computadora, realmente no estás tratando con estos números binarios directamente. Sin embargo, tendrá que lidiar con lo que todos estos 1 y 0 pueden hacer por usted. Escribes y lees texto, creas y ves imágenes, y ves videos y otros medios en tu computadora.
Por lo tanto, saber cómo funciona el código binario y lo que realmente significa el sistema binario puede ayudarlo a comprender cómo funcionan las computadoras en el interior.
Son el componente fundamental de todo lo que hace su computadora:
- obtener entradas,
- almacenar información,
- procesar información y
- producir salidas.
Por lo tanto, no importa cuán complejo o sofisticado sea un programa o sistema de computadora, todo se reduce a solo 1 y 0.
Aquí hay un par de artículos relacionados que también pueden ser útiles:
- 10 Mitos de Codificación Que Debes Ignorar
- Cómo Obtener el Valor de Tu Dinero con Cursos de Codificación en Línea