バイナリコードはステップバイステップで説明しました：バイナリはどのように機能しますか？
プログラミングやコンピュータサイエンスの専門家ではなくても、コンピュータは非常に限られた語彙しか持っていないことを知っている 世界のすべてのコンピュータが理解するアルファベットは、バイナリコードであり、1と0の不可解な、一見終わることのないシーケンスです。今日の記事では、私はこれらの単純な1と0が私たちの技術に満ちた世界をどのようにして回るかについて学んだことを共有しています。
要するに、彼らはあなたのコンピュータで常に何が起こっているかのバックボーンです。
したがって、バイナリコードが何であるか、それがどのように動作するかの基本的な理解を持つことは、あなたのコンピュータが内部でどのように動あなたがコーディングに慣れていないのであれば、初心者のための私の無料のコーディングガイドとこの記事をペアリングし、あなたが行ってもいい
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なぜ私はバイナリコードがどのように動作するかを理解すべきですか？しかし、バイナリコードがコンピュータだけが理解しているものであれば、なぜそれについてもっと学ぶべきですか？
あなたは絶対に正しいです–あなたは（おそらく）バイナリコードでコンピュータプログラムを書くことはありません。 代わりに、あなたと私のような開発者は、コンピュータに指示を与えるために、他の、よりユーザーフレンドリーなプログ
それにもかかわらず、バイナリコードは、おそらくプログラミングとコンピュータサイエンスの基礎となる最も基本的な概念です。 それはあなたが仕事を使用するあらゆるコンピュータを方法作るものがである。
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すべてのすべてで、バイナリコードは、コンピュータと通信し、それらに指示を与 そして、あなたがコードを書くために使用するプログラミング言語は、うまくいけば、バイナリコードから遠いですが、彼らはまだそれらを解釈し、プログ
これらの1と0は、コンピュータが入力をどのように取得し、情報を格納して処理し、ユーザーのために出力を生成するかを定義します。
したがって、少なくともバイナリが何であり、どのように動作するかの基本を理解することは、興味深く、非常に魅力的であるだけでなく、非常に
しかし、バイナリコードの概念が抽象的で、最初は把握するのが難しいように見える場合は心配しないでください。 重要なのは、このような単純な言語が、日常的に見て使用する最も複雑なコンピュータプログラムや情報構造にどのように翻訳できるかを認識して
バイナリコードとは何ですか？
それでは、バイナリはどのように機能しますか？ どのように複雑なコンピュータプログラムは、1のと0のだけで構成することができますか？
物事を少し単純化するために、バイナリはコンピュータにスイッチをオンまたはオフにするかどうかを伝える方法と考えることができます。 したがって、1は”オン”を意味し、0は”オフ”を意味します。
しかし、ちょっと待って-ここではどのようなスイッチについて話していますか？
オンまたはオフのいずれかのスイッチは、最近のコンピュータが私たちのためにできることにどのように変換されますか？
これについてもう少し光を当てるために、コンピュータが何をするかについて簡単に考えてみましょう。簡単に言えば、
- コンピュータはユーザーからの入力を受け取り、
- それらを情報として保存して処理し、
- 最終的にユーザーに様々な種類の出力を提供します。
たとえば、コンピュータで入力しているときに、キーボードを押す指がコンピュータに何らかの入力を提供しています。 その後、お使いのコンピュータは魔法のように所望の文字やテキストに特定のキーを翻訳する方法を知っています。 最後に、お使いのコンピュータからの出力は、それがあなたの画面に表示されるテキストです。
これはバイナリコードと何が関係していますか？また読む：コンピュータサイエンス101：コンピュータとは何ですか？
コンピュータサイエンスにおけるバイナリ：コンピュータは1と0で何をしますか？これらの1と0、または上記のスイッチは、コンピュータがデータをどのように保存して処理するかです。非常に最初のコンピュータが構築された日に戻って、彼らは彼らのユーザーに出力を提供するために、実際の電球を持っていました。
したがって、ユーザーは、コンピュータからの特定の種類の出力またはメッセージを示すために、特定の光がオンになっているのを見るでしょう。あなたがあなたの車を運転しているときに同じことが今日起こり、ガスライトが点灯します。
あなたの車を運転しているときに同じことが起こ それは高速道路を降り、給油所をできるだけ早く見つけるべきであることを言うあなたの車からの出力である。
だから、コンピュータでは、これらの1と0は、現代のコンピュータではほとんど何でもすることができます。 しかし、一般的にそれらは数字、文字、およびその他の記号を表します。ここで一番下の行は、オンまたはオフであるスイッチのこの単純な概念は、本当に複雑な何かに変換することができるということです。
最も洗練された現代のコンピュータでさえ、すべてこの非常に基本的で初歩的な機械語に従って動作し、1と0はオンまたはオフの2つの状態を表しかし、これを実現するために、お使いのコンピュータは明らかにオンまたはオフされている単一のスイッチよりもはるかに多くを扱います。
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コンピュータはどのように情報を保存しますか？
バイナリコードとバイナリ番号が実際にどのように機能し、単純なバイナリシーケンスをデコードする方法に飛び込む前に、まずデータストレージに関
前述したように、コンピュータは情報を格納して処理するための入力を取ります。 この情報またはデータは、任意のコンピュータが動作するための基本的な成分です。
さて、コンピュータの内部を見ると、回路と電線の束が見えます。 それらはコンピュータの中のすべての情報を運び、貯えられるか、または処理されるべき右の場所にそれを得る。しかし、電気を使って情報をどのように保存したり表現したりしますか？
しかし、どのようにして情報を
今、私たちがちょうど議論していた1と0は、コンピュータが理解するデータの最小単位を表しています。オンまたはオフのいずれかである1つのスイッチは、1ビットのデータを格納するために必要なものです。
したがって、ビットは情報の基本的で基本的な単位です。 「オン」または「オフ」の2つの異なるオプションを示すだけで十分です。 また、「真」または「偽」、または単に「はい」または「いいえ」を意味する可能性があります。私は知っている、ちょうど二つの選択肢を持つことは本当に私たちにあまりにも多くの選択肢を与えるものではありません…しかし、それは良い
1つの電球で、1ビットの情報を保存できます。 10の電球を使うと、私達は10ビットをすることができます。 だから、十分な電球があれば、必要な量のデータをデジタル形式で保存することができます。
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ビットでデータを格納する: 簡単な例
もちろん、コンピュータは、これらの日のデータを格納するために、単純な電球よりも他の方法や技術を使用しています。 電球を使用すると、あまりにも多くのスペースを取るだけでなく、それはまた、データを保存することは困難であろう：唯一の電球を使用してコンピュータの電源をオフにすると、電源がオフになったときに、我々はデータを失うことになることを意味します。
したがって、電球の代わりに、コンピュータは、例えば、コンデンサに電子を保持することによってデータのビットを格納します。 お使いのコンピュータは、そのDRAMメモリにこの技術を使用しています。だから、どのように多くの電球は正確にあなたのDRAMに収まるだろうか？
たとえば、コンピュータに4GBのDRAMがあるとしましょう。
1GBは約10億バイトです。 または、より正確には、1GBは230バイトです。 そして1バイト=8ビット。これは、4GBのDRAMが230x4x8=34,359,738,368ビットを保持することを意味します。 それは340億の電球です–そして、私たちはここであなたのDRAMについて話しているだけで、あなたの1TBハードドライブについて話していません！
だから、現代のコンピュータは、単一の光をオンにするかどうかを決定するよりもはるかに多くを行うことができることは非常に明白です。 したがって、バイナリコードは1と0だけで構成されていても、最近では最も複雑なコンピュータプログラムを表すことができます。
Binary101:バイナリコードはどのように機能しますか?さて、情報を格納して表現するために340億ビットを持つことはどういう意味ですか？
これらのビットが私たちのために何ができるかを理解するために、二進数システムを詳しく見てみましょう。 それは0と1だけを使用して、それ以上の数字の値や他のタイプのデータも表現します。
まず、私たちが慣れている”通常の”数字がどのように使用されているかを簡単に復習しましょう…
あなたと私が学校で学んだ数字は、0から9まで、十進法を構成しています。 これらの10桁の任意の組み合わせを使用して、数字の値を表すことができます。 さらに、これらの数値を比較的迅速に使用して加算、減算、およびその他の基本的な計算を行う方法を知っています。
十進法では、特定の数字の各桁は、右側から始まる1、10、100などを表します。
たとえば、数字”216″では、6が1を表し、1が10を表し、最後に2が1を表す。100’s:
十進法では、これらの三つの”レベル”の数字を区別するために10の累乗を使用します。
- 1’s:1’sは数値に100が含まれている回数を表します
- 10’s:10’sは101を表します
- 100’s: 100は102を表しています
ここにパターンがありますか？ 10を0、1、2の累乗とします。 私たちの数が大きくなるにつれて、私たちは単に10の累乗を増やし続けます。 したがって、十進法のシステムは、10進数のシステムとも呼ばれます。そして、私の親愛なる、仲間の言語オタクのために：”バイナリ”は接頭辞として”二つ”を意味するラテン語のbiから派生している間、単語decemは、”十”のためのラテン
どのように二進数を”デコード”するには？
バイナリシステムでは、10のべき乗を使用する代わりに、2のべき乗を使用します。 したがって、上記の10進数の例と同様に、数値の異なる位置が何を意味するのかを考えてみましょう。
我々はいくつかの桁のバイナリ番号を持っていると仮定すると、我々は再び右側から開始することができます：
- 最初の桁は20の略なので、これらは1の
- 第二桁：21、これらは2の
- 第三桁：22、これらは4の
- 第四桁：23、これらは8の
- 第五桁：24、これらは16の
- 第二桁：21、これらは2の
- 第三桁：22、これらは4の
- 第四桁：23、これらは8の
- 第五桁：24、これらは16の
- 第三桁：24、これらは16の
- 第三桁：24、これらは16の
- 第六桁：25、これらは32のです
- 第七桁: 26、これらは64の
- 八桁です：27、これらは128の
- 九桁です：28、これらは256の
- などです。
10進法とは異なり、ここでは2進法で、これらの各桁は単に数字が「オン」か「オフ」かを示します。
「1」が表示された場合、その数字の値が表現したい数値に含まれていることを意味します。
2進数デコード：簡単な例
では、今見た数を10進表記で216、2進数でどのように表現しますか？
それをやってみましょう！
- まず、上のリストの2のべき乗を見てみましょう。 216の値よりも小さい最大の値を見つける必要があります。
- それは128であることがわかりますので、この場合は20から27までの8桁の2進数が必要です。 これらの8つのスポットは下の画像で見ることができます。
- 128は私たちの番号に”含まれている”ので、下の画像の128の場所に”1″でこれを示しましょう。次に、単純な減算を行います：216–128=88。
- もう一度、最初のステップを繰り返し、この残りの88よりも小さい最大の値を見つけましょう。 私たちはそれが64のものであることを見ているので、26の数字に”1″を入れます。
- 今度は、88–64=24を引いてみましょう。したがって、最初のステップに戻ると、「1」を使用する必要がある次の桁が16の場所、つまり24であることがわかります。
- どの2進数が”1″または”0″の値を取得するかを調べるために、これらの手順を繰り返します。
最後に、11011000のバイナリシーケンスになります。 私たちはバイナリシステムに慣れていないので、あなたと私にとっては本当に何も意味しません。
そのように、それはあなたと私には何も意味しません。
各桁の2のべき乗の値を計算し、それらを一緒に追加しましょう：
だから、バイナリで表示したい正しい番号になります。
大成功です！
大成功です！
明らかに、私たちは十進システムで行ったよりもいくつかの数字が必要ですが、数字の値はまったく同じです。 そして、それは重要なすべてです！私たちは10のべき乗に基づいた数体系に慣れているので、2進数で考えて計算することはもちろんやや難しいです。
私たちは10のべき乗に基づ
しかし、すべてのすべてで、”オン”または”オフ”のいずれかの二つの値を表す二つの状態を持つという基本的な考え方にもかかわらず、二進システムは、数を表示するための十進システムと同じくらい優れています。しかし、テキスト、画像、音声などの他の種類の情報に対してバイナリはどのように機能しますか？
まあ、結局のところ、これらのタイプの情報はすべてバイナリコードで表現することもできます！
バイナリのテキスト
バイナリでは、アルファベットの異なる文字を表すために単純な数字を使用することができます。 したがって、”A”は”1″、”B”は”2″などのようになります。このようにして、テキストの任意の単語または段落をこれらの数字のシーケンスとして表すことができます。
このようにして、テキストの任意の単語または段落を表すことができます。 コンピュータは、”オン”または”オフ”信号を使用して、これらの番号を情報として格納することができます。
だから、あなたの携帯電話やコンピュータ上のテキストを読んでいるときはいつでも、あなたの画面に表示されるものは、このようなバイナリコード
バイナリでの画像とグラフィックス
数字でアルファベットを表現するのと同様の方法で、我々はあまりにも、画像や他のグラフィックメディ
画面に表示される画像はピクセルで構成されています。 画像内の各ピクセルには、表示する色を決定する数値があります。
単一の画像を数百万ピクセルで作ることができることを考慮すると、ここでは膨大な量の情報について話しています！
も読む：なぜあなたはオンラインコーディングコースを開始する必要があります10の理由
どこでオンラインコンピュータサイエンスの基礎を学
バイナリコードがどのように機能するかを理解することは、コンピュータサイエンスの基礎を学ぶ
コードの方法を学びたい場合は、コンピュータ内で何が起こるかを知ることで、プログラミングの学習がはるかに効率的になります。 コンピュータが実行するための特定の一連の命令をコード化すると、プログラムが何をしているのかを理解するのが簡単になります。
オンラインコンピュータサイエンスの基礎についての詳細を学ぶために、私は自分自身を取ったいくつかの有用なコースを集めました（そして、私は恥知らずにお勧めします！). あなただけのコンピュータサイエンスを始めたり、一般的にコード化する方法を学習している場合は、これらのコースのすべてが始めるのに最適です！
1:コンピュータの基礎(Treehouse)
お急ぎの場合は、Team Treehouseのコンピュータの基礎は、コンピュータサイエンスの完璧な紹介です。
ちょうど時間の下では、バイナリコードの復習を含むコンピュータサイエンスの基礎の束を学びます。 あなたは、コンピュータがどのように動作し、あなたのコンピュータプログラムを実行するときに舞台裏で何が起こっているかの基礎となる概念を見
データ処理の基礎、メモリの仕組み、csでのバイナリの意味、コンピュータソフトウェアの仕組みを学びます。あなたはまだTreehouseに精通していない場合は、単に彼らの無料の7日間のトライアルを試してみてください！
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2: CS101Bootcamp(Udemy)
CS101Bootcampは、Udemyの学習のための別の短くて強力なコンピュータサイエンスの基礎。
このコースを受講するには、コンピュータサイエンスの技術的な経験は必要ありませんので、絶対的な初心者に最適です。 限り、あなたは過去にスマートフォンやコンピュータを使用してきたように、それはこの短い2時間のコースのために十分であろう。
最後に、データベース、モバイルアプリ、およびソフトウェアプログラミングの基本の基礎を理解します。 また、あなたも、非常に独自の基本的なソフトウェアプログラムやアプリケーションを記述します。
3:コンピュータサイエンス101(Udemy)
コンピュータサイエンス101Udemyでは、より徹底した包括的なCS基礎コースです初心者のために。
これは間違いなく初心者のためのコンピュータサイエンスの基礎のための私の＃1勧告です。
あなたはCS理論をマスターするために探している場合–これは非常に任意のプログラマのために推奨されています–このコースは完璧な選択です。 完了したら、バイナリコードがどのように機能するかに精通しており、さまざまな種類のアルゴリズムを分析して使用することに慣れています。P>
4：コンピュータサイエンスE-50（ハーバード大学）
ハーバード大学のコンピュータサイエンスE-50は、初心者のための私の教授はすべてを説明する素晴らしい仕事をしているので、あなたは取り残されているように感じることはありません。
あなたは、フルレングスの講義ビデオを楽しみ、あなたが学んでいるものを適用するのに役立つ運動セットを解決することができ、ハーバード大学の講義
5：コンピュータサイエンスE-75（ハーバード大学）
同じ教授によるコンピュータサイエンスE-75は、コンピュータサイエンスの基礎を学ぶための別の優これを書いている時点では、最新のコンテンツは数年前（2012年から）です。 しかし、トピックの基礎はまだ正確です。
たとえば、HTTPトラフィックがどのように機能するかについての最初の講義を見てみましょう。 それは、ウェブ上でサーフィン誰のための有用な、有用な情報が満載されています。
6:コンピュータサイエンスへのイントロ(Udacity)
Udacityでのコンピュータサイエンスへのイントロは、私のお気に入りの一つです。
コースは、初心者のためのコンピュータサイエンスの基礎を学ぶことに焦点を当て、同時にPythonを使用して実用的なプロジェクトの多くを紹介します。あなたが初心者であれば、問題セットのいくつかは少し難しいように見えるかもしれません。
しかし、あなたが動けなくなった場合は、仲間の学生からいくつかの助けのためのフォーラムをチェックアウトすることができます。
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: バイナリコードは説明しました
私はあなたが私と一緒にまだあることを願っています！このトピックはやや抽象的であり、バイナリがどのように機能するかを知る必要がある状況を考えるのは難しいかもしれません。
私はこのト
あなたのコンピュータ用のコードとプログラムを書くとき、あなたは実際にはこれらの二進数を直接扱っていません。 しかし、あなたはこれらすべての1と0があなたのためにできることを扱うでしょう。 テキストの書き込みと読み取り、画像の作成と表示、コンピュータ上のビデオやその他のメディアの視聴を行います。
したがって、バイナリコードがどのように機能し、バイナリシステムが実際に何を意味するのかを知ることは、コンピュータが内部でどのように動これらは、コンピュータが行うすべての基本的な構成要素です。
- 入力の取得、
- 情報の格納、
- 情報の処理、および
- 出力の生成。
だから、コンピュータプログラムやシステムがどれほど複雑で洗練されていても、それはすべて1と0だけです。
ここでは、あなたも参考になるかもしれない関連記事をいくつか紹介します:あなたは無視する必要があります10コーディング神話