Binārais kods

Binārais kods ir kods, kuru veido simboli 0 un 1. Bināro kodu parasti izmanto informācijas pierakstam un uzglabāšanai datora atmiņā.

Binārais kods apzīmē tekstu, datora procesora instrukcijas vai citus datus, izmantojot divu simbolu sistēmu. Divu simbolu sistēmā bieži tiek izmantoti binārās skaitīšanas sistēmas skaitļi "0" un "1". Binārais kods katrai rakstzīmei, instrukcijai utt. piešķir bināru ciparu rakstu, ko sauc par bitiem. Piemēram, astoņu bitu binārajā virknē var attēlot jebkuru no 256 iespējamajām vērtībām.

Skaitļošanas un telekomunikāciju jomā binārie kodi tiek izmantoti dažādām datu kodēšanas metodēm, piemēram, rakstzīmju un bitu virknēs. Šajās metodēs var izmantot noteikta platuma vai mainīga platuma virknes. Fiksētā platuma binārajā kodā katrs burts, cipars vai cita rakstzīme tiek attēlota ar tāda paša garuma bitu virkni. Šī bitu virkne, kas tiek interpretēta kā binārs skaitlis, parasti tiek parādīta kodu tabulās oktālajā, decimālajā vai heksadecimālajā pierakstā. Ir daudz rakstzīmju kopu un to kodējumu.

Bitu virkni, kas tiek interpretēta kā binārais skaitlis, var pārvērst decimālskaitlī. Piemēram, mazo burtu "a", ja tas tiek attēlots ar bitu virkni "01100001" (kā tas ir standarta ASCII kodā), var attēlot arī kā decimālskaitli "97".

Binārā koda vēsture 

Gotfrīds Leibnics 1689. gadā izgudroja moderno bināro numuru sistēmu, kas ir binārā koda pamats. Tas parādās viņa rakstā Explication de l' Arithmétique Binaire jeb "Paskaidrojums par bināro aritmētiku”, kurā izmantoti tikai 1 un 0 rakstzīmes ar dažām piezīmēm par to noderīgumu, un izskaidro senās ķīniešu figūras Fu Sji (Fu Xi). Leibnica sistēma izmanto 0 un 1, līdzīgi kā mūsdienu bināro ciparu sistēmu. Leibnics sastapās ar Jidzjin (I Ching) caur franču jezuītu Joahimu Buvē un ar apbrīnu novēroja, ka tā sešstūri atbilst binārajiem numuriem no 0 līdz 111111, un secināja, ka šī kartotēka ir kā pierādījums ievērojamiem Ķīnas sasniegumiem filozofiskās vizuālās binārās matemātikas ziņā. Leibnics uzskatīja, ka sešstūri apliecina viņa reliģiskās pārliecības universālumu.

Leibnics uzskatīja, ka binārie skaitļi simbolizē kristīgo ideju par creatio ex nihilo jeb radīšanu no nekā. Pēc tam kad viņa idejas tika ignorētas, viņš nāca klajā ar klasisku ķīniešu tekstu Jidzjin jeb "Pārmaiņu grāmata" vai "Pārvērtību grāmata", kurā tika izmantoti 64 sešu bitu vizuālā binārā koda heksagrami. Grāmata bija apstiprinājusi viņa teoriju, ka ir iespējams vienkāršot dzīvi. Viņš izveidoja sistēmu, kas sastāv no nuļļu un vieninieku rindām. Šajā laika posmā Leibnics vēl nebija atradis pie lietojumu šai sistēmai.

Arī senajos laikos eksistēja binārās sistēmas. Iepriekšminētais Jidzjin, dzīvoja 9. gadsimtā p.m.ē. Ķīnā. Jidzjin binārā sistēma, teksts dievišķībai, ir balstīta uz jiņ un jaņ dualitāti. Indijas skolnieks Pingala (ap 5-2700 gs. p.m.ē.) izstrādāja bināru sistēmu prosodijas aprakstīšanai viņa Chandashutram (agrākais zināmais sanskrita prosodijas traktāts). Tas ir pirmais zināmais bināro ciparu sistēmas apraksts saistībā ar mērierīču sistemātisko uzskaitījumu ar fiksētiem īso un garo zilbju rakstiem.

11. gadsimtā zinātnieks un filozofs Shao Yong izstrādāja metodi, lai sakārtotu sešstūrus, kas, lai gan netīši, atbilst secībai no 0 līdz 63, kas attēlota bināri, ar jiņ kā 0 un jaņ kā 1.

1605. gadā Frānsiss Bēkons apsprieda sistēmu, saskaņā ar kuru alfabēta burtus var samazināt līdz bināro ciparu secībai, ko pēc tam var kodēt kā tikko redzamas fonta variācijas jebkurā nejaušā tekstā. Viņš piebilda, ka šo metodi var izmantot ar jebkādiem priekšmetiem: “ar nosacījumu, ka šiem objektiem jābūt atšķirīgiem, piemēram, zvaniem un taures, gaismas un lāpas, musketes un citi līdzīga veida instrumenti".

Džordžs Būls 1847. gadā publicēja grāmatu “Loģiskā matemātiskā analīze” ("The Mathematical Analysis of Logic"), kurā tiek aprakstīta algebriska loģikas sistēma, kas tagad pazīstama kā Būla algebra. Būla sistēmas pamatā bija binārā pagaidu pieeja, kas sastāvēja no trim visvienkāršākajām operācijām: "UN" (AND), "VAI" (OR) un "NE" (NOT). Šī sistēma netika izmantota, līdz Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta absolvents Klods Šenons pamanīja, ka Būla algebra ir līdzīga elektriskajai ķēdei. Šenons 1937. gadā uzrakstīja savu disertāciju, kurā īstenoja Būla secinājumus. Šenona darbs iesāka binārā koda izmantošanu praktiskos nolūkos, piemēram, datoros, elektriskajās ķēdēs un citur.

Atsauces 

Kodēšana
Datorzinātne