How exactly does binary code work? - José Américo N L F de Freitas

Translator: Sanda Aung Reviewer: Myo Aung

Imagine trying to use words to describe every scene in a film,

ရုပ်ရှင်ထဲက ပြကွက်တိုင်းကို၊ ခင်ဗျားတို့ စိတ်ကြိုက် သီချင်းထဲက သံစဉ်တိုင်းကို

ဒါမှမဟုတ် သင့်မြို့ထဲက လမ်းတိုင်းကို စကားလုံးများသုံးပြီး

every note in your favorite song,

or every street in your town.

ဖေါ်ပြပေးရမှာကို စိတ်ကူးကြည့်ပါ။

Now imagine trying to do it using only the numbers 1 and 0.

အခုဆက်ပြီး အဲဒါကိုပဲ နံပါတ်တွေ ၁ နှင့် ၀ ဖြင့် ဖေါ်ပြရန် စိတ်ကူးကြည့်ပါ။

ကျုပ်တို့က အင်တာနက်ကို အသုံးပြုပြီး ရုပ်ရှင်ကြည့်ရန်၊

Every time you use the Internet to watch a movie,

သီချင်းကို နားထောင်ရန်၊

listen to music,

ဒါမှမဟုတ် ကိုယ်သွားရမယ့် လမ်းကြောင်းကို ရှာရန်

or check directions,

that’s exactly what your device is doing,

ကြိုးပမ်းတိုင်းမှာ ကျုပ်တို့ ကိရိယာက အဲဒီလို လုပ်ပေးနေရတာပါ။

using the language of binary code.

ဘိုင်နရီကုဒ် ဆိုတဲ့ ဘာသာစကားကို သုံးရပါတယ်။

Computers use binary because it's a reliable way of storing data.

ကွန်ပျူတာတွေက ဘိုင်နရီကို သုံးကြတာက အဲဒါက ဒေတာ သိုလှောင်ဖို့ စိတ်ချရလို့ပါ။

For example, a computer's main memory is made of transistors

ဥပမာ၊ ကွန်ပျူတာရဲ့ အဓိက မယ်မိုရီကို ထရန်စစ္စတာတွေနဲ့ လုပ်ထားပြီး

that switch between either high or low voltage levels,

၎င်းတို့ဟာ မြင့် ဒါမှမဟုတ် နိမ့်တဲ့ ဗိုလ်အား ရှစ်ဆင့်အထိ ပြောင်းပေးနိုင်တယ်။

such as 5 volts and 0 volts.

ဥပမာ၊ ၅ ဗို့နဲ့ ၀ ဖို့ဆိုပါစို့။

Voltages sometimes oscillate, but since there are only two options,

ဗို့အားဟာ ရံဖန်ရံခါမှာ ကစားတတ်ပါတယ်၊ ဒါပေမဲ့ ရွေးစရာက နှစ်ခုတည်း ဆိုတော့

a value of 1 volt would still be read as "low."

၁ ဗို့အားကို "နိမ့်"တဲ့ တန်ဖိုးလို့ ဖတ်နိုင်ပါတယ်။

That reading is done by the computer’s processor,

အဲဒီလို ဖတ်ရှုမှုကို ကွန်ပျူတာရဲ့ ပရိုဆက်ဆာက လုပ်ပေးပြီး၊

which uses the transistors’ states to control other computer devices

ဆော့ဝဲရဲ့ ညွှန်ကြားချက်များနှင့်အညီ ကွန်ပျူတာထဲက အခြား ကိရိယာတွေကို

according to software instructions.

ထိန်းချုပ်ရန် ထရန်စစ္စတာရဲ့ အခြေအနေကို သုံးပါတယ်။

The genius of this system is that a given binary sequence

ဒီစနစ်ရဲ့ အံ့ဖွယ်အချက်က ဘိုင်နရီ အစဉ်တစ်ခုဆီမှာ

doesn't have a pre-determined meaning on its own.

ကြိုတင်ဆုံးဖြတ်ပြီးသား ကိုယ်ပိုင် အဓိပ္ပါယ် မရှိခြင်းပါ။

Instead, each type of data is encoded in binary

အဲဒီအစား ဒေတာအမျိုးအစား တစ်ခုစီကို သီးခြား စည်းကမ်းချက်များနှင့်အညီ

according to a separate set of rules.

ဘိုင်နရီ ကုဒ်နှင့် ရေးပေးရတာပါ။

Let’s take numbers.

ဂဏန်းတွေကို ယူကြည့်ကြပါစို့။

In normal decimal notation,

ပုံမှန် ဆယ်လီစနစ်ထဲတွင်

each digit is multiplied by 10 raised to the value of its position,

ညာဘက်ရှိ သုညမှ စတင်လျက် နံပါတ်တိုင်းကို ၎င်းရဲ့ နေရာတန်ဖိုးကို

starting from zero on the right.

တစ်ဆယ်နဲ့ မြှောက်ယူရတယ်။

So 84 in decimal form is 4x10⁰ + 8x10¹.

ဒီတော့ ဆယ်လီပုံစံထဲတွင် ၈၄ ဟာ ၄x၁၀⁰ + ၈x၁၀¹ ဖြစ်ပါတယ်။

Binary number notation works similarly,

ဘိုင်နရီ နံပါတ်ကို ရေးမှတ်ပုံဟာ ဆင်တူပါပဲ။

but with each position based on 2 raised to some power.

ဒါပေမဲ့ နံပါတ်ရဲ့ နေရာကို ၂ ရဲ့ ထပ်ကိန်းသို့ မြှောက်ယူရတယ်။

So 84 would be written as follows:

အဲဒါကြောင့် ခုနက ၈၄ ကို အောက်ပါအတိုင်း ရေးရပါမယ်-

Meanwhile, letters are interpreted based on standard rules like UTF-8,

ပြီးတော့စာလုံးတွေကို UTF-8 နဲ့တူတဲ့ပုံမှန် စည်းကမ်းကို အခြေခံပြီး အနက်ကို ကောက်ရတယ်၊

which assigns each character to a specific group of 8-digit binary strings.

သင်္ကေတ တစ်ခုစီကို ဂဏန်း ၈ လုံး အုပ်စု တွေရဲ့ ဘိုင်နရီ လိုင်းဖြင့် ရေးပါတယ်။

In this case, 01010100 corresponds to the letter T.

ကျုပ်တို့ရဲ့ ကိစ္စထဲတွင်၊ ၀၁၀၁၀၁၀၀ ဟာ စာလုံး T ကို ဆိုလိုပါတယ်။

So, how can you know whether a given instance of this sequence

ဒီတော့ ကျုပ်တို့ မြင်ရတဲ့ ဂဏန်းအစဉ် တစ်ခုက

is supposed to mean T or 84?

T ဒါမှမဟုတ် ၈၄ ကို ဆိုလိုတာကို ဘယ်လိုလုပ် သိနိုင်မလဲ။

Well, you can’t from seeing the string alone

တကယ်တော့ လိုင်း တစ်ခုတည်းကို မြင်ရုံနဲ့ ပြောမရနိုင်ပါ၊

– just as you can’t tell what the sound "da" means from hearing it in isolation.

- "da" ဆိုတဲ့ အသံကို သီးခြားကြားရရင် ဘာဆိုလိုမှန်း ပြောမရနိုင်သလိုပါပဲ။

You need context to tell whether you're hearing Russian, Spanish, or English.

ကိုယ် ကြားနေရတာက ရုရှား၊ စပိန် ဒါမှမဟုတ် အင်္ဂလိပ်လား သိဖို့ စကားစပ် လိုအပ်တယ်။

And you need similar context

အလားတူပဲ ကိုယ်မြင်နေရတဲ့ဟာက

to tell whether you’re looking at binary numbers or binary text.

ဘိုင်နရီ နံပါတ်လား ဘိုင်နရီ စာသားလား သိဖို့အတွက်ပါ စကားစပ် လိုပါတယ်။

Binary code is also used for far more complex types of data.

ဘိုင်နရီ ကုဒ်ကို များစွာမှ ရှုပ်ထွေးတဲ့ ဒေတာကို ဖေါ်ပြရန် အတွက်လည်း သုံးပါတယ်။

Each frame of this video, for instance,

ဥပမာ၊ ဒီဗီဒီယိုရဲ့ ပုံရိပ် တစ်ခုစီကို

is made of hundreds of thousands of pixels.

pixel တွေ ထောင်ချီနဲ့ ဖွဲ့စည်းယူရတာပါ။

In color images,

ရောင်စုံ ပုံရိပ်တွေ ကျတော့၊

every pixel is represented by three binary sequences

pixel တိုင်းကို အခြေခံ အရောင်များနဲ့ ကိုက်ညီကြတဲ့

that correspond to the primary colors.

ဘိုင်နရီ နံပါတ်စဉ် သုံးခုဖြင့် ဖေါ်ပြရတယ်။

Each sequence encodes a number

အမှတ်အစဉ် တစ်ခုစီဟာ နံပါတ် တစ်ခုရဲ့ ကုဒ်ဖြစ်ပြီး

that determines the intensity of that particular color.

သက်ဆိုင်ရာ အရောင်ရဲ့ ပြင်းထန်မှုအားကို သတ်မှတ်ပေးတယ်။

Then, a video driver program transmits this information

အဲဒီနောက်မှာ၊ ဗွီဒီယို ဒရိုင်ဘာက အဲဒီ အချက်အလက်တွေကို

ကျုပ်တို့ စခရင်ထဲက သန်းချီရှိကြတဲ့ ပုံဆောင်ခဲပွင့်များထံသို့ ထုတ်လွင့်ပေးတယ်။

to the millions of liquid crystals in your screen

to make all the different hues you see now.

ဒီလိုနည်းဖြင့် ကျုပ်တို့ဟာ ပုံရိပ် မျိုးစုံကို မြင်နိုင်လာရတာပါ။

The sound in this video is also stored in binary,

ဒီဗီဒီယိုထဲက အသံကိုလည်း ဘိုင်နရီဖြင့် သိုလှောင်ထားပြီး၊

with the help of a technique called pulse code modulation.

pulse code modulation ဆိုတဲ့ နည်းပညာနဲ့ လုပ်ပေးပါတယ်။

Continuous sound waves are digitized

မီလီစက္ကန့်တိုင်းမှာ အသံအနိမ့်အမြင့် ပုံရိပ်တွေကို ဖမ်းယူပြီး

by taking "snapshots" of their amplitudes every few milliseconds.

ဒီဂျီတယ် ပုံစံသွင်းပေးခြင်းဖြင့် အသံကို ပြန်ဖေါ်ပေးနိုင်တယ်။

These are recorded as numbers in the form of binary strings,

အဲဒါတွေကို နံပါတ်များပါတဲ့ ဘိုင်နရီ လိုင်းအဖြစ် ဖမ်းယူပေးတယ်။

with as many as 44,000 for every second of sound.

အသံရဲ့ စက္ကန့်တိုင်း အတွက် လိုင်းပေါင်း ၄၄,၀၀၀ ကို သုံးပါတယ်။

အဲဒါတွေကို ကျုပ်တို့ ကွန်ပျူတာရဲ့ အသံ ဆော့ဝဲက ဖတ်ကြည့်ပြီး

When they’re read by your computer’s audio software,

the numbers determine how quickly the coils in your speakers should vibrate

ကျုပ်တို့ စပီကာတွေရဲ့ ကွိုင်တွေ ဘယ်လို ကြိမ်နှုန်းနဲ့ လှုပ်ခါရမှာကို ဆုံးဖြတ်တယ်။

to create sounds of different frequencies.

ကြိမ်နှုန်း မျိုးစုံရှိကြတဲ့ အသံတွေကို ဖန်တီးပေးဖို့ အတွက်ပါ။

All of this requires billions and billions of bits.

ဒါတွေ အားလုံးက ဘီလီယံချီ ရှိကြတဲ့ bit တွေ လိုအပ်ပါတယ်။

But that amount can be reduced through clever compression formats.

အဲဒီလို များပြားတဲ့ ပမာဏကို ချုံ့ပစ်ရေး ဖေါ်မက်များနဲ့ လျှော့ချနိုင်တယ်။

For example, if a picture has 30 adjacent pixels of green space,

ဥပမာအားဖြင့်၊ ပုံတစ်ပုံထဲတွင် pixel ၃၀ ထိစပ်နေကြတဲ့ အစိမ်းရောင် နေရာရှိရင်။

they can be recorded as "30 green" instead of coding each pixel separately -

pixel တစ်ခုစီကို ကုဒ်သွင်းမယ့်အစား "အစိမ်းရောင် ၃၀"ဆိုပြီး မှတ်ထားနိုင်တယ် -

a process known as run-length encoding.

အဲဒီလုပ်နည်းကို run-length ကုဒ်သွင်းခြင်း ခေါ်ပါတယ်။

These compressed formats are themselves written in binary code.

အဲဒီလို ချုံ့ထားတဲ့ ဖေါ်မက်တွေ ကိုယ်၌ကို ဘိုင်နရီ ကုဒ်နဲ့ပဲ ရေးရပါတယ်။

So is binary the end-all-be-all of computing?

ဒီလိုဆို ဘိုင်နရီဟာ တွက်ချက်မှုအားလုံးရဲ့ အစအဆုံးပါလား။

Not necessarily.

အဲဒီလိုတော့လည်း မဟုတ်သေးပါ။

There’s been research into ternary computers,

သုတေသနတွေကို အခြေအနေ သုံးခုထဲ လည်ပတ် လုပ်နိုင်တဲ့

with circuits in three possible states,

ternary ကွန်ပျူတာများနှင့် လည်းကောင်း၊

တချိန်တည်းမှာ အခြေအနေ များစွာမှာ ရှိနိုင်တဲ့ ပတ်လမ်းများကို အသုံးပြုတဲ့

and even quantum computers,

whose circuits can be in multiple states simultaneously.

ကွမ်တမ် ကွန်ပျူတာကို လည်းကောင်း စမ်းသပ်ကြည့်ခဲ့ပါတယ်။

But so far, none of these has provided

ဒါပေမဲ့ ၎င်းတို့ထဲက ဘယ်ဟာကမှ ဒေတာ သိုလ​ှောင်မှုနဲ့

as much physical stability for data storage and transmission.

ထုတ်လွင့်မှု အတွက် ရုပ်ပိုင်းအရ အခုလို တည်ငြိမ်မှုကို မပေးနိုင်ကြသေးပါဘူး။

So for now, everything you see,

ဒါကြောင့်မို့လို့၊ ဒီနေ့တွင် ခင်ဗျားတို့ မြင်ရသမျှ၊

hear,

and read through your screen

ကြားရသမျှ၊

ပြီးတော့ စခရင်မှ ဖတ်ရသမျှဟာ

comes to you as the result of a simple "true" or "false" choice,

ခင်ဗျားတို့ဆီကို "မှန်တယ်"၊ "မှားတယ်" ဆိုတဲ့ သာမန် ရွေးချယ်မှုကို

made billions of times over.

အကြိမ်ပေါင်း ဘီလီယံချီ လုပ်ပေးခြင်းဖြင့် ရရှိလာတဲ့ ရလဒ်ပါပဲ။