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

Tłumaczenie: Anna Popowska Korekta: Rysia Wand

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

Spróbuj użyć słów do opisania każdej sceny filmu,

every note in your favorite song,

każdej nuty w ulubionej piosence,

or every street in your town.

czy każdej ulicy w twoim mieście.

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

Spróbuj zrobić to, używając tylko jedynek i zer.

Every time you use the Internet to watch a movie,

Przy każdym użyciu internetu do oglądania filmu,

listen to music,

słuchania muzyki,

or check directions,

czy sprawdzania trasy,

that’s exactly what your device is doing,

twoje urządzenie właśnie to robi,

using the language of binary code.

używając języka kodu binarnego.

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

Komputery używają kodu binarnego,

bo jest niezawodny w przechowywaniu danych.

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

Przykładowo, główna pamięć komputera składa się z tranzystorów,

that switch between either high or low voltage levels,

przełączanych między wysokim a niskim poziomem napięcia,

such as 5 volts and 0 volts.

takim jak 5 woltów i 0 woltów.

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

Napięcie czasami oscyluje, ale jeśli są tylko dwie możliwości,

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

wartość 1 wolta będzie odczytana jako "niski".

That reading is done by the computer’s processor,

Odczytu dokonuje procesor,

which uses the transistors’ states to control other computer devices

który używa stanów tranzystorów do kontroli innych urządzeń komputera

according to software instructions.

według instrukcji oprogramowania.

The genius of this system is that a given binary sequence

Fenomen tego systemu polega na tym, że dana sekwencja binarna

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

nie ma z góry określonego znaczenia.

Instead, each type of data is encoded in binary

Zamiast tego, każdy rodzaj danych jest kodowany binarnie

according to a separate set of rules.

w zależności od odrębnego zestawu zasad.

Let’s take numbers.

Weźmy pod uwagę liczby.

In normal decimal notation,

W notacji dziesiętnej

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

każda cyfra jest mnożona przez 10 podniesione do wartości jej pozycji

starting from zero on the right.

zaczynając od zera po prawej.

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

84 w notacji dziesiętnej to 4x10⁰ + 8x10¹.

Binary number notation works similarly,

Notacja dwójkowa liczb działa podobnie,

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

ale z każdą pozycją opartą na potęgach liczby 2.

So 84 would be written as follows:

84 zapisano by następująco:

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

Do interpretacji liter służą standardy takie jak UTF-8,

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

które przypisują każdy znak 8-cyfrowemu ciągowi znaków.

In this case, 01010100 corresponds to the letter T.

W tym przypadku 01010100 odpowiada literze T.

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

Skąd wiadomo, czy podana przykładowa sekwencja

is supposed to mean T or 84?

oznacza T czy 84?

Well, you can’t from seeing the string alone

Otóż nie da się tego określić z samego ciągu znaków,

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

tak jak nie można stwierdzić, co znaczy oderwany dźwięk "da" .

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

Trzeba znać kontekst, żeby określić, czy to rosyjski, hiszpański czy angielski.

And you need similar context

Potrzeba też kontekstu,

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

żeby określić, czy widzimy tekst, czy liczbę w notacji binarnej.

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

Kodu binarnego używa się też do bardziej skomplikowanych typów danych.

Each frame of this video, for instance,

Na przykład każda klatka tego filmu

is made of hundreds of thousands of pixels.

składa się z setek tysięcy pikseli.

In color images,

W kolorowych obrazach

every pixel is represented by three binary sequences

każdy piksel jest reprezentowany przez trzy sekwencje binarne,

that correspond to the primary colors.

które odpowiadają kolorom podstawowym.

Each sequence encodes a number

Każda sekwencja koduje liczbę,

that determines the intensity of that particular color.

która określa intensywność danego koloru.

Then, a video driver program transmits this information

Następnie sterownik przesyła informację

to the millions of liquid crystals in your screen

do milionów ciekłych kryształów budujących ekran,

to make all the different hues you see now.

co tworzy widoczne teraz odcienie.

The sound in this video is also stored in binary,

Dźwięk tego filmu też zapisano binarnie

with the help of a technique called pulse code modulation.

za pomocą techniki nazywanej modulacją impulsowo-kodową.

Continuous sound waves are digitized

Ciągłe fale dźwiękowe zmienia się w sygnał cyfrowy

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

przez robienie "zdjęć" ich amplitud co kilka milisekund.

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

Zapisuje się je jako liczby w formie sekwencji dwójkowej,

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

około 44 000 w każdej sekundzie dźwięku.

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

Kiedy czyta je oprogramowanie dźwiękowe,

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

liczby określają, jak szybko cewki głośników mają wibrować,

to create sounds of different frequencies.

żeby wytworzyć dźwięki o różnych częstotliwościach.

All of this requires billions and billions of bits.

To wszystko wymaga miliardów bitów.

But that amount can be reduced through clever compression formats.

Ich liczbę można zredukować przez kompresowanie danych.

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

Na przykład, jeśli obraz składa się z 30 zielonych pikseli obok siebie,

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

można je zapisać jako "30 zielonych" zamiast kodować każdy oddzielnie.

a process known as run-length encoding.

Proces ten to kodowanie długości serii.

These compressed formats are themselves written in binary code.

Skompresowane formaty danych zapisuje się w notacji binarnej.

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

Czy kod binarny to kwintesencja przetwarzania danych?

Not necessarily.

Niekoniecznie.

There’s been research into ternary computers,

Trwają badania nad komputerami trójkowymi

with circuits in three possible states,

z obwodami w trzech możliwych stanach,

and even quantum computers,

a nawet czwórkowe komputery,

whose circuits can be in multiple states simultaneously.

których obwody mogą być w kilku stanach jednocześnie.

But so far, none of these has provided

Ale jak dotąd żaden z nich nie zapewnił

as much physical stability for data storage and transmission.

tak wysokiej dokładności przechowywania i przekazywania danych.

So for now, everything you see,

Na chwilę obecną wszystko, co widzisz,

hear,

and read through your screen

słyszysz

i czytasz na ekranie,

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

dociera do ciebie w wyniku prostego wyboru "prawda" lub "fałsz"

made billions of times over.

wykonywanego miliardy razy.