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

Tradutor: Thales Fernandes de Castro Revisor: Maricene Crus

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

Imagine tentar usar palavras para descrever cada cena de um filme,

every note in your favorite song,

cada nota da sua música favorita,

or every street in your town.

ou cada rua da sua cidade.

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

Agora imagine tentar fazer isso usando somente os números um e zero.

Every time you use the Internet to watch a movie,

Toda vez que você usa a internet para assistir a um filme,

listen to music,

ouvir uma música ou consultar direções,

or check directions,

that’s exactly what your device is doing,

isso é exatamente o que o seu aparelho está fazendo,

using the language of binary code.

usando a linguagem de código binário.

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

Computadores usam binários porque é uma forma confiável de armazenar dados.

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

Por exemplo, a memória central de um computador é feita de transistores

that switch between either high or low voltage levels,

que alternam entre níveis de voltagem altos ou baixos,

such as 5 volts and 0 volts.

como cinco volts e zero volts.

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

Voltagens às vezes oscilam, mas como existem apenas duas opções,

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

o valor de um volt ainda seria lido como "pequeno".

That reading is done by the computer’s processor,

Essa leitura é feita pelo processador do computador,

which uses the transistors’ states to control other computer devices

que usa os estados dos transistores para controlar outros aparelhos do computador

according to software instructions.

de acordo com instruções de um programa.

The genius of this system is that a given binary sequence

A genialidade deste sistema é que uma dada sequência binária

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

não tem um significado predeterminado por si só.

Instead, each type of data is encoded in binary

Em vez disso, cada tipo de dado é codificado em binário

according to a separate set of rules.

de acordo com um conjunto separado de regras.

Let’s take numbers.

Vamos pegar números.

In normal decimal notation,

Em notação decimal normal,

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

cada dígito é multiplicado por dez elevado ao valor de sua posição,

starting from zero on the right.

começando do zero à direita.

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

Então, 84 na forma decimal é 4x10⁰ + 8x10¹.

Binary number notation works similarly,

A notação em números binários funciona de modo similar,

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

mas com cada posição baseada em dois elevado a algum valor.

So 84 would be written as follows:

Assim, 84 seria escrito da seguinte forma:

[1010100 = 84]

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

Enquanto isso, letras são interpretadas com base em regras padrão como a UTF-8,

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

que designa cada caractere a um grupo específico

de séries binárias de oito dígitos.

In this case, 01010100 corresponds to the letter T.

Nesse caso, 01010100 corresponde à letra T.

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

Então, como saber se determinada instância dessa sequência significa T ou 84?

is supposed to mean T or 84?

Well, you can’t from seeing the string alone

Bem, não tem como saber se você estiver vendo a série sozinha,

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

assim como não se pode dizer o significado do som "da" quando o ouvimos à parte.

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

Você precisa do contexto para saber se está escutando russo, espanhol ou inglês.

And you need similar context

E você precisa de um contexto parecido

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

para saber se você está olhando para números binários ou textos binários.

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

Códigos binários também são usados para tipos de dados bem mais complexos.

Each frame of this video, for instance,

Cada tela deste vídeo, por exemplo,

is made of hundreds of thousands of pixels.

é feita de centenas de milhares de pixels.

In color images,

Em imagens coloridas,

every pixel is represented by three binary sequences

cada pixel é representado por três sequências binárias

that correspond to the primary colors.

que correspondem às cores primárias.

Each sequence encodes a number

Cada sequência codifica um número

that determines the intensity of that particular color.

que determina a intensidade daquela cor específica.

Then, a video driver program transmits this information

Então, um programa de driver de vídeo transmite essa informação

to the millions of liquid crystals in your screen

aos milhões de cristais líquidos da sua tela

to make all the different hues you see now.

para gerar todas as tonalidades que você vê agora.

The sound in this video is also stored in binary,

O som desse vídeo também é armazenado em binário,

with the help of a technique called pulse code modulation.

com a ajuda de uma técnica chamada modulação por código de pulsos.

Continuous sound waves are digitized

Ondas de som contínuas são digitalizadas

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

ao tiramos "fotos instantâneas" de suas amplitudes a cada poucos milissegundos.

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

Estas são gravadas como números na forma de séries binárias,

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

com até 44 mil para cada segundo de som.

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

Quando elas são lidas pelo programa de áudio do seu computador,

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

os números determinam o quão rápido as bobinas de seus alto falantes devem vibrar

to create sounds of different frequencies.

para criar sons de frequências diferentes.

All of this requires billions and billions of bits.

Tudo isso requer bilhões e bilhões de bits.

But that amount can be reduced through clever compression formats.

Mas esse número pode ser reduzido através de formatos de compressão inteligentes.

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

Por exemplo, se uma foto tem 30 pixels adjacentes de espaço verde,

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

eles podem ser gravados como "30 verdes" em vez de codificar cada pixel à parte,

a process known as run-length encoding.

um processo conhecido como "codificação run-length."

These compressed formats are themselves written in binary code.

Estes formatos comprimidos são, eles mesmos, escritos em código binário.

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

Então, o binário é o começo e o fim de tudo na computação?

Not necessarily.

Não necessariamente.

There’s been research into ternary computers,

Houve pesquisas sobre computadores ternários,

with circuits in three possible states,

com circuitos em três estados possíveis,

and even quantum computers,

e mesmo sobre computadores quânticos,

whose circuits can be in multiple states simultaneously.

cujos circuitos podem estar em vários estados simultaneamente.

But so far, none of these has provided

Mas até aqui, nenhum destes ofereceu

as much physical stability for data storage and transmission.

a mesma estabilidade física para armazenagem e transmissão de dados.

So for now, everything you see,

Então por enquanto, tudo que você vê,

hear,

and read through your screen

ouve e lê através da sua tela

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

chega a você pelo resultado de uma escolha simples entre "verdadeiro" ou "falso",

made billions of times over.

realizada bilhões de vezes.