Kwa mara ya kwanza ilivumbuliwa na Gottfried Leibniz katika karne ya 17, mfumo wa nambari jozi ulianza kutumika sana mara tu kompyuta zilipohitaji njia ya kuwakilisha nambari kwa kutumia swichi za kimakanika.
Msimbo binary ni nini?
Binary ni mfumo wa nambari msingi-2 unaowakilisha nambari kwa kutumia mchoro wa moja na sufuri.
Mifumo ya awali ya kompyuta ilikuwa na swichi za kimitambo ambazo zimewashwa ili kuwakilisha 1, na kuzimwa ili kuwakilisha 0. Kwa kutumia swichi katika mfululizo, kompyuta inaweza kuwakilisha nambari kwa kutumia msimbo binary. Kompyuta za kisasa bado zinatumia msimbo wa binary katika mfumo wa dijitali na sufuri ndani ya CPU na RAM.
Ya dijitali au sufuri ni mawimbi ya umeme ambayo huwashwa au kuzimwa ndani ya kifaa cha maunzi kama vile CPU, ambayo inaweza kushikilia na kukokotoa mamilioni mengi ya nambari za mfumo wa jozi.
Nambari za jozi zinajumuisha mfululizo wa "biti" nane, ambazo hujulikana kama "baiti." Kidogo ni moja au sifuri ambayo inaunda nambari ya binary 8. Kwa kutumia misimbo ya ASCII, nambari za jozi pia zinaweza kutafsiriwa kuwa herufi za maandishi ili kuhifadhi habari kwenye kumbukumbu ya kompyuta.
Jinsi Nambari Mbili Zinavyofanya kazi
Kubadilisha nambari ya jozi kuwa nambari ya desimali ni rahisi sana unapozingatia kuwa kompyuta hutumia mfumo wa binary wa base 2. Uwekaji wa kila tarakimu ya binary huamua thamani yake ya desimali. Kwa nambari ya binary ya biti 8, thamani huhesabiwa kama ifuatavyo:
- Bit 1: 2 kwa uwezo wa 0=1
- Bit 2: 2 kwa uwezo wa 1=2
- Bit 3: 2 kwa nguvu ya 2=4
- Bit 4: 2 kwa nguvu ya 3=8
- Bit 5: 2 kwa nguvu ya 4=16
- Bit 6: 2 hadi nguvu ya 5=32
- Bit 7: 2 kwa nguvu ya 6=64
- Bit 8: 2 kwa nguvu ya 7=128
Kwa kuongeza pamoja thamani mahususi ambapo biti ina moja, unaweza kuwakilisha nambari yoyote ya desimali kutoka 0 hadi 255. Nambari kubwa zaidi zinaweza kuwakilishwa kwa kuongeza biti zaidi kwenye mfumo.
Kompyuta zilipokuwa na mifumo ya uendeshaji ya biti 16, nambari kubwa zaidi ya mtu binafsi ambayo CPU inaweza kukokotoa ilikuwa 65, 535. Mifumo ya uendeshaji ya 32-bit inaweza kufanya kazi na nambari za desimali mahususi kubwa kama 2, 147, 483, 647. Kisasa mifumo ya kompyuta yenye usanifu wa 64-bit ina uwezo wa kufanya kazi na nambari za desimali ambazo ni kubwa kwa kuvutia, hadi 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Kuwakilisha Taarifa kwa kutumia ASCII
Sasa kwa kuwa unaelewa jinsi kompyuta inavyoweza kutumia mfumo wa nambari jozi kufanya kazi na nambari za desimali, unaweza kushangaa jinsi kompyuta huitumia kuhifadhi maelezo ya maandishi.
Hili limekamilishwa kutokana na kitu kiitwacho ASCII code.
Jedwali la ASCII lina maandishi 128 au herufi maalum ambazo kila moja ina thamani ya desimali inayohusishwa. Programu zote zenye uwezo wa ASCII (kama vichakataji maneno) zinaweza kusoma au kuhifadhi maelezo ya maandishi kwenda na kutoka kwa kumbukumbu ya kompyuta.
Baadhi ya mifano ya nambari jozi zilizobadilishwa kuwa maandishi ya ASCII ni pamoja na:
- 11011=27, ambao ni ufunguo wa ESC katika ASCII
- 110000=48, ambayo ni 0 katika ASCII
- 1000001=65, ambayo ni A katika ASCII
- 1111111=127, ambao ni ufunguo wa DEL katika ASCII
Ingawa msimbo binary msingi 2 unatumiwa na kompyuta kwa maelezo ya maandishi, aina nyingine za hesabu ya binary hutumiwa kwa aina nyingine za data. Kwa mfano, base64 inatumika kwa kuhamisha na kuhifadhi midia kama vile picha au video.
Msimbo Nambari na Maelezo ya Uhifadhi
Hati zote unazoandika, kurasa za wavuti unazotazama, na hata michezo ya video unayocheza, yote yanawezekana kutokana na mfumo wa nambari jozi.
Msimbo binary huruhusu kompyuta kudhibiti na kuhifadhi aina zote za taarifa kwenda na kutoka kwenye kumbukumbu ya kompyuta. Kila kitu kilicho kwenye kompyuta, hata kompyuta zilizo ndani ya gari lako au simu yako ya mkononi, tumia mfumo wa nambari jozi kwa kila kitu unachotumia.
