什么是二进制编码? (附图)

二进制编码是一种将数据转换为双态系统的数字技术——通常表示为 1 和 0。这一基本过程使计算机能够有效地处理、存储和通信信息。通过将复杂信息转换为二进制代码,我们释放了快速计算和数据分析的潜力。这对我们日常技术的使用有何影响?让我们进一步探索。

二进制编码是一种主要用于最基本级别的计算机编程的代码类型。它由 1 和 0 组成的系统组成,旨在表示逻辑运算中的"真"或"假"值。二进制编码是由 Claude Shannan 在 20 世纪 30 年代使用开关开发的。

二进制是几乎所有计算机都使用的原始数据,但大多数计算机用户并不直接与其交互。计算机读取二进制代码并将其转换为对用户有用的数据。根据对象的类型,代码以不同的方式存储。例如,代码可以通过电压存储,简单地表示物体是否打开、有电压或关闭。 CD-ROM 使用闪亮表面上的黑点来表示"真"或"假"值,硬盘使用磁性,内存使用电荷。

二进制编码是基本的计算机编程方法。

二进制编码依赖于比特,即最小的编码单位。与可以关闭或打开的开关类似,位的值可以是 1 或 0。更熟悉的处理单元是由位衍生而来的。一个字节是八位,一千字节有 1,000 个字节,一兆字节有 1,000 千字节。位数越多,位的组合就越多,因此可以存储的信息就越多。

例如,两个位有四种状态。两者都可以关闭,也可以都打开,或者一个可以关闭,一个可以打开。在二进制中,这些组合写为 00, 01, 10, 11。一组位的状态数量可以通过表达式 2n 找到,其中 n是位数。

由于每个位只有两个值,因此它们比其他计算机编码过程更容易使用。位组用于表示不同的信息。一个字节通常代表一个字母字符。例如,字母"A"用二进制写成"01000001"。

现代计算机中的硬盘可以容纳 1.5 亿个字符。操作系统使用这些字符中的大约 100 MB。文件也使用二进制编码,.exe 和.gif 文件特别以二进制代码存储其数据。数据通过互联网传输或以二进制形式存储在驱动器上,然后由计算机解码为可用信息。

虽然二进制编码最常用于计算机编程,但也用于遗传算法中,以确定父母和后代之间的遗传交叉。比特被分配给每个父母来代表他们的一段遗传密码。然后随机或特定位被复制或反转以产生后代的代码。

  • 发表于 2024-02-07 23:18
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  • 分类:科学教育

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