Articulo de referencia

Código binario

Las letras codificadas en ASCII de "Wikipedia" representadas como códigos binarios. Un código binario es el valor de una convención de codificación de datos representada en nota...

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Las letras codificadas en ASCII de "Wikipedia" representadas como códigos binarios.

Un código binario es el valor de una convención de codificación de datos representada en notación binaria , que generalmente consiste en una secuencia de 0 y 1, a veces llamada cadena de bits . Por ejemplo, ASCII es una codificación de texto de 8 bits que, además de su forma legible (letras), puede representarse en binario. El término código binario también puede referirse a códigos no legibles por humanos , como el código máquina y el código de bytes .

Aunque todos los datos informáticos modernos son binarios y, por lo tanto, pueden representarse como tales, se pueden utilizar otras bases numéricas . Las bases que son potencias de 2 (incluidas la hexadecimal y la octal ) a veces se consideran código binario, ya que su naturaleza de potencia de 2 las vincula intrínsecamente al sistema binario. La representación decimal es, por supuesto, una representación de uso común. Por ejemplo, los caracteres ASCII suelen representarse como decimales o hexadecimales. Algunos tipos de datos, como los de imagen , a veces se representan como hexadecimales, pero rara vez como decimales.

Historia

Gottfried Leibniz

Invención

El sistema numérico binario moderno, base del código binario, es una invención de Gottfried Leibniz en 1689 y aparece en su artículo Explication de l'Arithmétique Binaire ( Explicación de la aritmética binaria ), que utiliza solo los caracteres 1 y 0, y algunas observaciones sobre su utilidad. El sistema de Leibniz utiliza 0 y 1, como el sistema numérico binario moderno. Los números binarios fueron fundamentales para las ideas intelectuales y teológicas de Leibniz. Creía que los números binarios simbolizaban la idea cristiana de creatio ex nihilo o creación de la nada. [ 1 ] [ 2 ] En opinión de Leibniz, los números binarios representaban una forma fundamental de creación, que reflejaba la simplicidad y la unidad de lo divino. [ 2 ] Leibniz también intentaba encontrar una manera de traducir el razonamiento lógico a matemáticas puras. Consideraba el sistema binario como un medio para simplificar procesos lógicos y matemáticos complejos, creyendo que podía utilizarse para expresar todos los conceptos de aritmética y lógica. [ 2 ]

Ideas anteriores

Leibniz explicó en su obra que conoció el I Ching de Fu Xi [ 2 ] que data del siglo IX a. C. en China, [ 3 ] a través del jesuita francés Joachim Bouvet y notó con fascinación cómo sus hexagramas corresponden a los números binarios del 0 al 111111, y concluyó que este mapeo era evidencia de los grandes logros chinos en el tipo de matemáticas binarias visuales filosóficas que admiraba. [ 4 ] [ 5 ] Leibniz vio los hexagramas como una afirmación de la universalidad de su propia creencia religiosa. [ 5 ] Después de que las ideas de Leibniz fueran ignoradas, el libro había confirmado su teoría de que la vida podía simplificarse o reducirse a una serie de proposiciones directas. Creó un sistema que consistía en filas de ceros y unos. Durante este período de tiempo, Leibniz aún no había encontrado una utilidad para este sistema. [ 6 ] El sistema binario del I Ching se basa en la dualidad del yin y el yang . [ 7 ] Los tambores de hendidura con tonos binarios se utilizan para codificar mensajes en África y Asia. [ 7 ] El erudito indio Pingala (alrededor de los siglos V-II a. C.) desarrolló un sistema binario para describir la prosodia en su Chandashutram . [ 8 ] [ 9 ]

El pueblo Mangareva de la Polinesia Francesa utilizaba un sistema híbrido binario- decimal antes de 1450. [ 10 ] En el siglo XI, el erudito y filósofo Shao Yong desarrolló un método para ordenar los hexagramas que corresponde, aunque involuntariamente, a la secuencia del 0 al 63, representada en binario, con el yin como 0, el yang como 1 y el bit menos significativo en la parte superior. El orden también coincide con el orden lexicográfico de séxtuples de elementos elegidos de un conjunto de dos elementos. [ 11 ]

George Boole

En 1605, Francis Bacon describió un sistema mediante el cual las letras del alfabeto podían reducirse a secuencias de dígitos binarios, que luego podían codificarse como variaciones apenas perceptibles en la fuente de cualquier texto aleatorio. [ 12 ] Un aspecto importante para la teoría general de la codificación binaria fue que añadió que este método podía utilizarse con cualquier objeto: «siempre que dichos objetos solo presenten una diferencia doble; como campanas, trompetas, luces y antorchas, el sonido de los mosquetes y cualquier instrumento de naturaleza similar». [ 12 ]

Sistema lógico booleano

George Boole publicó en 1847 un artículo titulado «El análisis matemático de la lógica», que describe un sistema algebraico de lógica, conocido actualmente como álgebra booleana . El sistema de Boole se basaba en el sistema binario, un enfoque de sí-no, encendido-apagado, que constaba de las tres operaciones más básicas: AND, OR y NOT. [ 13 ] Este sistema no se puso en práctica hasta que un estudiante de posgrado del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) , Claude Shannon , observó que el álgebra booleana que había aprendido era similar a un circuito eléctrico. En 1937, Shannon escribió su tesis de maestría, « Un análisis simbólico de circuitos de relés y conmutación» , en la que implementó sus hallazgos. La tesis de Shannon se convirtió en un punto de partida para el uso del código binario en aplicaciones prácticas como ordenadores, circuitos eléctricos y otros campos. [ 14 ]

Cronología

Representación

Bagua taoísta

Un código binario se puede representar utilizando dos indicadores distinguibles. Además de la cadena de bits, a continuación se describen otras formas importantes de representar un código binario.

Braille
El braille es un código binario ampliamente utilizado para que las personas ciegas puedan leer y escribir mediante el tacto. El sistema consta de cuadrículas de seis puntos cada una, tres por columna, donde cada punto puede ser en relieve o plano (sin relieve). Las diferentes combinaciones de puntos en relieve y planos codifican información como letras, números y signos de puntuación.
Bagua
El bagua es un conjunto de diagramas utilizados en el feng shui , la cosmología taoísta y los estudios del I Ching . El bagua consta de 8 trigramas, cada uno una combinación de tres líneas ( yáo ) que pueden estar rotas ( yin ) o continuas ( yang ). [ 17 ]
Ifá
El sistema de adivinación Ifá /Ifé en religiones africanas, como la Yoruba , la Igbo y la Ewe , consiste en una elaborada ceremonia tradicional que produce 256 oráculos compuestos por 16 símbolos, donde 256 = 16 x 16. Un sacerdote, o Babalawo , solicita sacrificios a los clientes que lo consultan y realiza oraciones. Luego, se utilizan nueces de adivinación o un par de cadenas para producir números binarios aleatorios, [ 18 ] que se dibujan con material arenoso en una bandeja de madera con figuras "Opun" que representa la totalidad del destino. [ 19 ]

Codificación

Un ejemplo de un quadtree de partición de espacio binario recursivo para un índice 2D

Existen innumerables sistemas de codificación. Aquí se describen algunos ejemplos destacados.

ASCII
El código estándar estadounidense para el intercambio de información (ASCII) es una convención de 7 bits para representar caracteres (normales/de impresión) y operaciones de control . A cada carácter de impresión y de control se le asigna un número del 0 al 127. Por ejemplo, la letra "a" se representa mediante el código decimal 97, que se muestra como una cadena de bits 1100001.
Decimal codificado en binario
El código binario decimal (BCD) es una codificación de valores enteros que consiste en un nibble de 4 bits para cada dígito decimal. Un dígito decimal solo puede tomar uno de 10 valores (del 0 al 9), pero 4 bits pueden codificar hasta 16 valores, y un elemento BCD no es válido para un valor mayor que 9. [ 20 ]

Véase también

Referencias

  1. Yuen-Ting Lai (1998). Leibniz, misticismo y religión . Springer. págs. 149–150 . ISBN  978-0-7923-5223-5.
  2. ^ Leibniz G. , Explicación de la aritmética binaria, Die Mathematische Schriften, ed . C. Gerhardt, Berlín 1879, vol.7, p.223; ingles. trad.
  3. Edward Hacker; Steve Moore; Lorraine Patsco (2002). I Ching: Una bibliografía anotada . Routledge. pág. 13. ISBN  978-0-415-93969-0.
  4. ^ Aiton, Eric J. (1985). Leibniz: una biografía . Taylor y Francisco. págs. 245–8 . ISBN  978-0-85274-470-3.
  5. 1 2 J.EH Smith (2008). Leibniz: ¿Qué clase de racionalista?: ¿Qué clase de racionalista? . Springer. p. 415. ISBN  978-1-4020-8668-7.
  6. "Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716)" . www.kerryr.net .
  7. 1 2 Jonathan Shectman (2003). Experimentos científicos, invenciones y descubrimientos revolucionarios del siglo XVIII . Greenwood Publishing. pág. 29. ISBN  978-0-313-32015-6.
  8. Sánchez, Julio; Cantón, María P. (2007). Programación de microcontroladores: el microchip PIC . Boca Ratón, Florida: CRC Press. pág. 37. ISBN  978-0-8493-7189-9.
  9. WS Anglin y J. Lambek, El legado de Tales , Springer, 1995, ISBN 0-387-94544-X
  10. Bender, Andrea; Beller, Sieghard (16 de diciembre de 2013). "Invención mangarevana de pasos binarios para facilitar el cálculo" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 111 (4): 1322– 1327. doi : 10.1073/pnas.1309160110 . PMC 3910603. PMID 24344278 .  
  11. Ryan, James A. (enero de 1996). "El sistema binario de Leibniz y el "Ijing" de Shao Yong"". Filosofía de Oriente y Occidente . 46 (1): 59– 90. doi : 10.2307/1399337 . JSTOR 1399337 . 
  12. 1 2 Bacon, Francis (1605). "El avance del saber" . Londres. págs. Capítulo 1. 
  13. "¿Qué tiene de lógico el álgebra booleana?" . www.kerryr.net .
  14. "Claude Shannon (1916 - 2001)" . www.kerryr.net .
  15. 1 2 3 Glaser 1971
  16. Alan Turing, Sobre los números computables, 1936 (página 232)
  17. Wilhelm, Richard (1950). El I Ching o Libro de los Cambios . Trad. de Cary F. Baynes , prólogo de C. G. Jung , prefacio a la 3.ª ed. de Hellmut Wilhelm (1967). Princeton, NJ: Princeton University Press. pp. 266, 269. ISBN  978-0-691-09750-3.{{cite book}}: Incompatibilidad de ISBN/Fecha ( ayuda )
  18. Olupona, Jacob K. (2014). Religiones africanas: Una breve introducción . Oxford: Oxford University Press . pág. 45. ISBN  978-0-19-979058-6OCLC 839396781 
  19. Eglash, Ron (junio de 2007). "Los fractales en el corazón de los diseños africanos" . www.ted.com . Archivado del original el 27 de julio de 2021. Consultado el 15 de abril de 2021 .
  20. Cowlishaw, Mike F. (2015) [1981, 2008]. "Aritmética decimal general" . IBM . Recuperado el 2 de enero de 2016 .
  • El sistema de cifrado biliteral de Sir Francis Bacon es anterior al sistema numérico binario.
  • Weisstein, Eric W. "Código corrector de errores" . MathWorld .
  • Tabla de códigos binarios generales . Una versión actualizada de las tablas de límites para códigos binarios generales pequeños presentadas en MR Best; AE Brouwer; FJ MacWilliams; AM Odlyzko; NJA Sloane (1978), "Bounds for Binary Codes of Length Less than 25", IEEE Trans. Inf. Theory , 24 : 81–93 , CiteSeerX 10.1.1.391.9930 , doi : 10.1109/tit.1978.1055827 .
  • Tabla de códigos binarios no lineales . Mantenida por Simon Litsyn, EM Rains y NJA Sloane. Actualizada hasta 1999.
  • Glaser, Anton (1971). «Capítulo VII Aplicaciones a las computadoras». Historia de la numeración binaria y otras no decimales . Tomash. ISBN 978-0-938228-00-4.Cita algunos hitos previos al ENIAC.
  • Primer libro del mundo escrito íntegramente en código binario : ( IT ) Luigi Usai, 01010011 01100101 01100111 01110010 01100101 01110100 01101001 , Publicado de forma independiente, 2023, ISBN 979-8-8604-3980-1URL consultada el 8 de septiembre de 2023 .