Digital y binario, binario y digital

Aclarando la relatividad entre las dos palabras

Elevation, subtitulado "Una vista de la industria de ascensores del Reino Unido", es una revista publicada por Ish Buckingham. En uno de sus números anteriores, David Cooper planteó una pregunta a los lectores en busca de aclaraciones sobre la relación entre lo digital y lo binario. Cooper escribió:

“Recientemente me encontré en un debate sobre la relatividad entre las palabras binario y digital. . . . Finalmente, diferentes personas acordaron tres posturas que no pudieron llegar a un consenso. Me pregunto si podría preguntarle a sus lectores ".

Las tres posturas acordadas como posibles son:

• El binario es digital; digital es binario.
• El binario es digital; digital incluye binario.
• El binario es digital; digital significa binario.

En respuesta, siguió un breve tutorial de la Dra. Gina Barney en un Elevation problema en varios sistemas de numeración, incluidos los sistemas hexadecimal y decimal. Mi interés en el tema me impulsó a enviar una respuesta a Elevation y la investigación de Cooper, que sigue.

La electrónica digital es un método de transmisión de señales en el que se transmiten valores discretos de energía electromagnética o fotoeléctrica de un lugar a otro. A frecuencias más bajas que las del espectro electromagnético se encuentran los sonidos (la compresión y enrarecimiento del aire) que pueden digitalizarse para transmitir una señal audible.

Si bien las señales digitales pueden adoptar varios valores, normalmente se utilizan dos estados: "Encendido" o "Apagado", "Sí" o "No", "1" o "0". Las señales digitales se generan "cortando" señales analógicas en bandas discretas de voltaje, frecuencia u otras características de energía electromagnética o fotoeléctrica. Cada valor o estado estará representado por una banda de frecuencias o un rango de voltajes. Por lo tanto, un "0" o "No" podría representarse con algo cercano a 0 V, y un "1" o "Sí" con algo cercano a 5 V. No existe una regla estricta sobre cuántas bandas discretas en las que la señal debe dividirse. Pueden ser tres bandas o estados, o incluso cuatro o cinco. En el caso de que se utilicen tres estados distintos, podría ser apropiado un sistema de numeración terciario.

Algunos de los primeros usos de la transmisión de señales digitales son el código Morse o las lámparas de señalización. Incluso se podría decir que las señales de humo utilizadas por los nativos americanos eran una forma de señal digital. Hasta ahora he tenido cuidado de no utilizar el término "comunicación". El propósito de la señal, ya sea a través de electromagnética, luz, sonido o humo, es transmitir Avisos y así comunicar. Para transmitir información, es necesario aplicar algún código o lenguaje a las señales digitales.

Samuel Morse optó por utilizar puntos y guiones (sonidos cortos y largos) en varias combinaciones para representar las distintas letras del alfabeto y los números. El mismo código Morse se aplicó finalmente a las luces de señalización utilizadas por las armadas para transmitir información y luces hacia y desde otros barcos.

Entonces, si bien la transmisión de señales digitales ha existido durante mucho tiempo de una forma u otra, su utilidad proviene de la capacidad de transmitir información. Cuando la información se transmite a través de energía electromagnética digital, se ha demostrado que es conveniente utilizar dos estados o valores como se describió anteriormente. El código o lenguaje utilizado para convertir la señal en información es el código binario (sistema de numeración binaria).

El sistema de numeración binaria y la lógica binaria fueron desarrollados por George Boole, lo que permite que se transmita información compleja y sofisticada mediante el uso de señales digitales como "1" y "0". Esta información se puede manipular para realizar funciones matemáticas. En el mundo actual de las computadoras y la electrónica digital, los dígitos binarios o "bits" se transmiten y se agrupan en grupos de ocho dígitos binarios ("1" y "0") llamados "bytes". Estos bytes pueden representar hasta 256 caracteres diferentes (0-255). Cero = 0000 0000 y 255 = 1111 1111. El valor del byte está determinado por el uso previsto de la información. Puede representar las diversas letras del alfabeto y los símbolos como en el conjunto de códigos del Código estándar estadounidense para el intercambio de información, o simplemente podría representar un grupo de números.

El uso del álgebra de Boole, que es el álgebra de valores de verdad, permite realizar todas las funciones matemáticas (multiplicación, división, suma y resta). El sistema binario se ha utilizado en las computadoras desde los días de Charles Babbage y Alan Turing. El uso del código binario en las computadoras modernas nos permite manipular estos bits y bytes a velocidades tremendas.

Dadas las tres opciones que se ofrecen en la pregunta inicial, la mejor respuesta es: “El binario es digital; digital incluye binario ". Esto es, quizás, una simplificación excesiva. Preferiría decir: "El sistema de numeración binario o la lógica binaria es un idioma utilizado para transmitir información a través de señales digitales. Este mismo tipo de relación fue expresado en un momento por Richard Feynman cuando explicó la relación entre la física y otras ciencias cuando dio a entender que las matemáticas eran el lenguaje de la física. Es decir, las leyes físicas se expresan como fórmulas matemáticas ”.

Al tratar de explicar las relaciones a las masas, se debe tener cuidado para no simplificar demasiado los términos hasta el punto de que todos puedan malinterpretarlos. Confío en que lo anterior aborde la pregunta planteada en el artículo de Cooper.

Reimpreso de Elevation.

© 2011, Davis L. Turner