ลองนึกถึงการใช้คำ ในการอธิบายทุกฉากในภาพยนต์
ทุกตัวโน้ตในเพลงโปรดของคุณ
หรือถนนทุกสายในเมือง
ทีนี้ ลองนึกถึงการอธิบาย โดยใช้เพียงเลข 1 กับ 0
ทุกครั้งที่คุณใช้อินเทอร์เน็ต ในการชมภาพยนต์
ฟังเพลง
หรือดูเส้นทาง
นั่นคือสิ่งที่อุปกรณ์ของคุณทำ
มันใช้ภาษารหัสเลขฐานสอง
คอมพิวเตอร์ใช้เลขฐานสอง เพราะมันเป็นการจัดเก็บข้อมูลที่เชื่อถือได้
เช่น หน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยทรานส์ซิสเตอร์
ที่เปลี่ยนไปมา ระหว่างระดับความต่างศักย์สูงและต่ำ
เช่น 5 โวลต์และ 0 โวลต์
ความต่างศักย์บางครั้งก็แกว่งไปมา แต่เนื่องจากมันมีแค่สองแบบ
ค่า 1 โวลต์ ก็ยังคงถูกอ่านว่ามีค่าต่ำ
การอ่านค่าดังกล่าวถูกกระทำ โดยโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์
ซึ่งใช้สถานะของทรานส์ซิสเตอร์ ในการควบคุมเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ
ตามคำสั่งของซอร์ฟแวร์
ความชาญฉลาดของระบบนี้ ก็คือลำดับเลขฐานสองที่ถูกให้มา
ไม่ได้มีถูกกำหนดให้ความหมายมาแต่ต้น
แต่ว่า ข้อมูลแต่ละชนิด ถูกเข้ารหัสเป็นเลขฐานสอง
ตามชุดของกฎที่แตกต่างกัน
ลองเอาตัวเลขมาจำนวนหนึ่ง
ในระบบเลขฐานสิบตามธรรมดา
แต่ละตัวเลขถูกคุณด้วย 10 ยกกำลังด้วยค่าของตำแหน่งของมัน
เริ่มจากศูนย์ในทางขวา
ฉะนั้น 84 ในรูปแบบเลขฐานสิบ คือ 4x10⁰ + 8x10¹
การแสดงจำนวนเลขฐานสอง ก็เป็นไปในแบบที่คล้ายกัน
แต่ว่าแต่ละตำแหน่งถูกคูณด้วยสอง ที่ยกกำลังค่าของตำแหน่งของมัน
ฉะนั้น 84 จะถูกเขียนเป็นแบบนี้
ในขณะเดียวกัน ตัวหนังสือถูกแปร ไปตามกฎมาตรฐานอย่างเช่น UTF-8
ซึ่งกำหนดให้แต่ละตัวอักษร เป็นชุดจำเพาะของเลขฐานสอง 8 ตัว
ในกรณีนี้ 01010100 หมายถึงตัว T
แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่าลำดับเลขนี้
จะเป็นตัว T หรือ 84
คุณไม่อาจทราบได้จากการดูแค่ลำดับเลข
เหมือนกับที่คุณไม่สามารถบอกได้ว่า เสียง "ดา" เดี่ยว ๆ หมายถึงอะไร
คุณต้องการบริบทที่จะบอกว่า คุณกำลังได้ยินภาษารัสเซีย สเปน หรืออังกฤษ
และคุณต้องการ บริบทในลักษณะที่คล้ายกัน
เพื่อบอกว่าคุณกำลังดูจำนวนเลขฐานสอง หรือข้อความเลขฐานสอง
รหัสฐานสองยังถูกใช้กับข้อมูล ที่มีความซับซ้อนมากกว่านั้นอีก
ยกตัวอย่างเช่น แต่ละฉากของวีดีโอนี้
ถูกสร้างขึ้นจากพิกเซลนับแสน
ในรูปสี
ทุก ๆ พิกเซล ถูกแสดงด้วยลำดับฐานสองสามตัว
ที่สอดคล้องกับสีหลัก
แต่ละลำดับเข้ารหัสจำนวน
ที่กำหนดความเข้มของแต่ละสี
เมื่อโปรแกรมขับวีดีโอถ่ายทอดข้อมูลนี้
ไปยังคริสตัลเหลวนับล้านในจอของคุณ
เพื่อทำให้คุณเห็นเป็นสี ที่มีความสว่างและมืดต่างกัน
เสียงของวีดีโอนี้ ก็ถูกบันทึกเป็นระบบฐานสอง
ด้วยการใช้เทคนิคที่เรียกว่า พัลส์ โค้ด มอดูเลชั่น
คลื่นเสียงที่ต่อเนื่องกันถูกทำให้เป็นดิจิตัล
โดยการ "ถ่ายภาพนิ่ง" ของแอมพลิจูด ของทุก ๆ สองสามมิลลิวินาที
ข้อมูลเหล่านี้ถูกบันทึกเป็นตัวเลข ในรูปแบบของชุดระบบฐานสอง
จำนวนมากถึง 44,000 ชุด สำหรับเสียงแต่ละวินาที
เมื่อพวกมันถูกอ่านโดยซอร์ฟแวร์เสียง ของคอมพิวเตอร์ของคุณ
ตัวเลขเหล่านี้กำหนดความเร็ว ในการสั่นของขดลวดในลำโพง
เพื่อสร้างเสียงในความถี่ต่าง ๆ กัน
ทั้งหมดนี้ต้องการบิทมากมายหลายพันล้าน
แต่จำนวนดังกล่าวสามารถถูกทำให้ลดลงได้ ด้วยรูปแบบการบีบอัด
ยกตัวอย่างเช่น ถ้ารูป มีส่วนสีเขียวติด ๆ กัน 30 พิกเซล
พวกมันสามารถถูกบันทึกได้เป็น "สีเขียว 30" แทนที่จะถูกบันทึกข้อมูลแยกกันแต่ละพิกเซล
กระบวนการนี้เรียกว่า การเข้ารหัสระยะเวลา
เจ้ารูปแบบการบีบอัดนี้เอง ก็ถูกเขียนเป็นระบบฐานสอง
ฉะนั้นระบบฐานสองคือทุกสิ่งทุกอย่าง สำหรับคอมพิวเตอร์สินะ
ไม่จำเป็นหรอก
มีงานวิจัยเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ระบบฐานสาม
ที่มีวงจรที่ให้สถานะได้สามแบบ
และแม้แต่คอมพิวเตอร์แบบควอนตัม
ที่วงจรสามารถอยู่ได้ในหลายสถานะ ในเวลาเดียวกัน
แต่ถึงตอนนี้ ไม่มีคอมพิวเตอร์ใด
ที่ให้ความเสถียรทางกายภาพมากพอ สำหรับการเก็บและถ่ายทอดข้อมูล
ฉะนั้นในตอนนี้ ทุกอย่างที่คุณเห็น
ได้ยิน
และได้อ่านผ่านหน้าจอ
เป็นผลลัพธ์ของ "ถูก" และ "ผิด" ที่ถูกทำซ้ำเป็นพันล้านครั้ง
ที่ถูกส่งมาถึงคุณ