Bagaimana cara kerja kode biner?

Lihat pelajaran lengkap: https://ed.ted.com/lessons/how-exactly-does-binary-code-work-jose-americo-n-l-f-freitas

Bayangkan mencoba menggunakan kata-kata untuk menggambarkan setiap adegan dalam film, setiap nada dalam sebuah lagu, atau setiap jalan di kotamu. Sekarang bayangkan mencoba melakukannya hanya menggunakan angka 1 dan 0. Setiap kali kamu menggunakan Internet untuk menonton film, mendengarkan musik, atau memeriksa arah, itulah tepatnya apa yang dilakukan perangkatmu, menggunakan bahasa kode biner. José Américo N L F de Freitas menjelaskan cara kerja biner.

Pelajaran oleh José Américo N L F de Freitas, animasi oleh Qa'ed Mai.

Bayangkan coba gunakan kata-kata
untuk menggambarkan adegan dalam film,

nada di lagu favoritmu,

atau jalan di kotamu.

Sekarang bayangkan coba menggunakannya
hanya dengan angka 1 dan 0.

Setiap kali kamu menggunakan Internet
untuk menonton film,

mendengarkan musik,

atau memeriksa petunjuk arah,

itu persis apa yang perangkatmu
sedang lakukan,

menggunakan bahasa kode biner.

Komputer menggunakan biner karena
dapat diandalkan untuk menyimpan data.

Misalnya, memori utama komputer
terbuat dari transistor

yang beralih antara tegangan level tinggi
atau level rendah,

seperti 5 volt dan 0 volt.

Tegangan terkadang berosilasi,
tetapi karena hanya ada dua pilihan,

nilai 1 volt
masih akan dibaca sebagai "rendah."

Pembacaan itu dilakukan oleh
prosesor komputer,

yang menggunakan status transistor
untuk mengontrol perangkat komputer lain

sesuai dengan instruksi pada
perangkat lunak.

Kejeniusan sistem ini
adalah bahwa urutan biner yang diberikan

tidak memiliki urutan yang ditentukan
sebelumnya oleh dirinya sendiri.

Sebaliknya, setiap jenis data yang
dikodekan dalam biner

menuruti seperangkat aturan
yang terpisah.

Mari kita ambil angka.

Dalam notasi desimal yang normal,

setiap digit yang dikalikan dengan 10
akan menaikkan nilainya,

mulai dari nol di sebelah kanan.

Jadi 84 dalam bentuk desimal adalah
4x10⁰ + 8x10¹.

Notasi angka biner bekerja dengan cara
yang sama,

tetapi dengan setiap posisi
memiliki dasar 2.

Jadi 84 akan ditulis sebagai berikut:

Sementara itu, huruf diterjemahkan
berdasarkan aturan standar seperti UTF-8,

yang menetapkan setiap karakter ke
kelompok spesifik biner 8-digit.

Dalam hal ini, 01010100 mengacu
ke huruf T.

Jadi, bagaimana kamu bisa tahu
contoh yang diberikan dari urutan ini

seharusnya berarti T atau 84?

Kamu tidak dapat melihat
deretannya saja

– seperti kamu tidak tahu apa bunyi
"da" hanya mendengarnya dalam pemisahan.

kamu perlu konteks untuk tahu apakah itu
bahasa Rusia, Spanyol, atau Inggris.

Dan kamu perlu konteks yang serupa

untuk tahu apakah kamu sedang melihat
angka biner atau teks biner.

Kode biner juga digunakan untuk
jenis data yang jauh lebih kompleks.

Setiap frame di video ini, misalnya,

terbuat dari ratusan
dan ribuan piksel.

Dalam gambar berwarna,

setiap piksel diwakili
oleh tiga urutan biner

yang sesuai dengan warna utama.

Setiap urutan mengkodekan angka

yang menentukan
intensitas warna tertentu.

Kemudian, program video mentransmisikan
informasi ini

ke jutaan kristal cair
di layarmu

untuk membuat semua warna yang
kamu lihat sekarang.

Suara dalam video ini
juga disimpan dalam biner,

dengan bantuan teknik yang
disebut modulasi kode pulsa.

Gelombang suara secara
terus menerus didigitalkan

dengan mengambil "foto" dari amplitudo
suara setiap beberapa milidetik.

Ini dicatat sebagai angka
dalam bentuk deretan biner,

dengan sebanyak 44.000
untuk setiap detik suara.

Ketika mereka dibaca oleh
perangkat lunak audio komputermu,

angka itu menentukan seberapa cepat
gulungan pada speakermu harus bergetar

untuk menciptakan suara dengan
frekuensi berbeda.

Semua ini membutuhkan miliaran
dan miliaran bit.

Tetapi jumlah itu bisa dikurangi
melalui format kompresi yang tepat.

Misalnya, jika gambar memiliki 30 piksel
ruang hijau yang berdekatan,

mereka dapat direkam sebagai "30 hijau"
dan tidak perlu pengkodean terpisah -

sebuah proses yang dikenal sebagai
pengkodean "run length".

Format kompresi ini sendiri
ditulis dalam kode biner.

Jadi apakah biner adalah akhir segalanya
dari komputasi?

Belum tentu.

Sudah ada penelitian
ke 3 deret angka "terner",

dengan sirkuit dalam tiga kondisi
yang memungkinkan,

dan bahkan komputer kuantum,

yang sirkuitnya bisa berada dalam
beberapa kondisi secara bersamaan.

Namun sejauh ini, tidak ada yang
menyediakan

stabilitas fisik untuk penyimpanan
dan transmisi data yang sama.

Jadi untuk saat ini, semua yang
kamu lihat,

dengar,

dan baca melalui layarmu

terwujud sebagai hasil dari pilihan
"benar" atau "salah" yang sederhana,

yang dibuat sebanyak miliaran kali.