How exactly does binary code work? – José Américo N L F de Freitas

Traductor: Sonia Escudero Sánchez
Revisor: Sebastian Betti Imagina usar palabras para
describir cada escena de un film, cada nota de tu canción favorita, o cada calle de tu ciudad. Ahora imagina hacerlo usando
solo los números 1 y 0. Cada vez que usamos Internet
para ver una película, escuchar música, o comprobar direcciones, eso es exactamente
lo que hace tu dispositivo, al usar el lenguaje del código binario. Los ordenadores usan el binario por ser
una forma fiable de almacenar datos. Por ejemplo, la memoria principal del
ordenador está hecha de transistores que cambia de niveles altos
a bajos de voltaje, como 5 voltios y 0 voltios. Los voltajes a veces oscilan,
pero dado que solo hay dos opciones, un valor de 1 voltio
sería aún considerado "bajo". El procesador del ordenador
lleva a cabo la lectura mediante los estados del transistor para
controlar los dispositivos informáticos siguiendo las instrucciones del software.

Lo brillante de este sistema
es que la secuencia binaria dada no tiene un significado predeterminado
por sí sola. Al contrario, cada tipo de datos
está codificado en binario siguiendo un conjunto
independiente de normas. Tomemos los números. En una notación decimal normal, cada dígito se multiplica por 10
elevado a su posición, empezando por el 0 a su derecha. Así 84 en forma decimal es 4×10⁰ + 8×10¹ La notación de un número binario
funciona de forma similar, pero cada posición basada
en 2 elevado a una potencia. Así que 84 sería escrito como sigue: Mientras tanto, las letras son
interpretadas según el estándar UTF-8, que asigna cada caracter a un grupo
específico de 8 dígitos binarios.

En este caso, 01010100
corresponde a la letra T. Pero, ¿cómo puede saber si
una instancia dada en esta secuencia significaría T o 84? Bueno, no puedes viendo
la secuencia por separado como no puedes saber qué significa
el sonido "da" por sí solo. Necesitas un contexto para decir
si escuchas ruso, español o inglés. Y necesitas un contexto similar para saber si estás mirando
un número o texto binario. El código binario también se usa
en formas más complejas de datos. Cada fotograma de este video, por ejemplo, está hecho de cientos
de millones de píxeles. En las imágenes a color, cada pixel está representado
por tres secuencias binarias que corresponden a los colores primarios.

Cada secuencia codifica un número que determina la intensidad
de ese color en particular. Entonces, un driver de vídeo
transmite esta información a los millones de cristales líquidos
de tu pantalla para crear los diferentes tonos
que ahora ves. El sonido del vídeo también
está almacenado en binario, con la ayuda de una técnica llamada
modulación por impulsos codificados. Las ondas de sonido continuas
se digitalizan tomando "instantáneas" de sus
amplitudes cada pocos milisegundos. Estos se registran como número
en forma de cadenas binarias, con hasta 44 000
por cada segundo de sonido. Cuando el software de audio
del ordenador las lee los números determinan
cómo vibran los altavoces para crear sonidos en diferentes
frecuencias. Todo ello requiere
miles de millones de bits. Pero puede reducirse esa cantidad
con formatos de compresión inteligente. Por ejemplo, si una imagen tiene
30 píxeles adyacentes en un espacio verde, se puede grabar "30 verde" en lugar
de separar cada pixel por separado, un proceso conocido como codificación RLE. Estos formatos comprimidos también
están escritos en código binario.

¿Así que el binario es el punto final
de la informática? No necesariamente. Ha habido investigaciones
sobre ordenadores ternarios, con circuitos en 3 posibles estados, e incluso ordenadores cuánticos, cuyos circuitos pueden estar
en múltiples estados en simultáneo. Pero hasta ahora, ninguno ha dado tanta estabilidad física para el
almacenamiento y transmisión de datos. Por ahora, todo lo que ves, oyes, y lees en tu pantalla es el resultado de una elección
simple de "verdadero" o "falso", hecha miles de millones de veces..