En uno de los posts anteriores, hemos explicado lo que significa programar una computadora. Mencionamos entre otras cosas, que programar es un proceso que implica por parte del programador escribir las órdenes o instrucciones que la máquina debe ejecutar en un lenguaje que se denomina lenguaje de programación. Pero esto no basta para que la máquina comprenda todas las instrucciones y las sepa ejecutar, dado que, como habíamos comentado anteriormente, es necesario utilizar un módulo del lenguaje que se denomina compilador, para que el mismo traduzca las instrucciones escritas en el lenguaje de programación en instrucciones escritas en lenguaje binario o lenguaje de máquina, para que el computador pueda entender cuáles son las órdenes que se le están dictando. Hasta aquí la historia se entiende, pero ¿Qué es el Sistema binario? ¿Por qué las máquinas entienden el binario y no comprenden otro sistema o lenguaje que sea más sencillo para el humano? En este post vamos a intentar darle una respuesta a estas preguntas.

El Sistema Binario

El sistema binario es originalmente un sistema de numeración, en donde los únicos símbolos que se utilizan para representar a los números son dos: el 0 y el 1. Este sistema de numeración es muy diferente del sistema decimal, que es el que solemos utilizar en la cultura occidental, y se basa en un alfabeto de diez dígitos distintos para representar a los números (los dígitos del 0 al 9).

Veamos cómo representar a los números utilizando el sistema binario. Para representar al número cero, simplemente lo representamos con el símbolo “0”. Para el número uno, se emplea el otro símbolo disponible que es el “1”. Para representar al número dos, nos quedamos sin símbolos para expresar a los números con una sola cifra, por lo cual tendremos que agregar una cifra más, y de esta manera el número dos quedaría representado utilizando el número binario de dos cifras “10” (*).

Si seguimos con la numeración, entonces tendríamos que el tres se representa como “11”, el cuatro como “100” (ya que se acabaron los símbolos para representar números con solo dos cifras, siendo necesario agregar un dígito más), el cinco como “101”, etcétera. Una observación que se puede hacer, es que el sistema binario requiere una mayor cantidad de dígitos para representar a un número determinado en comparación a la cantidad requerida en el caso del sistema decimal. Nótese que el número cinco en decimal se representa simplemente con un único dígito (el símbolo “5”), mientras que en binario ya sería necesario recurrir a los números binarios de tres cifras.

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Su relación con la computación

El vínculo existente entre el sistema binario y la computación está en la estructura interna de las computadoras. Las máquinas trabajan con dos niveles de voltaje bien diferenciados (que son básicamente: “pasa la corriente eléctrica”, o “no pasa la corriente eléctrica”), lo que permite distinguir entre esos dos estados. A la hora de realizar esta distinción, entra en juego el sistema binario, dándole un valor a cada nivel de voltaje. Por ejemplo, al estado de “encendido” o “pasa la corriente” se le asigna el símbolo binario “1”, mientras que al estado de “apagado” o “no pasa la corriente”, se le da el símbolo “0” del sistema binario. De esta manera, haciendo que de forma alternada y repetitiva pase o no pase la corriente eléctrica por un cable del circuito de una computadora, es como se representan físicamente las letras, los números, los símbolos, etc. Por ejemplo, para representar a nivel de máquina el número binario o la palabra binaria “1101”, lo que se hace es lo siguiente: en un primer intervalo de tiempo, se deja pasar la corriente eléctrica (lo que se corresponde con el primer dígito “1”), luego en el segundo instante de tiempo se vuelve a dejar pasar la corriente (segundo dígito “1”), en el tercer instante de tiempo no se deja pasar la corriente (tercer dígito “0”) y finalmente en el cuarto instante, para representar al último dígito que nos queda (el “1”), se deja pasar corriente nuevamente. Existen componentes (los codificadores/decodificadores digitales) que se encargan de recibir este tipo de señales y convertirlas a código binario llevando a cabo ese procedimiento, y viceversa, convertir el código binario en un tren de impulsos eléctricos que son una combinación de “dejo/no dejo pasar la corriente”. Esa es la respuesta a por qué las máquinas “sólo saben interpretar el lenguaje binario”.

Espero que haya sido de tu agrado este post, y que los diferentes ejemplos e ideas expresadas en el mismo se hayan entendido. Por cualquier duda, consulta, aporte o crítica, puedes dejar un comentario al final de la página. Me gustaría saber qué opinas sobre este tema.

Notas adicionales al final del post:
(*) Esto me hace acordar a la muy conocida frase/broma: “Sólo existen 10 tipos de personas en el mundo. Las que saben binario, y las que no”. El sentido de esta frase reside en que, como el número dos del sistema decimal (2), se representa como “10” en el sistema binario, el “10” que se muestra en la frase se debe interpretar como el número 2. Si entiendes esa frase significa que eres del grupo de los que saben binario, y si no la entiendes, entonces eres del otro grupo de personas.

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