Mis on binaarne kodeerimine?

Binaarne kodeering on teatud tüüpi kood, mida kasutatakse peamiselt arvutite programmeerimiseks kõige elementaarsemal tasemel. See koosneb ühtede ja nullide süsteemist, mis on loodud loogilistes operatsioonides kas “tõene” või “vale” väärtuse esitamiseks. Binaarse kodeeringu töötas välja Claude Shannan 1930. aastatel lülitite abil.

Binaarandmed on toorandmed, mida peaaegu kõik arvutid kasutavad, kuid enamik arvutikasutajaid nendega otseselt ei suhtle. Arvuti loeb kahendkoodi ja tõlgib selle kasutajale kasulikeks andmeteks. Sõltuvalt objekti tüübist salvestatakse koode erineval viisil. Näiteks saab koode salvestada pinge järgi, mis lihtsalt näitab, kas objekt on sisse lülitatud, pinge all või välja lülitatud. CD-ROM-idel kasutatakse “tõeliste” või “valede” väärtuste tähistamiseks läikival pinnal tumedaid laike, kõvakettad kasutavad magnetismi ja mälu kasutab elektrilaengut.

Binaarne kodeerimine tugineb bittidele, mis on kodeeringu väikseim ühik. Sarnaselt lülitiga, mis võib olla väljas või sisse lülitatud, võib biti väärtus olla kas üks või null. Bitist on tuletatud tuttavamad töötlemisüksused. Bait on kaheksa bitti, kilobait 1,000 baiti ja megabait 1,000 kilobaiti. Mida suurem on bittide arv, seda rohkem kombinatsioone võivad bitid olla, nii et seda rohkem teavet saab salvestada.

Näiteks kahel bitil on neli olekut. Mõlemad võivad olla välja lülitatud, mõlemad võivad olla sisse lülitatud või üks võib olla välja lülitatud ja üks sisse lülitatud. Binaarses vormingus kirjutatakse need kombinatsioonid 00, 01, 10, 11. Bittide rühma olekute arvu saab leida avaldisega 2n, kus n on bittide arv.

Kuna iga biti jaoks on ainult kaks väärtust, on nendega lihtsam töötada kui teiste arvuti kodeerimisprotsessidega. Bittide rühmi kasutatakse erineva teabe esitamiseks. Bait tähistab sageli tähestikku. Näiteks kahendarvuna kirjutatud täht “A” on “01000001”.

Kaasaegse arvuti kõvakettal võib olla 150 miljonit tähemärki. Operatsioonisüsteemid kasutavad neid märke umbes 100 megabaiti. Failid kasutavad ka binaarkodeeringut, exe- ja gif-failid salvestavad oma andmed eelkõige kahendkoodina. Andmed edastatakse Interneti kaudu või salvestatakse draividele kahendvormingus ja seejärel dekodeeritakse arvuti kasutatavaks teabeks.
Kuigi enamasti kasutatakse arvutite programmeerimiseks, kasutatakse binaarset kodeerimist ka geneetilistes algoritmides, et määrata kindlaks vanemate ja järglaste vahelised pärilikkuse ristandmed. Bitid on määratud igale vanemale, et esindada osa nende geneetilisest koodist. Seejärel kopeeritakse või inverteeritakse juhuslikud või spetsiifilised bitid, et saada järglase kood.