Seguimos con nuestro curso de binario. Ya hemos visto forma de representar números, notación posicional y el concepto de base, y los sistemas de numeración digital, y de que existen múltiples sistemas para representar un mismo número.
De ellos, el sistema binario sabemos que es “especial”. Si no este curso hablaría de jardinería y margaritas 🌻, y no de números binarios.
Pero ¿por qué es especial el sistema binario? ¿por qué tiene tanta importancia la base 2 hoy en día? Bueno, pues debido principalmente a dos causas que vamos a ver a continuación.
Es la mínima base para tener notación posicional
La primera cosa que hace especial al sistema binario frente a otra base cualquiera, es que es el mínimo para que el sistema de notación posicional funcione. Así que ya, de primeras, es especial.
Podríamos tener base 10, base 12, base 1374… Pero no puedes tener base 0 ni base 1. El mínimo para que la notación posicional funcione es 2.
A tu puedes pensar… “bueno, podría contar únicamente con un símbolo”. Puedo coger un símbolo, por ejemplo 0, y poner tantos 0 como necesite. ¡Ya está! Base 1.
No, no podrías, has hecho trampas. Has usado vacio y 0. Eso es un base 2, tienes dos símbolos. Para que lo veas más claro, imagina que tienes 16 celdas de memoria para guardar tu número.
0000000000000000Si solo puedes poner 0, si no puedes cambiar a otro símbolo, no puedes guardar un número. Si no tengo al menos dos símbolos (vacio me vale como símbolo) no puedo hacer un sistema de numeración.
El sistema binario es el más sencillo y el mínimo necesario para tener un sistema de numeración. Por tanto, es lógico que tenga una importancia especial respecto a los demás.
Es fácil hacer máquinas binarias
Por otro lado, el motivo más importante para que el sistema binario sea tan relevante, es que es muy sencillo diseñar máquinas o situaciones donde podemos implementar un sistema binario.
Para eso, únicamente necesitamos que “algo”, lo que sea, pueda cambiar de estado. Este estado puede ser casi cualquier cosa:
- Bolígrafo con tapa puesta, o quitada
- Válvula abierta cerrada
- Bombilla encendida cerrada
- Transistor polarizado o no
- Sector magnético con campo magnético hacía arriba o abajo
Con que seas capaz de tener una de esas cosas, ya puedes montar un sistema de almacenamiento de cualquier número en binario. De hecho, hemos usado varios de esos sistemas para hacer calculadoras mecánicas en el pasado. Actualmente nuestros ordenadores funcionan con transistores, sectores magnéticos, y cosas así 😉.
Se suele decir de “el binario es el lenguaje de las máquinas”. La frase se entiende, pero no me gusta especialmente. Es darle de un romanticismo inmerecido, se me hace un pelín empalagosa. Además, de que no es del todo cierta…
Lo que sí que es cierto es que es que es muy sencillo construir máquinas binarias. O al menos, es mucho más sencillo que construir otro tipo de máquinas. Por eso el sistema binario es tan empleado.
Relación con los sistemas digitales
El último motivo por el que el sistema binario se emplea mucho es porque encaja muy bien con el concepto de señalas digitales. De hecho no es que encaja, es que es lo mismo directamente.
No voy a profundizar en el concepto digital vs analógico. Pero los sistemas digitales tienen ventajas frente a los analógicos en cuanto a inmunidad de ruido y degradación de estados. ¡Que rollo! Pues es lo que hay… haber hecho jardinería y estaríamos hablando de margaritas 🌻.
Supongamos que almacenas un número como un voltaje eléctrico entre 0 y 5V en algún tipo de celda. Si consideras que la celda solo tiene dos valores, 0y 1, la celda tiene que perder 2.5V es hasta que se degrada su valor.
Sin embargo, si consideraras que de 0 a 5V hay 10 valores, con que pierdas 0.5V ya has corrompido / degradad / perdido para siempre, el valor original. Por eso eres menos inmune a la degradación y al ruido de señal.
No obstante, los sistemas digitales, que operan en binario, también tienen desventajas. La principal es que, como hemos dicho, los números son muy muy largos. Eso significa que necesitas muchas celdas para almacenar un número. Mucha velocidad para trabajar con ellos. Mucha velocidad para transmitirlos.
Pero, como los ordenadores son muy rápidos, al final las ventajas generalmente compensan sobre otras alternativas.