Universul binar

Clipul audio din articolul precent conține un moment umoristic cu Dem Rădulescu, intitulat „Totul este relativ”. A fost convertit din format analogic în format digital și postat pe canalul Teatru Radiofonic, dar îl puteți găsi și pe alte canale similare de pe YouTube. Mă întreb dacă aș fi reușit să-l convertesc sau înregistrez eu însumi, de vreme ce am placa cu tot albumul, dar e foarte posibil ca vechiul pick-up din casă să nu mai funcționeze. În caz că vreți să aflați mai multe despre cum puteți folosi pick-upul și discurile de vinil în 2022, aruncați un ochi pe blogul lui dam167.

După digitalizarea ei, respectiva secvență audio a devenit un șir de octeți, adică un șir de numere cuprinse între 0 și 255.

Un octet este un număr de la 0 la 255. Dar o definire mai precisă a lui ar fi că un octet este un șir de 8 biți, bitul fiind un element ce poate lua două valori: 1 și 0. În practică, bitul poate fi un tranzistor dintr-un aliaj de cobalt, ce poate fi magnetizat pozitiv sau negativ, cum e în cazul discurilor dure actuale. Dacă e magnetizat pozitiv poate fi interpretat ca 1, iar dacă e magnetizat negativ poate fi interpretat ca 0.

Dar cum se face trecerea de la un șir de 8 astfel de elemente (ce conțin doar 1 și 0) la un număr natural? Simplu: numerotând toate variantele sau configurațiile posibile. De exemplu, numerotăm cu 0 sau dăm valoarea 0 configurației 00000000 (toți biții sunt magnetizați negativ), numerotăm cu 1 configurația 00000001 (ultimul bit este pozitiv, restul negativi), numerotăm cu 2 configurația 00000010, numerotăm cu 3 configurația 00000011, numerotăm cu 4 configurația 00000100 și așa mai departe, până la ultima configurație, 11111111, ce va avea numărul 255. În total sunt posibile 256 de astfel de configurații (numerotate de noi de la 0 la 255), și astfel putem interpreta orice șir de 8 biți drept un număr cuprins între 0 și 255.

Dacă ați înțeles paragraful de mai sus, ați înțeles 75% din tot ce înseamnă o bază de numerație (care ne dădea atâtea bătăi de cap la orele de matematică, dar în realitate este foarte simplă). Ideea de mai sus stă la baza conversiei oricărui număr din baza de numerație 2 (unde există doar două cifre: 0 și 1) în baza de numerație 10 (unde există 10 cifre, notate cu simbolurile 0, 1, 2, …, 9, cu care formăm numerele pe care le folosim în mod obișnuit). Iar acest număr în care convertim biții poate conține orice (deoarece suntem liberi să-l interpretăm cum dorim): codul ASCII al unei litere din alfabetul latin, frecvența unei note muzicale, proporția de roșu din culoarea corespunzătoare unui anumit pixel sau punct de pe ecran (orice culoare poate fi obținută prin compunerea de roșu, verde și albastru) etc.

Dar dacă vrem un număr mai mare de 255? Simplu, folosim 2 octeți. Care vor putea memora 65536 configurații, putând fi echivalate cu un număr de la 0 la 65535. Dacă vrem un număr și mai mare folosim 3 octeți și tot așa – un disc dur (hard disc) de 1 TB, cum avem mulți dintre noi în laptop sau desktop, conține circa o mie de miliarde de octeți, fiecare având câte 8 biți. Tot ceea ce se află pe calculatorul dvs este memorat în acești octeți. Care sunt, la cel mai bazal nivel, secvențe de 1 și 0.

Textul de mai sus, ca de altfel orice fișier text sau document doc, este un șir (relativ scurt, prin comparație cu altele) de 1 și 0. O imagine frumoasă, de exemplu cu un peisaj mirific, este un șir (mult mai lung) de 1 și 0. Un clip audio este tot un șir lung de 1 și 0. Un film porno este un șir foarte lung de 1 și 0, dar cu nimic mai lung decât un film de orice alt gen. O declarație fierbinte de dragoste postată de iubitul sau iubita voastră pe chat este un șir de 1 și 0. Cel mai tare joc de calculator, cu coechipieri, multe ecrane și ochelari 3D, este un șir de 1 și 0. Totul este memorat în calculator (pe stick-ul USB, pe un DVD etc) sub forma unui șir de 1 și de 0.

De unde știe calculatorul cum să interpreteze biții dintr-un anumit fișier (drept litere, drept frecvențe audio, drept culori, drept cod executabil etc), astfel încât să producă rezultatul scontat la accesarea lui? Există niște convenții, iar fișierul conține de regulă un antet, care oferă informații despre cum să fie interpretat ce urmează după el. Antetul fiind, desigur, compus la rândul lui din 1 și 0.

O concluzie importantă ce rezultă de aici este că pornind de la niște lucruri extrem de simple, cum ar fi o mulțime cu doar două elemente (1 și 0), dar pe care le multiplicăm suficient de mult, putem obține sau construi ceva extrem de elaborat și de complex: textul de mai sus, înregistrarea audio din articolul precedent, jocul la care butonați pe telefon când vă plictisiți, serialul preferat de pe Netflix…

Și poate un întreg univers.