Binäärit

Binäärit ovat numeroita ja järjestelmiä, jotka perustuvat kahteen arvoon: 0 ja 1. Niitä käytetään digitaalisten laitteiden tietojen edustamiseen ja käsittelyyn. Binäärijärjestelmä, eli base-2, on keskeinen osa tietokoneiden logiikkaa, muistia ja tiedon siirtoa.

Järjestelmä kuvaa luvut ja merkit kokonaisina bittijonostona. Yhden bitin arvo on 0 tai 1, ja usean bitin yhdistelmällä voidaan esittää suurempia arvoja. Esimerkiksi desimaalisessa järjestelmässä 13 vastaa binääriä 1101 (neljällä bitillä ilman ylimääräistä tilaa) ja 255 vastaa 11111111 kahdeksalla bitillä. Liittyviä käsitteitä ovat tavu (8 bittiä), kokonaisluvut, liukulukuarvot sekä allekirjoitetut luvut, joita tallennetaan yleisimmin kaksin kopioinnin (two's complement) menetelmällä.

Suurin osa nykyteknologiasta perustuu binääriin: tiedot tallennetaan ja käsitellään bittisarjoina, ja logiikka (portteja kuten AND, OR, NOT, XOR) ohjaa operaatioita. Lisäksi tapahtuu bittisiirtoja vasemmalle tai oikealle, esimerkiksi aritmeettisissa ja loogisissa operaatioissa sekä muistien osoitteiden hallinnassa. Tietokoneet käyttävät erilaisia esitystapoja, kuten binäärisiä liitteitä (kieliopilliset merkit, merkkijonot ASCII/Unicode) ja liukulukujärjestelmiä (floating-point), jotka tallentavat desimaalisia arvoja.

Historiaan kuuluu Gottfried Wilhelm Leibnizin 1600-luvulla kehittämä binäärinen ajattelutapa, joka jaaurteella johti nykyisen digitaalisen luvun visioihin. Binäärit ovat siten sekä teoreettinen perusta että käytännön keino, jolla laitteet voivat toimia luotettavasti ja tehokkaasti.