Bilgisayarlar Neden Ondalık Değil İkili Kullanır

Bu bir gelenek değil, ikilinin matematiksel olarak özel olmasından da değil — iki durumlu bir elektrik sinyalinin, on durumlu bir sinyalden çok daha kolay güvenilir biçimde üretilip algılanmasından kaynaklanır. “Açık” ile “kapalı” arasında geçiş yapan bir transistörün belirsiz olmaması için yalnızca tek bir eşiği aşması gerekir; ondalık bir basamak için on farklı gerilim seviyesini ayırt etmesi gereken bir bileşenin on kat daha fazla hassasiyete ihtiyacı olurdu ve devredeki herhangi bir gürültü (ısı, parazit, küçük üretim farkları) bir okumayı yanlış basamağa çevirme olasılığını çok daha yüksek hale getirir.

Ondalık bilgisayarlar aslında önce vardı

İlk genel amaçlı elektronik bilgisayarlardan biri olan ENIAC (1946), vakum tüplerinden yapılmış ondalık sayaçlar kullanıyordu — sayıları, insanların zaten saydığı gibi taban 10'da temsil ediyordu. Ancak güvenilir ondalık devre inşa etmek, ikiliye kıyasla çok daha fazla bileşen ve çok daha dikkatli mühendislik gerektiriyordu ve bilgi işlem vakum tüplerinden transistörlere geçtikçe, sonraki on yıl içinde ikilinin sadeliği neredeyse evrensel olarak kazandı. 1960'lara gelindiğinde, ondalık bilgi işlem niş finansal donanım dışında fiilen kullanılmaz hale gelmişti.

İki durum ile on durum

Temel argüman sinyal marjıyla ilgilidir. İkili bir devrenin yalnızca “açıkça yüksek gerilimi” “açıkça düşük gerilimden” ayırt etmesi gerekir — arada gürültünün okumayı çevirmeden işgal edebileceği geniş bir tampon bölge vardır. On ayrı gerilim bandını ayırt etmeye çalışan ondalık bir devre, bu bantları aynı toplam gerilim aralığına sıkıştırmak zorundadır ve her birine ikilinin aldığı marjın yalnızca bir kesrini bırakır — herhangi bir elektriksel gürültünün bir okumayı yanlış banda itme olasılığı orantılı olarak çok daha yüksektir. Bu güvenilirlik farkı, ikili bileşenlerin doğru kalarak modern bir çipte milyarlarca sayıda paketlenebilmesinin nedenidir — çok seviyeli ondalık devrelerle bu çok daha zor olurdu.

İkilinin güvenilirlik dışında sağladıkları

İkili günlük bilgi işleme neden hâlâ sızıyor

Programcılar nadiren doğrudan ikili değişmez değerler yazar, ama altta yatan ikili yapı sürekli ortaya çıkar: iki üstel kuvvetlerdeki bellek boyutları, dört ikili oktetten oluşturulmuş IPv4 adresleri (somut bir örnek için IPv4 alt ağ maskesi rehberine bakın), tek bir tam sayıya paketlenmiş bit bayrakları ve kayan nokta aritmetiğinin bazen şaşırtıcı sonuçlar üretmesinin nedeni — 0,1 gibi birçok ondalık kesrin tam bir ikili karşılığı yoktur, tıpkı 1/3'ün tam bir ondalık karşılığı olmaması gibi. İkilinin ondalığa nasıl dönüştüğünü anlamak, bu tuhaflıkları hata gibi hissettirmek yerine anlamlı kılar.