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CEROS Y UNOS

CEROS Y UNOS

INICIACIÓN AL MUNDO DIGITAL

Cuando hablamos del mundo digital pensamos en ordenadores, móviles, Apps, Internet (páginas web, ecommerce, redes sociales, sistemas en la nube y un mar de aplicaciones y servicios a los que accedemos a través de esta red de redes) que nos permiten, entre otras cosas, que varios usuarios estén conectados y trabajando sobre un mismo documento desde diferentes partes del mundo, tener videoconferencias en tiempo real, hacer transacciones bancarias seguras desde cualquier dispositivo, guardar archivos en la nube y enviar correos electrónicos. 


Y pensamos que este mundo digital está formado por ceros y unos. (0010100101001)


Pero digital también lo es el sistema decimal (1,2,3,4,5,6,7,8,9) o el sistema hexadecimal (1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) y no solo el sistema binario (0, 1). 


Entonces ¿Por qué ceros y unos? ¿Por qué el sistema binario?


DE LAS COMUNICACIONES ANALÓGICAS A LAS DIGITALES


Lo cierto es que el universo es totalmente analógico (por lo menos hasta que la física cuántica no nos diga lo contrario con la dualidad onda-partícula) no tanto por la composición, sino en como se transmite la información: los sonidos, las ondas de radio, las vibraciones, nuestros movimientos, los campos magnéticos y electromagnéticos.


Campos electromagnéticos


Entonces podemos decir que el mundo digital, como lo entendemos hoy, fue creado por el ser humano a expensas del universo, y pasamos de trabajar con señales continuas de puntos infinitos en sí mismos (analógicas), a señales representadas por elementos concretos y finitos (digitales).


Con los sistemas digitales la información pierde esa esencia del infinito, ese sinfín de colores y ese romanticismo volviéndose más frías y previsibles en su esencia. Con las comunicaciones digitales dejamos de escuchar el Bigbang, imperceptible, pero que sabías que estaba ahí, susurrando desde muy lejos y que se hacía presente en cada señal que surca nuestro espacio. 


Por lo tanto nuestro mundo digital depende totalmente del mundo analógico. Lo que hacemos es utilizar las señales analógicas para crear señales digitales. Lo conseguimos dando valores concretos y finitos a ondas analógicas que nos van a servir para crear, transportar y guardar cualquier tipo de información codificada con esos valores.


¿CÓMO CONVERTIMOS SEÑALES ANALÓGICAS EN DIGITALES Y VICEVERSA? 

Las redes de Internet, por ejemplo, están montadas sobre sistemas que trabajan con señales analógicas. Estos sistemas interpretan esas señales analógicas y las transforman en digitales y viceversa.


Modulación ASK


Por ejemplo la modulación ASK es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre fibra óptica.


¿SE PUEDEN PRODUCIR ERRORES EN LA COMUNICACIÓN, POR EJEMPLO, CUANDO ESTOY HACIENDO UNA TRANSFERENCIA BANCARIA DESDE MI MÓVIL?

Por supuesto, pero no te preocupes porque hay sistemas que se encargan de garantizar la comunicación sin errores extremo a extremo, con métodos de redundancia (es decir, añadiendo más ceros y unos en una trama de comunicación, los suficientes como para garantizar que la transmisión de los datos se hacen correctamente aunque algunos ceros terminen siendo unos en el receptor y viceversa) o el reenvío de tramas de bits una y otra vez, hasta que la transmisión se hace correctamente sin errores. De esta manera podemos garantizar que la información en el receptor es la misma que enviamos desde el emisor.

Pero, por ejemplo, en comunicaciones de tiempo real como videoconferencias, no podemos estar esperando a que las comunicaciones se produzcan sin errores (transmitiendo tramas hasta que lleguen al receptor sin errores) porque crearemos tal retardo en la transmisión que la comunicación sería imposible. En estos casos, se permiten los errores entre el emisor y el receptor porque lo que prima no es la exactitud sino la comunicación fluida entre los usuarios.

PERO ¿POR QUÉ LOS COMPUTADORES, ORDENADORES, TRABAJAN CON CEROS Y UNOS?

Por su simplicidad: trabajar con dos valores simplifica mucho el desarrollo y diseño de los sistemas, las operaciones y el hardware que se necesita. Sería mucho más complejo si decidiéramos trabajar con el modelo decimal, ya que los sistemas tendrían que estar preparados para trabajar con 10 valores distintos.

Porque la velocidad de procesamiento de los computadores es lo suficientemente alta como para estar contando del uno al millón, “con los dedos de la mano”, en un espacio de tiempo ridículo para el ser humano. Por eso con solo dos dígitos, podemos representar y operar con mucha información en un corto espacio de tiempo. De echo, una de las cualidades que hacen que los ordenadores cuánticos sean más potentes que los actuales, es porque operan con más de dos dígitos en menos tiempo que el que utilizamos actualmente operando con dos.

Los ordenadores, por lo tanto, tienen sistemas (circuitos electrónicos digitales) que trabajan con dos valores discretos, a uno le llamamos 0 y al otro 1.

Esos ceros y unos del sistema binario podemos convertirlos al sistema decimal:

Por ejemplo:     1 0 0 0 en binario es un 8 en decimal

¿POR QUÉ SE UTILIZA TANTO EL SISTEMA HEXADECIMAL EN LA INFORMÁTICA?

Tabla conversión decimal, binario y hexadecimal

Porque gracias al sistema hexadecimal podemos convertir cualquier número binario de 4 dígitos en un solo dígito. Es decir, todas las combinaciones posibles de ceros y unos que podemos conseguir con 4 dígitos son 16 en total, que es el número de símbolos que tiene el sistema hexadecimal. 

De esta forma, un número binario de 8 dígitos (1 byte) lo podemos representar con dos dígitos hexadecimales. Por ejemplo: 11111111 es en hexadecimal FF, por lo que trabajar con hexadecimales es mucho más simple porque con dos dígitos referenciamos 8 bits (1 byte).

RESUMIENDO:

Los ceros y unos nos permiten trabajar con solo dos valores, simplificando mucho el hardware y los sistemas digitales, pero serían totalmente inútiles si los ordenadores no fueran lo suficientemente rápidos para manejar todos estos dígitos en un espacio de tiempo ridículo para el ser humano.

Tampoco podemos olvidar que el mundo digital está montado encima de un mundo totalmente analógico 😉


 

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