لماذا يعمل الحاسوب ب 1 و 0 فقط

1 = true (الصحيح)

0 = false (الخاطئ)

هل هناك شئ اخر غير الـtrue والـfalse لكي يكون الرقم 2 او 3

لا لا يوجد

كل ما في الامر ان الحاسوب يعمل بالاوامر اعطيه امر true لكي يقوم بادخال شحنة كهربية ما لكي يعرض شيئا علي الشاشة

او اعطه امر false لكي يقوم بفصل الشحنة عن نقطة معينة لكي لا يتم عرضها علي الشاشة

وهكذا

اما بخصوص فكرة لماذا تم استخدام الرقمين 0 و1 وليس مثلا اي رقم اخر مثل 1 و 2

فهذا بسبب نوع من انواع انظمة الاعداد يسمي بانظمة العد الثنائية, وفيها لا يوجد غير رقمين اثنين وهما الـ0 والـ1 ويكون العد كالتالي

0 = 0

1 = 1

2 = 10

3 = 11

4 = 100

5 = 101

6 = 110

اي نستخدم رقمين الـ0 والـ1 فقط

قد تجد ان الامر صعب وكيف يمكن ان نقوم بالعد بهذه الطريق ولكن الامر سهل جدا جدا ان تعلمته فقط نقوم بقسمة الرقم المطلوب علي 2 واذا كان هناك رقم متبقي - وطبعا يكون دائما المتبقي رقم 1 - نضع واحد صحيح واذا لم يتبقي اي ارقام نضع صفرا

فمثلا مع الرقم 6 يكون الامر كالتالي

6 \ 2 = 3 والمتبقي 0 (ثم نقوم بقسمة الناتج علي 2)

3 \ 2 = 1.5 ولكننا لا نحسب النصف علي انه واحد فيكون الناتج 1 والمتبقي 1 (ثم نقوم بقسمة الناتج علي 2)

1 \ 2 = 0.5 وكما قلنا نحن نحسب النصف علي انه واحد لذلك الناتج هو لا يكون هناك نتيجة ويتبقي 1

وبما انه لم يكن هناك نتيجة نقوم بوضع المتبقيات مع بعضهم البعض حيث في القسمة الاولة كان 0 والثانية كان 1 والثالثة كان 1 لذلك العدد 6 = 110

وبما انه نظام سهل العد وسهل الاستخدام فتم استخدامه لكي يعبر عن الـtrue والـfalse

التفسير السهل:

تخيل نهر تريد أن تمنع وصوله إلى مكان ما.. كيف ستقوم بذلك؟ الحل هو أن تقوم ببناء سد يمنع جريانه إلى ذلك المكان

تخيل مرة اخرى نهر امامه عائق وتريد أن يصل إلي مكان معين فكيف ستقوم بذلك؟ ستقوم بهدم العائق

نفس الأمر عند بناء نظام كهربائي نحتاج إلى غلق وفتح بعض الاماكن لتمر الكهرباء في مسارات دون مسارات وبدون ذلك ستسير الكهرباء في كل المسارات .. عند تحويل هذه الفكرة إلي نظام رياضي فستحتاج إلى نظام مغلق من عنصرين للتعبير عن حالتي الإغلاق والفتح و ستجد ان نظام boolean algebra الرياضي يمكنه القيام بالمهمة جيدا .. ففي الشكل التالي نريد أن تمر الكهرباء ببعض المسارات ولا تمر بالاخري لذلك نقوم بفتح وغلق المسارات عن طريق المفاتيح

التفسير الحاسوبي:

دعنا نفرق بين الحاسوب النظري والحاسوب الرقمي(الكهربائي).. الحاسوب الرقمي الذي نعرفه الان مبني تبعا لحاسوب نظري يسمي turing machine وفي ذلك الحاسوب النظري تتم عملية الحوسبة بتغيير الحالات داخل النظام..الحالات هنا تعبر عن أي شئ أرقام (1-2 -3) أو ألوان (احمر - اصفر-اخضر ) المهم هنا هو وجود حالات يتم الانتقال بينهم .. فتبدأ من حالة معينة كاللون الاحمر وتنتهي لحالة معينة كاللون الاخضر من خلال سلسلة من التحويلات أو الانتقالات بين الحالات المختلفة المتاحة وهذه التحويلات يجب أن يكون لها معني بالبنسبة للحالات المستخدمة فمثلا يمكننا دمج لونين لكن لا يمكننا ضرب لونين وعندما أرادو تحويل هذا الحاسوب النظري إلي واقع ملموس باستخدام الكهرباء احتاجو إلي تمثيل الحالات بطريقة مشتقة أو تتناسب مع خواص الكهرباء ومن خواص الكهرباء شدة التيار لكن قياس شدة التيار بدقة واستخدامه للتعبير عن الحالات أمر معقد جدا .. لذلك توصلو لاعتبار الشدة التي تفوق قيمة .5 فولت

(حسب ما أتذكر) تعبر عن حالة بينما الشدة التي تقل عنها تعبر عن حالة اخري.. وجود حالتين كان كافيا لبناء لغة عن طريق دمج الحالتين لتكوين عدد لا نهائي من الحالات المركبة تسمي حاسوبيا words

التفسير الرياضي:

توجد علاقة رياضية homomorphism تعبر عن المشابه بين الأنظمة فعلي سبيل المثال نعرف ان 1+2=3 لو قمنا ببناء نظام افتراضي حيث يمكن جمع الأحرف مثل a+b=c فستجد علاقة مشابهه بين نظام جمع الأرقام ونظام جمع الاحرف وبالتالي يمكنك تستخدم أي منهم للتعبير عن نفس الفكرة ولكن عادة نستخدم النظام الاسهل والانسب للسياق .. فيمكنك التعبير عن 0,1 في سؤالك ب 1-,1 أو true وfalse أو a,b أو احمر واسود

لا توجد مشكلة المهم هو الحفاظ على خصائص نظام (boolean algebra )من حيث الإنغلاق clourseووجود محايد العملية identity وبعض الخصائص الاخري

الخلاصة هي لايوجد سبب معين لاستخدام رموز 0-1 ويمكنك استخدام اي رموز اخري بشرط ان تحقق بعض الخصائص

وسبب استخدام قميتين فقط هو قصور قياسات النظام الكهربائي.. وبفرض وجود عدة قيم ففي هذه الحالة يمكننا بناء حاسوب مختلف كالحاسوب الكمي أو الكيميائي أو البيولوجي

لو نظرت للحاسوب أو أي مكون إلكتروني، لا يوجد لا صفر و و لا واحد. يوجد فقط مستويات جهد كهربائي (قوة دفع إلكترونات) منخفض و مرتفع. الصفر و الواحد تعبير نستخدمه البشر من أجل الاختصار.

لماذا ليس 1 2 3؟ لأن الحاسوب يعمل بالمفهوم الإلكتروني و هو مستويات الجهد.

لماذا ليس 1 0 -1؟ لأن الحواسيب الحالية المبنية على الترانستور تحاكي عمل الحواسيب القديمة المبنية على الصمامات المفرغة.

هذه هي المشكلة

نحن نعتقد مثلا أن النظام الوحيد للعيد هو النظام العشري

بينما هناك العديد من الأنظمة الأخرى للعد او الرياضية الأخرى

والتي من بينها النظام الثنائي

0 يوجد ضوء

1 لا يوجد ضوء

وبناءا على هذا تم تصميم نظام ثنائي يكون رابط بين الانسان والالة التي تشتغل بالكهرباء فقط

بسبب عدم وجود خيار ثالث

ان تكون او لا تكون .... تلك هي المسألة :)

-- 0 أو 1 بالنسبة للفلاشة و الرام يعني: إما وجود شحنة أو عدم وجودها في المكتفات.. -المكتفات هي أجهزة كهربائية تقوم بتخزين الشحنات-

--0 أو 1 بالنسبة لل CD و DVD والقرص الصلب: إما أن يكون -فراغ- محروق بالليزة أو لا يكون محروق.. (لذلك يستعمل مصطلح الحرق)...

وهكذا فإن أجهزة التخزين لها وحدة تنائية التخزين.. لذلك يستعمل 0 أو 1... وبهذا يعبر عن الأعداد و الأحرف بمصفوفات من الأرقام... مثلا بالنسبة ل 32 بكسل... كل حرف أو عدد يعبر عليه ب 32 خانة (فراغ) أو (مكتف)...

وهكذا....