İkili Kod Nedir? İkili Kod Sistemlerinin Kullanım Alanları Hayattan Örnekler

0

İkili kod nedir? İkili kod sistemleri nerelerde kullanılır? ikili kodun kullanım alanlarına günlük hayattan örnekler, teknolojideki yeri.

İkili Kod

Dijital bilgiyi işleme ve saklama yöntemimizde devrim yaratan ikili kod, programlamanın esasını oluşturur ikili kod, ondalık kesirlere dayanan geleneksel onlu sayı sistemimizden farklı olarak, ikili bir sayı sistemi kullanır. Bu sistemde bütün değerler; birler ve sıfırlarla temsil edilen iki durumdan biri olarak ifade edilir. Bunlar; birin evet veya açık, sıfırın hayır veya kapalıya eşit olduğu voltaj durumlarına karşılık gelir, ikili kodun kökeni 1670’lere kadar gider Blaise Pascal’ın “aritmetik makine”sini toplama işleminin yanı sıra çarpma işlemi de yapabilecek şekilde geliştirmek isteyen Alman filozof ve matematikçi Gottfried Wilhelm von Leibniz’in keşfidir.

baski devre

ANALOGDAN DİJİTALE

Duyu organlarımızın işlediği neredeyse her çeşit bilgi -ışık, ses ve diğerleri- doğası gereği analogdur; yani sürekli bir sinyal olarak ifade edilir.

Bu bilginin dijital olarak kullanılabilmesi için -örneğin sesi telefon üzerinden iletmek ya da eski bir fotoğrafı bilgisayarda saklamak üzere taramak -sıfırlar ve birlerden oluşan bir formata dönüştürülmesi gerekir.

Bunun için, ikili kod kullanan özel bir devreden yararlanılır. Sinyaldeki dalgalanmaların bir sonucu olarak analog bilgi parazitlidir ve bu parazit aktarılmak istenen bilgiyle birlikte nakledilir. Oysa dönüştürme sureci sırasında gerekli bilgi ikili kodlara dönüştürülür ve dönüştürme tamamlandığında parazit baskılanır.

ikili kod

ENTEGRE DEVRE

Cep telefonundan çamaşır makinesine ve televizyona kadar kullandığımız neredeyse tüm elektronik aletlerde entegre devre bulunur. Entegre devrede, diyotlu (elektriği tek yönlü ileten valf) bir elektronik devre, elektrik sinyallerini güçlendiren ve yön veren en az bir transistor ve elektrik akışını engelleyen bir rezistans vardır. Bazılarında ise elektrik yükünü depolayan bir kapasitör de bulunur.Tüm bu parçalar, elektrik akımının cihazın içine akışını düzenlemek için birlikte çalışır ve aynı materyalden üretildiklerinde daha verimli olurlar. Ancak entegre devrelerin dezavantajları da vardır.

Örneğin, bütün bağlantıların eksiksiz olması gerekir yoksa cihaz çalışmaz. Ayrıca hız da önemli bir faktördür. Cihazın devresini oluşturan parçalar çok büyükse ya da parçaları birbirine bağlayan kablolar çok uzunsa, cihaz yavaş ve verimsiz çalışır. Bu sorun, entegre devre ve üzerine koyulduğu çipin aynı yarı-iletken malzemeden yapılmasıyla çözümlendi. Bu gelişme, kablolar ve parçaların artık elde birleştirilmek zorunda kalınmayacağı, devrelerin daha küçük olabileceği ve imalat sürecinde otomasyona geçilebileceği anlamına geliyordu. Moore Yasası’na göre, bir devre üzerindeki transistörlerin sayısı kabaca her 18 ayda bir ikiye katlanır, ki bu da devrelerin boyutları küçülmeye devam edecek demektir. Bu öngörü yıllar boyunca doğruluğunu korumuştur ve günümüzde mühendisler yalnızca birkaç nanometre (1 nanometre=bir metrenin milyarda biri) boyutunda entegre devreler yapmaktadır.

dijital fotoğraf makinesi

DİJİTAL FOTOGRAF MAKİNESİ

Dijital fotoğraf makinesinde, film yerine ışığı elektriğe çeviren silikondan yapılmış bir sensör bulunur Bu sensör ışığa duyarlı küçük piksellerden (görsel öğeleri anlamına gelen picture elements kelimesinin kısaltması) oluşan bir ağdan meydana gelir. DSLR (dijital tek objektifli refleks) fotoğraf makinesinin sensöründe milyonlarca piksel bulunur.

Dijital fotoğraf makinelerinde kullanılan sensörler yük bağlaşımlı devre (CCD) ya da bütünleyici metal oksit yarıiletken (CMOS) olurlar Her iki tip sensör de, güneş pilinin yaptığına benzer şekilde, ışığı elektronlara dönüştürür. CMOS cihazlarda, her pikselde transistörler ve elektrik yükünü hareket ettirmek için teller kullanılır. Sensörlerin yüzeyinde, örtücü (enstantane) açılıp kapandığında objektif tarafından yakalanan görüntünün tek bir pikselini yakalayan milyonlarca minik diyot bulunur Daha fazla sayıda diyot genelde fotoğraf kalitesinin daha yüksek olması anlamına gelir ve megapiksel olarak ölçülür. CCD’de ise, bir analog dijital dönüştürücü pikseldeki yük miktarını ölçerek ve sonra da bu değeri ikili koda dönüştürerek her pikselin değerini dijital değere dönüştürür. Yani dijital imaj, imajı oluşturan küçük nokta ve pikselleri temsil eden birler ve sıfırlar dizisidir.

Özel elektronik filtreler rengi, netliği ve diğer özellikleri ayarlar. Sonra fotoğrafın boyutları küçültülür. Son olarak görüntü, geçici depolama alanına, oradan da hafıza kartına gönderilir Dijital olarak depolandığında görüntü artık işlenebilir ve paylaşılabilir bir nitelik kazanır.

DİJİTAL VİDEO KAMERA

Eğer ışığın, milyonlarca minik parçacıktan yani fotondan oluştuğunu düşünürseniz, video kameranın nasıl çalıştığını daha iyi anlayabilirsiniz. Dijital bir video kameranın içinde, silikon “film” içeren bir CCD bulunur. Bu film ışığa duyarlıdır ve kameranın objektifini filme aldığımız görüntüye odakladığımızda, CCD içindeki milyonlarca küçük sensör görüntünün aydınlık ve karanlık alanlardan oluşan dokusunu okur. Silikon “film” üzerinde bulunan küçük piksellere çarpan fotonlar elektronları yerlerinden oynatır. Aydınlık ve karanlık bölgelerden oluşan doku manyetik şerit ya da hafıza çipine elektronik olarak depolanır.

DİJİTAL MÜZİK

Analog sinyalleri dijital çıktıya dönüştürme yetisi, müziği çalma, depolama ve dinleme biçimimizi de değiştirdi. Aslında analog ses, dijital ikili koda dönüştürüldükten sonra, hoparlörlerden duyabilmemiz için yeniden analog forma dönüştürülür Müziği paketlemenin en yaygın yollarından biri, kompakt disk (CD) ve onun bilgisayara uyarlanmış hali CD-ROM’dur. Bu diskler pürüzsüzmüş gibi görünseler de üzerlerinde, ikili kodu içeren mikroskobik çukurlar ve düz bölgeler dizini bulunur CD çaların içinde lazer ışını, bir bakıma iğnenin eski moda bir gramofondaki izleri okuması gibi CD’nin yüzeyine odaklanır, ikili kodu okuyarak yeniden sese dönüştürür

CD, müzik açısından büyük bir ilerlemeydi ama bilgisayar, internet ve MP3 teknolojisini müziğe uygulayıp önümüzde beliren olanakların farkına vardığımızda işler çok daha ilginç hale geldi. MP3, baytların sayısını azaltarak dijital dosyaları küçülten bir ses sıkıştırma formatıdır ve ses kalitesinde kayba neden olmaz. MP3 ses dosyaları internetten indirilebilir, özel yazılımlarla oynatılabilir, CD dosyalarına dönüştürülebilir, veri CD’lerinde depolanabilir ve portatif müzik çalarlara yüklenebilir.

Müziği sadece dijital olarak dinleyip depolamakla kalmıyor aynı zamanda dijital olarak da yaratabiliyoruz. MIDI (Müzik Enstrümanları Dijital Arabirimi) elektronik klavye, özel donanım, yazılım, denetleyiciler sıralayıcılar amfiler ve hoparlörler yardımıyla orkestra kalitesinde ses yaratmamıza olanak veren bir teknolojidir. Bu teknolojiyi kullanan bir müzisyen, aynen tuvaldeki resim üzerinde çalışan bir ressam gibi, sesleri tasarlayıp katmanlandırılabilir, üst üste kayıt yapabilir, nakarat ekleyebilir, düzenleyebilir ve şarkı çalabilir.

Turing Testi

TURING MAKİNESİ

Yeterli zaman ve depolama alanı verildiği taktirde, bilgisayar her türlü hesaplamayı yapabilir: Turing Makinesi’nin özünde yatan fikir budur. Adını Alan Turing’den alan aygıt, hesaplamanın doğası üzerine bir bildirim olan Church-Turing tezi olarak bilinen bir algoritmadan yola çıkılarak oluşturulmuştur. Son derece uzun bir bant şeridi ile bant boyunca hareket ederek üzerindeki sembolleri okuyan ve bir kurallar tablosuna dayanarak bu değerleri değiştiren bir kafası vardır. Turing makinesinin iyi yanı, bilgisayar işlemcisinin nasıl çalıştığını ve sınırlarını anlamamıza yardımcı olmasıdır. Ancak Turing makinesinin dahi çözemeyeceği -çözüme ulaşmak için yaratıcılık gerektiren- bazı sorunlar vardır ve cihaz pek hızlı bir problem çözücü sayılmaz.

laptop

KİŞİSEL BİLGİSAYAR

Kişisel bilgisayarın (PC) hayatımızı nasıl değiştirdiği konusu gerçekten hayret verici. Bir zamanlar yalnızca büyük şirketlerin ve devlet dairelerinin ulaşabildiği bu teknoloji, sıradan insanın da erişebileceği bir hale geldi. Üstelik işletim sistemindeki gelişmeler sayesinde, kullanmak için yükseklisans dereceli bir bilgisayar bilimcisi olmak zorunda da değilsiniz.

Ortalama bir PC anakart, işlemci, ana işlem birimi (CPU), hafıza, sürücüler, vantilatör ve kablolardan oluşur. Çoğunda mouse, klavye, monitör, hoparlör, yazıcı, tarayıcı gibi birçok ek donanım da olur. Donanım elem^fiları hep birlikte yazılımı işletir. Yazılım, işletim sistemi ve kelime işlem programı gibi kullanıcının sahip olabileceği ek programlardır.

Günümüzde bilgisayarlar hayatımızın hemen her yönünü etkiler ve bu çokyönlülüğün anahtarı, PC’nin bellek bankasındaki devasa kapasitedir. Bilgisayarı çalıştıran programlar ve sistemleri içeren rastgele erişimli bellek (RAM) örnek olarak verilebilir. RAM, belleğin neresinde depolanmış olursa olsun veriye hızlı erişim sağlar.

RAM kapasitesi ne kadar yüksekse bilgisayar o kadar verimli ve hızlıdır. CPU -ana işlem birimi yani bilgisayarın “beyni”- üzerinde yapılan geliştirmeler de kilit önemdedir. Bu birimin en önemli elemanları, operasyonları hesaplayan aritmetik mantık birimi ile komutları okuyan ve yerine getiren kontrol birimidir.

Günümüzde işlemciler saniyede yaklaşık 1 milyar komutu yerine getirebilmektedir.

atm

ATM

Dijital dünya, paramızı yönetme, alışveriş yapma, kredi başvurusunda bulunma yöntemlerimiz üzerinde devrim
yarattı. Artık tüm bunları gişe kuyruğuna girmek zorunda kalmadan yapabiliyoruz. Bankamatikleri (ATM) bir düşünün. ATM kartınızın arkasındaki manyetik şeritte, ikili kodla depolanmış harfler ve rakamlar formatında bir bilgi bulunur.

Kart ATM’ye takıldığında, bu veriler ve işlem talepleri elektronik olarak ATM’yi işleten finansal kuruluşun bilgisayarına gönderilir. Burada, hesap numaranız, bakiye bilgileriniz ve şifreniz doğrulanır. Eğer her şey doğruysa talep ettiğiniz işlem yerine getirilir.

ATM makineler, Üçlü Veri Şifreleme Standardı (DES) adı verilen şifreyi kullanan büyük bir bankalar arası ağa bağlıdır. DES, bilgiyi şifre tekniklerine direnç sek düzeyde şifre aktarmak için andan yararlanır.

Üçlü DES, işlem hızı açısından yavaştır ama sunduğu güvenlik bunu fazlasıyla telafi eder.

Bazı finansal kuruluşlar ATM kartlarını akıllı kartlarla değiştirmeye başladılar. Bu mini işlemcilerde bulunan elektrik yüklü silikon çip, binlerce baytlık bilgiyi depolar ki bu kapasite de ATM kartlarının taşıyabileceğinden çok daha fazladır.

internet

İNTERNET

İnternetin hayatımızı hayal bile edemeyeceğimiz bir şekilde değiştirdiğini söylersek abartmış olmayız. Üniversiteler, hükümet ve sanayi sektörü arasında 1960’ların sonlarında başlayan işbirliği, geniş bir enformasyon altyapısına dönüştü. Bugün internette evden çalışabiliyor, potansiyel arkadaşlarla tanışabiliyor, market alışverişi yapabiliyor, iş toplantıları düzenleyebiliyoruz. Internet kilit önemdeki birkaç kavrama dayanır. Bunlardan biri, paket anahtarlamadır. Özel formatlanmış birimler halindeki veriyi, ağ anahtarlarını ve yönelticileri kullanarak kaynaktan hedefe yönlendirmeyi kapsar. Açık ağ mimarisi ise farklı hizmet sağlayıcı şirketlerin kendilerine uygun ağ teknolojisini kullanmasını ve buna rağmen ağların birlikte çalışmasını sağlar. Açık ağ mimarisini mümkün kılan şey iletim Denetimi Protolü / Internet Protokolü’dür ( TCO /IP). TCP mesaj ya da dosyayı internette gönderilmek üzere küçük paketler halinde toplar. IP ise her paketin adres bölümünü okuyarak doğru adrese ulaşmasını sağlar.

www

WWW

Dünya Çapında Ağ (www) ile internet aynı şey değildir. Web’siz bir internetiniz olabilir ama internetsiz bir Web’iniz olamaz. Tim Bernes-Lee 1990 yılında Web’i kurarak ilk ağ tarayıcısını ve internet yoluyla giriş yapılan web sayfasını yarattı. Web sayfalarında hiper metin (başka dokümanlara yönlendirme yapan hiper bağların bulunduğu metin) bulunur ve özel bir “alan” adına ve ardından gelen .com, .org, ve.net gibi “nokta kısmı”na sahip olması gerekir.

Internet, binlerce başka ağdan oluşan dev bir ağdır. Web, internette çalışan servislerden biridir (E-posta, uygulamalar ve sohbet programları vb.). İnternetteki bilgi, elektronik olarak “paketlere” bölünür ve değişim ve erişim noktalarından geçerek sunucudan sunucuya çeşitli güzergâhlara aynı anda gönderilir.

Ancak bir bilgi talebini yerine getirmek için, sunucunun elektronik bilgiyi doğru “bilgisayar istemcisi”ne göndermesi gerekir. Paket yerine ulaştığında, içerdiği bütün verinin bir araya getirilmesi ve yeniden birleştirilmesi gerekir.

Tüm bunlar, sunucular için düzenlenmiş kural ve düzenlemeleri ifade eden iletişim “protokolleri”nin görevidir. En önemlileri, veri parçalarını toplayan ve yeniden birleştiren TCP ve doğru adrese yönlendirme görevini üstlenen IP’dir.

e-posta

E-POSTA

E-posta 1971 yılında, erken dönem bilgisayar ağı ARPANET için uygulamalar geliştirmekle görevlendirilen bir Boston firmasında çalışan bilgisayar mühendisi Ray Tomlinson tarafından icat edildi. Önceleri yalnızca üniversiteler ve araştırma kurumları tarafından kullanıldı ama sonra hızla benimsendi. E-postanın temelinde, Standart ileti Gönderme Protokolü (SMTP) yatar. Bu yönlendirme programı, mesajın göndericiden alıcıya ulaşmasını sağlar. SMTR bilgisayara mesajın yerine ulaşması için ne yapması gerektiğini söyleyen ayrıntılı bir harf ve sayı kodu kullanır. Sürecin diğer ucunda, gelen iletiyi işleyen Postane Protokolü ya da internet İleti Erişim Protokolü sunucusu bulunur. Bir e-posta gönderdiğinizde, istemci belirlenmiş bir kapı (port) kullanarak SMTP sunucusuyla iletişime geçer ve mesajın kendisi ile birlikte gönderici ve alıcı adreslerini de ikili kodlar olarak iletir.

SMTP sunucusu, alıcı adı ile alan adını ayrıştırır. Ardından, Alan Adı Sunucusu, SMTP sunucusuna varış alanının IP adresini verir. SMTP sunucusu, varış alanı ile bağlantıya geçer ve mesaj yerine ulaşır.

sanal gerçeklik

ARTIRILMIŞ GERÇEKLİK

Sanal gerçeklik, bilgisayarda yaratılmış bir ortamdır. Artırılmış gerçeklik ise duyularımızı geliştirmek yoluyla gerçek dünyanın geliştirilmesidir. Bu teknolojinin kullanımına giren ilk örneklerden biri, televizyonda yayımlanan futbol maçlarını analiz ederken spikerlerin kullandığı oklardır.

Son zamanlarda ise cep telefonlarından avuç içi bilgisayarlarına kadar her türden tüketici elektronik cihazlarına uygulanıyor. Örneğin, akıllı telefonlarda kullanılan artırılmış gerçeklik uygulamaları, kameranın gördüğü görüntülerin üzerine işe yarar bilgiler ekliyor. Bir uygulama, başka bir dilin alfabesini anında ekranda ingilizceye çeviriyor. Bir başkası ise yerin altındaki metro hatlarını gösteriyor.

bulut bilişim

BULUT BİLİŞİM

Bilişim teknolojisindeki son gelişmeler, interneti veri, kaynak, servis ve uygulama depolamak için kullanmamıza olanak veriyor. Bu fikir için kullanılan moda deyim bulut bilişim, temel olarak, uzaktaki bir veri merkezi aracılığıyla bilişim kaynaklarına erişim anlamına gelir.

Bulutu anlamak için, katmanlardan oluştuğunu düşünün. Ön plan katmanları, Gmail hesabı ya da sizi buluta bağlayan bilgisayar yazılımı gibi gördüğünüz ve karşılıklı etkileşimde bulunduğunuz şeylerdir. Arka plan katmanları ise, sunucular ve veri depolama sistemleri ile birlikte ön plan katmanlarını çalıştıran donanım ve yazılımlardır. Bir merkez sunucu bütün sistemi yönetir; kaynakları bölüştürür, trafiği ayrıştırır.Tüm bunları, protokol adı verilen bir kurallar dizini ve arakatman yazılımı denilen özel bir yazılım aracılığıyla yapar. Arakatman aynı ağa bağlı bilgisayarların iletişim kurmasını sağlar. Sunucu sanallaştırma ise, sunuculara donanım paylaşma olanağı vererek daha az makineyle daha fazla iş çıkmasını sağlar ve sunucu çıktısını en üst düzeye ulaştırır.


Bir Yorum Yazmak İster misiniz?