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Matemáticas dentro de las computadoras

Adolescentes y adultos Computación Binario

Toda computadora del planeta — teléfono, consola, nave espacial — hace todas sus matemáticas en binario: valor posicional con dos dígitos en lugar de diez. Una vez que conoces el valor posicional de nuestra página de bases, ya entiendes todo el truco. Esta página es donde la aritmética se encuentra con la máquina.

Binario: valor posicional con dos dígitos

decimal binario potencias de 2 1 0001 1 2 0010 2 4 0100 4 8 1000 8 13 1101 8 + 4 + 1 = 13

Un solo dígito binario es un bit. Ocho bits forman un byte — un byte cuenta de 0 a 255, por eso el 255 sigue apareciendo en tecnología (colores, estadísticas de juegos antiguos, direcciones de red).

Por qué las computadoras eligieron el binario

No porque el binario sea elegante — porque la electrónica es fiable con dos estados (corriente que fluye / que no fluye). Claude Shannon probó en 1937–48 que la aritmética binaria y la lógica de verdadero/falso son las mismas matemáticas, así que los circuitos pueden «razonar»:

La famosa sorpresa: 0,1 + 0,2 ≠ 0,3

Escribe 0.1 + 0.2 en casi cualquier lenguaje de programación y obtendrás 0.30000000000000004. No es un fallo — es matemática. El decimal 0,1 es una fracción periódica en binario (como 1/3 es 0,333… en decimal), así que la computadora guarda el valor más cercano que puede, y el redondeo se nota. Todas las computadoras manejan esto de forma idéntica porque siguen un mismo estándar:

Por qué existe esta página en un sitio de programación El binario, la lógica y la aritmética son literalmente la misma materia vista desde distintos ángulos — la observación que construyó la era digital. Jeannette Wing llamó a esta mezcla «pensamiento computacional» y argumentó que pertenece junto a leer, escribir y contar: Cuando estés listo, nuestro IDE y ruta de aprendizaje ponen estas matemáticas a trabajar en programas ALB reales.
Pruébalo tú mismo:
  1. Convierte 1010 binario a decimal  (8 + 2 = 10)
  2. ¿Cuántos valores caben en 4 bits?  (2⁴ = 16)
  3. ¿Es 0,5 exacto en binario?  (sí — es 2⁻¹)