bit operators

بتاريخ On 1‏/1‏/2024 at 13:16 قال Ibrahim Abdul Rasoul Zeus:

لسلام عليكم ورحمة الله وبركاتة ,

انا طالب في جامعة المستنصرية في بغداد / كلية العلوم / علوم حاسوب // امن سيبراني 

دكتور البرمجة لدينا بدأ بلغه C#  , ووصلنا الى bit operators 

لا مشكلة بهذا الامر ابدا , لكن المشكله بدأت عندما تطرق الدكتور الى الـ : Binary number 

سأرفق ملف بأذن الله واطلب من حضرتكم مراجعة الملف والتركيز على ص4 - ص 5 

السؤال هو / اريد شخص مناسب يشرح لي ما موجود في الملف او يشرح الـ Binary number , بالتفصيل 

 

هل هذا الشيء موجود في كورساتكم , واذا غير موجود اتمنى ان تجدوا لي حل مثلا يوتيوب او الخ , انا لا اعرف احد الا انتم 

موثوقين ودائما اجد اجابتي لديكم 

دمتم سالمين 

الأعداد الثنائية هي طريقة لتمثيل الأعداد تستخدم الرقمين 0 و1 فقط، بدلاً من استخدام الأرقام من 0 إلى 9 كما هو الحال في النظام العشري المعتاد. تشير الرقمين 0 و1 في النظام الثنائي إلى حالتين مختلفتين (مثل الشغال وغير الشغال في الدوائر الإلكترونية)، بينما تشير الأرقام في النظام العشري إلى قيم مطلقة.

يعود أصل استخدام الأعداد الثنائية إلى علم الرياضيات، إذ كانت تستخدم من أجل التعامل مع المنطق الرياضي في عمليات الجمع والطرح. ومع تطور علوم الحاسوب وظهور الحواسيب الإلكترونية، أصبح من الضروري استخدام نظام تمثيل المعلومات يتناسب مع طبيعة عمل الدوائر الرقمية التي تستخدم فقط الحالتين "0" و"1".

لذلك تم اعتماد الأعداد الثنائية لتمثيل البيانات داخل الحاسب، حيث يتم تخزين المعلومات كتسلسلات من الأرقام 0 و1، بدلاً من استخدام التمثيل العشري التقليدي. كما أن معظم لغات البرمجة مثل لغة الآلة (Assembly) ولغة C تستند إلى هذا النظام للتعامل مع البيانات على مستوى التعليمات الدقيقة للمعالج.

تمثيل البيانات باستخدام الأعداد الثنائية له مزايا عدة، أهمها ملائمته لطبيعة عمل الدوائر الإلكترونية الرقمية التي تعتمد على الحالتين "0" و"1" فقط في تخزين ومعالجة المعلومات. كما أنه يتيح تخزين البيانات بكفاءة أعلى مقارنة بالأنظمة الأخرى

في النظام الثنائي، يتم تمثيل الأعداد على شكل سلسلة من الأرقام "0" و"1"، حيث يحدد موقع كل رقم قيمته. فالرقم الأيمن له أدنى قيمة وهي 2^0 = 1، أما الرقم التالي فله قيمة 2^1 = 2، والثالث قيمة 2^2 = 4، وهكذا دواليك.

على سبيل المثال، لو أردنا تمثيل العدد 13 بالنظام الثنائي لكانت شكله:

1 * 2^3 + 0 * 2^2 + 1 * 2^1 + 1 * 2^0

= 8 + 0 + 2 + 1

= 11

أي أن العدد 13 العشري يساوي 11 ثنائياً. ولحساب قيمة أي عدد ثنائي، نقوم بضرب كل رقم في القاعدة 2 حسب مرتبته ثم جمع الناتج.

أما الأعداد السالبة فيتم تمثيلها بنظام التكملة 2. بمعنى أننا نقوم بتحويل كل رقم 1 إلى 0 والعكس ثم إضافة 1 إلى الناتج. مثلا العدد -5 سيكون:

1's complement = 0111

2's complement = 1000

وهكذا لباقي الأعداد السالبة.

للأعداد الثنائية العديد من التطبيقات الهامة في مجال الحوسبة، حيث تمثل أساس عمل الحاسوب وتخزين البيانات فيه. فجميع البيانات من صور ونصوص وأرقام تخزن داخل الذاكرة على هيئة سلاسل من الرقمين 0 و1.

كما يتم تنفيذ جميع العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة على مستوى الأعداد الثنائية داخل وحدة المعالجة المركزية CPU. حيث تتضمن وحدة الحساب والمنطق ALU دوائر إلكترونية تنفذ هذه العمليات باستخدام التمثيل الثنائي للبيانات.

كما أن لغات البرمجة الرئيسية مثل C وجافا وبايثون تعتمد أيضا على التمثيل الثنائي للبيانات داخل الحاسب. حيث تقوم بترجمة التعليمات البرمجية إلى لغة الآلة بناءً على هذا التمثيل قبل تنفيذها.

ومن التطبيقات الأخرى للأعداد الثنائية في مجال الإلكترونيات والاتصالات، حيث يتم استخدامها لتمثيل الإشارات الكهربائية والبيانات المرسلة عبر الأسلاك والأقمار الصناعية.
 

ونعم ستجد في كورسات الاكاديميه شرح للbinary numbers وال bit operators