Warum verwenden digitale Computer binäre Systeme in ihren Operationen?

Wissenschaftliche Berechnungen für allgemeine Zwecke wurden mehrere Jahre lang von analogen Computern durchgeführt, die eine "unendliche" Anzahl von Zuständen verwenden, um Werte von Variablen darzustellen. Digitale Computer werden heutzutage wegen des hohen Signal-Rausch-Verhältnisses binärer Signale und der Einfachheit der zugehörigen Schaltungen bevorzugt . In dem Bemühen, eine höhere Dichte der Schaltungen, insbesondere des Speichers, zu erreichen, bauen einige Hersteller von Computern und Speicher Geräten, die 4 Zustände auf jeder Signalleitung verwenden.

Binär (1,0) ist nur eine Abkürzung für den Menschen. Computer auf ihrer untersten Ebene verwenden keine Einsen und Nullen. Was sie verbrauchen, ist Strom. Es gibt zwei Arten von Systemen, die Elektrizität verwenden, um Informationen zu übermitteln. Eine ist analog, wo wir die Strommenge messen, um eine Zahl zuzuordnen. Das andere ist digital, wo wir nur ein- oder ausgeschaltet messen. Es gibt Macht oder nicht.

Analog hat zwei Nachteile. Einer ist, dass es anfällig für viele Fehler ist. Wenn der Strom fließt, verliert er an Leistung, was am anderen Ende empfangen wird, hat etwas weniger Leistung als am Anfang. Die Zahl, die es darstellt, hat sich also geändert. Wegen der hohen Fehlerquote müssen wir stellenweise viel Fehlererkennung einbauen.

Das zweite Problem ist, dass analog langsam ist. Auch wenn digital nur eine viel kleinere Anzahl auf einmal übertragen werden kann, schalten wir die Stromversorgung in einem extrem schnellen Tempo ein und aus. Wir können 1000s mehr binäre Impulse verarbeiten als analoge Trägerwellen, da es ein viel einfacherer Prozess ist. Aus diesem Grund hat Binär das Analoge überholt. Es hat weniger Fehler und ist viel schneller.

Es bedeutet, dass alles und jedes in einem von zwei Zuständen dargestellt werden kann, ein und aus. Dies ist das am einfachsten elektronisch zu verwendende System. Es bedeutet auch, dass Boolesche Logik verwendet werden kann, um die Verarbeitungswerkzeuge zu entwerfen, die für den Umgang mit Binärdaten erforderlich sind.