1.6 Bits y Bytes

Supongo que ya sabes que los ordenadores y los ceros y unos van de la mano. Pero puede que no esté tan claro cómo un montón de unos y ceros pueden crear películas animadas en 3D, o cuál es el sistema de operación de tu computadora, o cómo funciona Facebook. 

Realmente es increíble lo que se ha hecho con un montón de unos y ceros. Aunque en realidad, no es acerca de ceros y unos, sino más bien una cuestión de si un estado es verdadero o falso, o más exactamente, si algo está abierto o cerrado. Si alguna vez has mirado el interior del ordenador, en los misteriosos y hermosos tableros, tarjetas, chips, cables, etc., debería ser obvio que todo allí fundamentalmente depende de la electricidad. Sin embargo, la electricidad es una fuerza bastante misteriosa en sí misma, y será más sencillo para esta discusión pensar en la electricidad en una forma mucho más general, como una fuente de agua que fluye.

Usando la metáfora del agua, se puede pensar en las entrañas de nuestro ordenador como una serie de canales increíblemente complejos con presas controlables. Si una presa está inactiva o cerrada, el agua no fluye; si está abierta, el agua pasa a través de ella. Como sistema interconectado complejo, algunas presas controlan la disponibilidad de agua para miles de otras presas. Al controlar sistemáticamente las presas, puedes controlar cómo, cuándo, y donde el agua fluye a través del sistema. Quizás algunas de las presas estén controladas por la presión del agua en algunas partes del sistema; cuando el agua comienza a fluir se abren y permanecen abiertas. Puedes pensar en esto como un circuito de agua que sigue fluyendo. Otras presas podrían estar abiertas por defecto y la presión del agua las cierra. Incluso se puede construir una serie en la que el estado de una presa (abierta o cerrada) controla el estado de otra. Se pueden diseñar sistemas complejos para controlar con precisión cómo el agua (y en última instancia, los barcos) se mueven a través de este sistema, basado en ciertas condiciones.

Por ejemplo, si la presa A y B están abiertas, entonces tal vez un barco puede pasar con seguridad a través del canal C, pero si bien la presa se cierra, el barco no podrá. Así que, aunque sólo estamos describiendo presas y canales, se puede ver cómo es bastante simple, si la lógica de una cierta condición es verdadera, algo ocurre, y así, se puede construir el sistema. Con sólo abrir o cerrar las presas, podemos controlar los resultados específicos del sistema mayor.

Por supuesto, nuestros equipos utilizan la electricidad en lugar de agua, pero el sistema funciona de una manera similar. La versión de las presas en nuestros ordenadores, controla el paso de electrones. Las puertas son transistores –los modernos componentes electrónicos fundamentales en dispositivos tales como nuestros ordenadores pueden estar abiertos o cerrados–, al igual que las presas. Podemos utilizar un 1 o 0 para representar los dos estados, a los que nos referimos técnicamente como dígitos binarios, o más comúnmente como “bits.”

Un sistema de números binarios se basa en sólo 2 dígitos únicos (0 o 1), a diferencia de nuestro decimal, que utiliza 10 dígitos únicos (0-9). Podemos diseñar sistemas numéricos con cualquier número de caracteres únicos. Por ejemplo, otro sistema de números de uso común en la informática es hexadecimal, con 16 caracteres únicos (0-9 y A-F). La informática se basa fundamentalmente en las puertas abiertas o cerradas previamente mencionadas, es eficiente para los ordenadores (no para nosotros) utilizar un sistema binario.

Cualquier punto en el tiempo, bien puede ser 1 o 0, pero nunca ambos. Cuando el grupo de ocho de estos bits juntos, nos referimos a esto como un byte: mil bytes es un kilobyte, mil kilobytes es un megabyte, y mil megabytes es igual a un gigabyte, y sigue adelante. Ahora tenemos algo más de contexto cuando pensamos en teléfonos que tienen 20 gigabyte. Si piensas de nuevo en la analogía de las presas y los canales, imagina el movimiento complejo de barcos que se puede conseguir con miles de millones de presas individuales. Es probable que ahora se puede imaginar cómo, visto desde un plano superior, millones de diferentes barcos que se mueven a través de un sistema tan complejo de presas podrían crear patrones, incluso organizados, o formando la base para una lógica compleja que determina las reglas acerca de cómo uno es amigo de alguien en Facebook.