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Binärsystem einfach erklärt - Warum verwenden Computer 1en und 0en?
Das Wichtigste aus dem Video
Transkriptautomatisch erstellt · 74 Zeilen
- jeder hat schon mal gehört dass bei der Funktionsweise von Computern alles auf Nullen und Einsen zurückzuführen ist und wahrscheinlich hast du auch schon gehört
- dass man dieses System Binärsystem nennt aber wie funktioniert das alles eigentlich genau viele haben schon von diesen Nullen und Einsen gehört aber wie
- das dann alles im Detail funktioniert das wissen viele nicht in diesem Video erkläre ich dir wie das Binärsystem funktioniert wie du das ganze anwenden
- kannst und warum das für Computer so wichtig ist und falls du mich noch nicht kennst hi mein Name ist junus ich bin programmierlehrer und mit meiner
- Akademie bringen wir Leuten programmieren bei und begleiten sie dann bis zu dem ersten Job schauen wir uns hier erstmal das einfachste System an
- eine Strichliste du hast einen Apfelbaum und möchtest zählen wie viele Äpfel an diesem Baum sind also machst du einen Strich pro Apfel an deinem Baum das
- ganze funktioniert für Äpfel vielleicht sehr gut aber wenn du sehr hoch zähen möchtest dann verlierst du relativ schnell den Überblick wenn du 1000 Äpfel
- hast dann wird es anhand einer Strichliste sehr schwer zu sehen ob du wirklich genau die Zahl 1000 hast genau aus diesem Grund haben Menschen sich
- dann irgendwann ein anderes System einfallen lassen und zwar das Dezimalsystem wahrscheinlich weil sie zehn Finger haben um die Zahl 1
- darzustellen haben wir nach wie vor ein Strich die Zahl 2 wird jetzt aber nicht durch zwei Striche repräsentiert sondern durch ein extra dafür geschaffenes
- Symbol genauso die Zahl 3 4 5 6 und so weiter wir haben für die Zahlen von 0 bis 9 ein extra Symbol geschaffen dadurch schaffen wir es die Zahlen von 0
- bis neu mit nur einem einzigen Symbol anstatt mit Zeh Symbolen sowie bei dem strichsystem von eben darzustellen da wir uns nicht unendlich viele Zeichen
- bzw Ziffern merken können haben wir uns dann entschieden die Zahl 11 mit zwei Ziffern darzustellen mit der 1 und der 1 die hinterste Ziffer sagt wie viel
- Einser wir haben die vorletzte Ziffer sagt wie viel Zehner wir haben genauso können wir jetzt auch darstellen wie viel 100underter wir haben wie viel
- Tausender wir haben wie viel ztausender wir haben und so weiter und so fort wir schaffen es also mit gerade mal vier Zeichen die Zahlen von 0 bis
- 9999 darzustellen das System ist also richtig effizient die Möglichkeiten aus diesem System steigen exponentiell mit jeder extra Ziffer haben wir wieder 10
- mal so viele Zahlen die wir abbilden können das Binärsystem funktioniert ähnlich allerdings haben wir hier nur zwei verschiedene Zeichen 0 und 1 mit
- der Ziffer 0 stellen wir die Zahl 0 da mit der Ziffer 1 stellen wir die Zahl 1 da und die Ziffer 2 die stellen wir da mit der Kombination 10 wir unterscheiden
- dieses Mal nicht in die Zahlen von 0 bis 9 Zehner Hunderter Tausender und so weiter sondern in einer zweier Vierer 16er 32er und so weiter denn wir haben
- nur die Ziffern 0 und 1 zur Verfügung wenn wir die Zahl 22 darstellen wollen dann brauchen wir 032er ein 16er 08er ein Vierer ein Zweier und keinen Einser
- die Zahl 22 wird binär 10 10 dargestellt während sie dezimal nur mit zwei Ziffern dargestellt wird 2 2 versuchen wir mal ein kleines Quiz um das Wissen zu
- manifestieren diese Zahl im Binärsystem bedeutet diese Zahl im Dezimalsystem kannst du mir in 10 Sekunden sagen was diese Zahl im Binärsystem im
- Dezimalsystem bedeutet ich zeige dir jetzt ein System wie du das Ganze immer selbständig innerhalb
- von Sekunden lösen kannst Schritt Nummer 1 schreibe rückwärts alle zweier Exponenten auf also 1 2 4 8 16 und so weiter Schritt Nummer 2 schreibe die
- binäre Zahl da drunter also rückwärts 0 10 10 1 Schritt Nummer 3 addiere alle Zahlen unter denen eine 1 steht also 16 + 0 + 4 + 2 + 0 damit hast du das
- Ergebnis in diesem Fall 22 probieren wir das ganze jetzt einmal andersrum überführe mir die Zahl 20 aus dem Dezimalsystem in das Binärsystem dafür
- schreiben wir wieder alle zweier Potenzen rückwärts auf also 1 2 4 8 16 und so weiter jetzt schauen wir passt die Zahl 16 in die die Zahl 20 rein ja
- das ist der Fall also schreiben wir eine ein hin und merken uns den Rest also 4 jetzt machen wir weiter passt die Zahl 8 in die 4 rein nein denn die 8 ist größer
- als die 4 also schreiben wir eine 0 auf jetzt machen wir weiter passt die 4 in die 4 rein ja das ist der Fall also schreiben wir wieder eine 1 RF jetzt die
- Frage passt die 2 in die Null nein also schreiben wir eine ull auf passt die ein in die Null nein also schreiben wir wieder eine Null auf so kannst du sehr
- schnell eine Dezimalzahl in das Binärsystem überführen nachdem du jetzt grundlegend damit rechnen kannst stellen wir uns die alles entscheidende Frage
- warum nutzen Computer dieses System warum haben Computerwissenschaftler sich dazu entschieden dieses komplizierte Binärsystem anstatt das normale
- Dezimalsystem zu nutzen dann muss es doch einen Grund geben und ja den gibt es Computer arbeiten mit sogenannten Transistoren also vereinfacht gesagt
- Schalter die man an und ausschalten kann du merkst schon an ist die 1 und aus ist die Null unser Computer muss erst einmal Zählen lernen und dafür eignen sich
- diese Schalter einfach sehr gut wir können diese Schalter nun verschieden an und ausstellen und können aus der Kombination jetzt verschiedene Zahlen
- darstellen wenn wir acht verschiedene Transistoren also acht verschiedene Schalter haben dann haben wir die Möglichkeit alle Zahlen zwischen 0 und
- 255 darzustellen solch ein Schalter ist übrigens auch als bit bekannt bit steht für binary digit an oder aus ein oder Null ein Byte entspricht übrigens a Bits
- also acht Schalter die man an oder ausschalten kann 8 Bit hatte übrigens auch eines der ersten Nintendo Systeme das NES und hat es damit bereits
- geschafft solche Grafiken hier abzubilden während 8 Bit nur die Zahlen von 0 bis 255 darstellen können können 16 Bit bereits die Zahlen von 0 bis über
- 65 000 darstellen dieses System hat der Nachfolger das Super Nintendo verwendet und konnte damit deutlich bessere Grafik nämlich solche hier
- darstellen hier haben wir einfach schon die Möglichkeit deutlich mehr Detailtiefe darzustellen wenn du übrigens mal bei deinem alten Nintendo
- gehört hast dass es nur 8 Bit hat und das Super Nintendo dann 16 Bit oder der neue Prozessor hat jetzt eine 64 Bit Architektur der davor nur eine 32 Bit
- Architektur dann hängt das auch genau damit zusammen noch besseres Beispiel wenn dein Computer einen bit Speicher hat dann könnte dein Computer die Zahlen
- von 0 bis 255 speichern ein Kilobyte ist bereits das Tausendfache ein Megabyte ist wieder das Tausendfache davon und ein Gigabyte ist wieder das tausfache
- davon also ziemlich viel Daten die da gespeichert werden können jetzt kommt die Preisfrage wie können wir Wörter speichern wenn du jetzt unter Windows
- ein neues Textdokument anlegst dort irgendwas reinschreibst z.B high und dieses Textdokument auf deiner Festplatte speicherst dann werden auf
- deiner Festplatte ja auch nur Nullen und Einsen abgelegt wie schaffen wir es denn Buchstab haben zu speichern wenn wir eigentlich nur Zahlen speichern können
- hier hilft uns der American Standard code for information interchange kurz asi vielleicht hast du davon schon mal gehört ein Bit kann die Zahlen von 0 bis
- 255 darstellen und mit einer aski Tabelle haben wir jetzt die Möglichkeit jeder dieser Zahlen ein Zeichen also auch ein Buchstaben zuzuordnen so ist
- die Zahl 65 beispielsweise ein großes A 66 ein großes B und 33 ein Ausrufezeichen auf einer Festplatte haben wir jetzt jetzt die Möglichkeit
- ebenfalls Bits abzuspeichern dafür wird eine Festplatte magnetisch gepolt das heißt wir haben ganz viele kleine Bereiche die entweder in die eine
- Richtung für ein oder in die andere Richtung für null gepullt werden können wenn wir jetzt unser high schreiben wollen dann werden die Buchstaben h i in
- aski übersetzt also haben wir die Zahlen 72 und 73 oder mit anderen Worten 0100 100 für das H und
- 01001001 für das i und genau diese Informationen werden dann physisch auf unserer Festplatte abgelegt natürlich noch deutlich mehr Information
- sogenannte steuerungsinformation dass wir beispielsweise sagen dass es sich um ein Textdokument handelt um was für Daten es sich handelt und so weiter und
- so fort gegebenenfalls wird auch nicht alles an die gleiche Stelle geschrieben sondern verteilt und dann gibt's noch so ein Pointer wo dann halt gesagt wird wo
- es weitergeht auf der Festplatte aber ganz vereinfacht kannst du dir vor vorstellen dass genau diese Bits dann auf deiner Festplatte liegen die
- Standard aski Tabelle umfasst genau ein Beit also genau 256 verschiedene Zeichen jetzt noch die Frage wofür brauchst du denn das
- Binärsystem noch heutzutage als Softwareentwickler tatsächlich ist es so dass du heute als Softwareentwickler gar nicht mehr so viel mit diesem
- Binärsystem zu tun hast wir haben inzwischen so viele abstraktionslevel dazwischen dass wir an diese Ebene eigentlich kaum noch rankommen es sei
- denn du Arbeit es jetzt z.B sehr Hardware nah in der Schule in der Ausbildung in der Uni wird das Thema immer noch behandelt und ich finde es
- auch gar nicht so schlecht denn wenn du dich etwas mehr mit Softwareentwicklung beschäftigst dann wird es doch irgendwann die ein oder andere Situation
- geben wo du dann doch mal mit diesem binärystem in Berührung kommst beispielsweise in Dateien wenn du eine Datei erstellen möchtest oder eine Datei
- laden möchtest dann kann es durchaus mal sein dass diese Datei das Binärformat hat und dass du dieses Binärformat dann wieder zurück übersetzen musst oder mit
- bitmasen das ist auch so ein Thema was als Softwareentwickler so nach ein zwei Jahren vielleicht mal relevant wird wenn du jetzt Softwareentwickler werden
- möchtest und das Thema jetzt nicht gerade für die Schule für die Uni und so weiter brauchst dann würde ich mich als erstes allerdings mit anderen Themen als
- mit dem Binärsystem beschäftigen beispielsweise mit Javascript und einfach mal anfangen ein bisschen zu coden ganz am Anfang brauchst du das
- Binärsystem ziemlich wahrscheinlich nicht irgendwann nach ein zwei Jahren kann es sein dass du damit Mal in Berührung kommst und dann kannst du dich
- ja immer noch tiefer in die Materie reinarbeiten und wenn du jetzt sagst du möchtest Software-Entwickler werden dann habe ich gute Nachrichten für dich denn
- genau das ist mein Job bei der Developer Akademie bilden wir dich weiter zum Software-Entwickler auch wenn du quinsteiger bist auch wenn du jetzt
- gerade in einem ganz anderen Bereich gearbeitet hast und vielleicht noch kaum Interaktion mit dem Thema Software hattest Klick dafür einfach mal auf den
- Link ganz oben in der Youtube Beschreibung da kannst du dich über unsere Akademie informieren und da kannst du auch eine kostenlose Beratung
- mit unserem Team vereinbaren da können wir schauen ob wir dich weiterbilden können auch nebenberuflich alles möglich und vielleicht arbeiten wir schon be
- zusammen ansonsten sehen wir uns natürlich hier auf diesem Kanal wieder im nächsten Video mach's gut Abo nicht vergessen wir sehen uns dein junus