MEDIDAS DE
ALMACENAMIENTO DE INFORMACIÓN.
Así como usamos
medidas para saber cuánto pesan o miden las cosas, también hay unidades de
medida que te permiten calcular la capacidad de almacenamiento de información o
procesamiento de datos.
Las unidades de medida
más usadas son el Bit, Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte y Terabyte.
Para que entiendas
cómo se relacionan estas unidades de medida entre sí, imagina esto:
Tienes un libro muy
grande, y una sola letra de ese libro representa un Byte. Esta
letra está compuesta por (8) ocho partes y cada una de esas partes se
llama Bit.
Si juntas varias
letras (bytes) formarías palabras, y con las palabras un párrafo, que
aquí contaría como un Kilobyte.
Con varios párrafos
(Kilobytes) podrías conformar algunas páginas del libro, lo que podría
ser un Megabyte.
Y uniendo todas las
páginas (megabytes), tendrías el libro completo, que puedes imaginar que
es Gigabyte.
Si unes ese libro a
muchos otros libros (Gygabytes), tendrías una gran biblioteca que, en
este caso, equivaldría a un Terabyte.
Aunque la capacidad
de almacenamiento de cada una de las unidades de medida no es exactamente igual
al ejemplo que te acabamos de dar, ya tienes una idea de cómo funcionan y se
organizan. Equivalencias reales:
Bit:
Es la unidad mínima
de información empleada en informática.
Byte (B):
Equivale a 8 bits. Con dos bytes guardas o procesas una
letra.
Kilobyte (kB):
1024 bytes forman
un Kilobyte.
Megabyte (MB):
Equivale a 1024 Kilobytes.
Gigabyte (GB):
Es igual a 1024
Megabytes. Es la unidad de medida que se suele usar para determinar la
capacidad de almacenamiento de las USB.
Terabyte (TB):
Lo componen 1024 Gigabytes. Muchas veces esta medida determina la capacidad de almacenamiento de los discos duros. ¡Imagina la cantidad de archivos que podrías guardar
Unidades de almacenamiento de datos: ¿en qué consisten estas unidades de
medida?
¿Qué capacidad de memoria interna
debería tener un buen smartphone? ¿De cuánta memoria RAM se recomienda
disponer? ¿Cuántos gigabytes tiene un disco duro de un terabyte y qué son
kilobytes y megabytes? Medimos las montañas más altas del mundo en metros. Las
cantidades de datos, que no paran de crecer, las medimos en bytes. Para
entender qué significan las distintas capacidades de almacenamiento y qué
relación de tamaño hay entre las distintas cantidades de almacenamiento de
datos, es necesario conocer las unidades de medida de almacenamiento de datos,
empezando por el byte más pequeño y llegando hasta las unidades más grandes:
zetta, yotta y brontobyte.
¿Qué son las unidades de
almacenamiento de datos?
Solo unos
pocos saben que desde 2016 vivimos en la era de los zettabytes. En ese año, la
cantidad de datos generada anualmente superó el umbral del zettabyte, y se
prevé que para el año 2025, la cantidad mundial de datos llegue a los 175
zettabytes. Es fácil ilustrar lo que eso significa: un zettabyte
comprende unos mil millones de terabytes. Los discos duros que más
capacidad de almacenamiento ofrecen actualmente cuentan con una memoria de 1
terabyte. Con un terabyte es posible almacenar 250 películas de 120 minutos en
HD; ¡un zettabyte permite almacenar unas 250 000 000 000
películas en alta definición!
Desde que las aplicaciones
digitales, las tecnologías inteligentes y el omnipresente Internet se
convirtieran en una parte esencial de la vida pública, los datos se han
disparado. Tanto empresas como particulares generan una cantidad de datos que
ya no pueden expresarse ni en bits ni en bytes. Se calcula que cada día
se crean en todo el mundo 2,5 trillones de bytes, por lo que la huella
digital de la humanidad ya no puede comprenderse de manera racional. Las
unidades de medida de diferentes tamaños de almacenamiento nos ayudan a
entender el tamaño real de un conjunto de datos.
¿Qué es un bit?
El bit es
la unidad de información más pequeña. Aquí empiezan hasta los mayores conjuntos
de datos, dado que el bit es la distinción más pequeña que puede hacer un
ordenador: 0 o 1. En programación, a esto se le conoce como un “booleano”. No
existe nada más pequeño que un bit ni que 0 o 1 en aplicaciones digitales y,
como el ordenador se comunica de manera binaria, los grupos de
datos se calculan en ceros y unos.
Lo más
fácil es imaginarse las unidades de almacenamiento de datos como un recipiente.
El bit es el recipiente más pequeño y puede contener una
unidad de información, pero no constituye un conjunto de datos. Este conjunto
solo se crea cuando varios recipientes se unen.
El bit, abreviatura de binary
information digit, empezó a utilizarse gracias al matemático estadounidense
John W. Turkey, que lo introdujo en una nota de Bells Labs y se dio a conocer
gracias a Claude E. Shannon y su guía “A Mathematical Theory of Communication”
de 1948.
¿Qué es un byte?
Dado que
el “bit” es muy pequeño para designar cantidades de datos, en 1956, el
ingeniero de IBM Werner Buchholz acuñó el “byte” (B), cantidad de datos más
pequeña que un ordenador puede procesar. Los volúmenes de datos, y por tanto
las unidades de almacenamiento de datos, se indican siempre en bytes o
en potencia de bytes.
Un byte
corresponde a 8 bits y se abrevia con una “B”. Un bit solo
puede representar uno de dos estados (0 o 1), mientras que un byte alcanza a
representar 256 (28) estados o caracteres distintos.
Esto se debe a que cada uno de los 8 bits que hay en un byte ofrece 8
posibilidades donde ubicar un bit de 1:
10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00000001
¿Qué es un conjunto de datos?
Para
distinguir entre conjuntos de datos mayores a los bytes se utilizan prefijos
que se colocan delante de “byte”: kilobyte, megabyte, gigabyte. Aquí chocan el
sistema decimal, que estamos acostumbrados a utilizar, y el sistema binario,
que utilizan los ordenadores para comunicarse. Por este motivo, en la
actualidad se utilizan dos normas de identificación para las cantidades de
datos: los prefijos binarios y los decimales.
Los prefijos binarios, también
llamados prefijos CEI, definen los volúmenes de datos en potencias de dos, es
decir, con base 2x. Los prefijos decimales, también llamados
prefijos SI, trabajan con potencias de 10, es decir 10x.
Prefijo binario (CEI) |
Prefijo decimal (SI) |
Kibibyte (KiB) = 210 Byte |
Kilobyte (KB) = 103 Byte |
Mebibyte (MiB) = 220 B |
Megabyte (MB) = 106 B |
Gibibyte (GiB) = 230 B |
Gigabyte (GB) = 109 B |
Tebibyte (TiB) = 240 B |
Terabyte (TB) = 1012 B |
Pebibyte (PiB) = 250 B |
Petabyte (PB) = 1015 B |
Exbibyte (EiB) = 260 B |
Exabyte (EB) = 1018 B |
Zebibyte (ZiB) = 270 B |
Zettabyte (ZB) = 1021 B |
Yobibyte (YiB) = 280 B |
Yottabyte (YB) = 1024 B |
00000100
00000010
00000001
¿Qué es un conjunto de datos?
Para
distinguir entre conjuntos de datos mayores a los bytes se utilizan prefijos
que se colocan delante de “byte”: kilobyte, megabyte, gigabyte. Aquí chocan el
sistema decimal, que estamos acostumbrados a utilizar, y el sistema binario,
que utilizan los ordenadores para comunicarse. Por este motivo, en la
actualidad se utilizan dos normas de identificación para las cantidades de
datos: los prefijos binarios y los decimales.
Los prefijos binarios, también
llamados prefijos CEI, definen los volúmenes de datos en potencias de dos, es
decir, con base 2x. Los prefijos decimales, también llamados
prefijos SI, trabajan con potencias de 10, es decir 10x.
Quizás ya
has notado que lo que se dice sobre las unidades de almacenamiento de datos (p.
ej. KB, GB o TB) no es del todo cierto. Realmente, los prefijos binarios
describen con mayor precisión los tamaños de la memoria, pero aún no se han
impuesto como nombre oficial para los conjuntos de datos.
Según el
sistema decimal, 1 kilobyte son supuestamente 1000 bytes. Sin embargo, en
realidad son 1024 bytes. Incluso la Comisión Internacional de
Electrónica (CEI), que establece las normas del campo de la ingeniería
eléctrica y la electrónica, recomienda oficialmente los prefijos binarios. Sin
embargo, aparte de los sistemas Linux, no se han implementado ni en el campo de
la informática ni en el día a día.
Resumen de las unidades de almacenamiento:
decimal y binario
¿Cómo se calculan las cantidades
de datos?
Un
ordenador requiere 1 byte para almacenar un carácter. Se procesa de la
siguiente manera:
1 byte =
1 carácter (p. ej. A, Z, ?, 5, 0, #)
En
cambio, 1 kilobyte contiene 1024 bytes, es decir 1024 caracteres distintos.
Por
tanto, una página estándar que contenga 1800 caracteres, incluyendo espacios,
contiene aproximadamente 1800 bytes y entre 1 y 2 kilobytes. En programas como
Word, debido a los formatos y los gráficos que se añaden, es posible alcanzar
fácilmente los 10 o 12 KB, si bien continúan siendo unidades de
almacenamiento muy pequeñas.
A modo de
comparación: un smartphone con una cámara de 12 megapíxeles hoy en día hace
fotos de un tamaño de entre 2 a 4,5 MB por imagen. Los portátiles disponibles
en el mercado ofrecen ya una memoria de trabajo de 8, 12 o 16 GB de RAM, y los
discos duros externos hace tiempo que alcanzaron el terabyte.
La siguiente tabla puede servir
para convertir las unidades de almacenamiento de datos:
Decimal (con base 10) |
Binario (con base 2) |
Kilobyte
= 1000 B |
Kibibyte
= 1024 B |
Megabyte
= 1000 KB |
Mebibyte
= 1024 KiB |
Gigabyte
= 1000 MB |
Gibibyte
= 1024 MiB |
Terabyte
= 1000 GB |
Tebibyte
= 1024 GiB |
Petabyte
= 1000 TB |
Pebibyte
= 1024 TiB |
Exabyte
= 1000 PB |
Exbibyte
= 1024 PiB |
Zettabyte
= 1000 EB |
Zebibyte
= 1024 EiB |
Yottabyte
= 1000 ZB |
Yobibyte
= 1024 ZiB |
Para convertir en bytes las cantidades decimales en tamaños binarios, como siguen utilizándose actualmente, puedes utilizar la siguiente tabla:
Unidad de almacenamiento |
En bytes |
Kilobyte |
1024 |
Megabyte |
1 048 576 |
Gigabyte |
1 073 741 824 |
Terabyte |
1 099 511 627 776 |
Petabyte |
1
125 899 906 842 624 |
Exabyte |
1 152 921 504 606 846 976 |
Zettabyte |
1 180 591
620 717 411 303 424 |
Yottabyte |
1 208
925 819 614 629 174 706 176 |
¿Qué hay después del terabyte?
La medida por excelencia
actualmente para los dispositivos de almacenamiento es el terabyte. Los
discos duros externos suelen ofrecer normalmente entre 1 y 5 terabytes, pero
visto que actualmente se producen unos 44 billones de gigabytes de volúmenes de
datos, esta cantidad tampoco es tan alta.
Petabyte y exabyte
Las unidades que siguen al
terabyte en términos de tamaño son el petabyte y el exabyte. Desempeñan un
papel importante sobre todo en el día a día de las grandes empresas y de los
gigantes tecnológicos como Google y Apple. Según Google, sus centros de datos y
servidores de todo el mundo albergan entre 10 y 15 exabytes de datos,
lo que serían aproximadamente 30 millones de ordenadores juntos.
Zettabyte y yottabyte
Después del exabyte, viene el
zettabyte, que podría utilizarse para describir la cantidad de datos
que se genera en el mundo cada año. Se calcula que solo en 2020, la
humanidad produjo hasta 59 zettabytes de datos. Al zettabyte le sigue el
yottabyte. Aquí nos adentramos en el entorno teórico de las unidades de
almacenamiento. El yottabyte es actualmente la mayor capacidad de
almacenamiento que acepta el Sistema Internacional de Unidades desde 2018. El
yottabyte suele utilizarse para referirse a los datos personales que los
servicios de inteligencia han almacenado en todo el mundo. Es decir, Big
Data muy grande.
Brontobyte y gegobyte
Evidentemente, no se queda todo
en el yottabyte. Los datos masivos como los brontobytes y los gegobytes son tan
grandes, dentro de la teoría de los conjuntos de datos, que todavía no los ha
aceptado el Sistema Internacional de Unidades. Se prevé que la cantidad de
datos generada anualmente alcance en 2030 por primera
vez 1 brontobyte. Para que se entienda: hipotéticamente, un disco
duro de un gegobyte podría, según las escalas actuales, cubrir la tierra 23
millones de veces.
Las unidades de almacenamiento de datos en terabytes todavía se pueden entender. Sin embargo, órdenes de magnitud de la envergadura de 175 zettabytes son abstractas y difíciles de comprender. Para reducir esta confusión, viene bien tener a mano ejemplos sencillos y descriptivos:
1 byte = 1 carácter
1 kilobyte = 1 página web (1.800
caracteres)
1 megabyte = aprox. 1 libro de 200
páginas
2–5
megabyte = 1 peli en HD
1 gigabyte = aprox. 1000 – 2000 libros
1 terabyte = aprox. 250 000
canciones en mp3
1 petabyte =
aprox. 223 000 pelis en HD o 745 millones de disquetes
1 exabyte = aprox. 12 miles de
millones de DVDs o 16 billones de canciones en mp3
1 zettabyte =
todos los datos generados en 2016 en todo el mundo
1 yottabyte = aprox. 45 trillones de
discos Blu-ray de 25 GB cada uno
Los científicos estadounidenses
estiman que la capacidad de almacenamiento del cerebro humano ronda los 2,5
petabytes. Eso son 1024 discos duros externos con un volumen de
almacenamiento de 1 terabyte. Lo que sigue siendo un misterio es por qué
olvidamos con tanta frecuencia la contraseña del correo electrónico o el PIN de
la tarjeta de crédito.
NÚMERO
BINARIO
El sistema binario, popularmente
conocido porque es el sistema que utilizan los ordenadores y el resto de los
dispositivos electrónicos, es un sistema de base 2. Eso significa que es un
sistema que solo utiliza dos cifras para representar todos sus números y en el
caso del código binario estas dos cifras son el 0 y el 1. Los ordenadores
utilizan el sistema binario porque solo trabajan con dos niveles de voltaje:
apagado o sin presencia de carga eléctrica (0) y encendido o con presencia de
carga eléctrica (1).
Existen
otros sistemas de numeración con diferentes utilidades, como el sistema octal
(de base 8) y el sistema hexadecimal (de base 16), ambos utilizados también
dentro del mundo de la informática, o el sistema sexagesimal (de base 60), que
es otro sistema de numeración que usamos diariamente para medir el tiempo (por
ejemplo, una hora equivale a 60 minutos y cada minuto equivale a 60 segundos).
Orígenes del
sistema binario
Las
primeras descripciones de un sistema de numeración binario se remontan al siglo
III a. C. y se atribuyen a un antiguo matemático indio llamado Pingala. Las primeras
representaciones de números binarios se encuentran en obras clásicas de origen
chino, concretamente dentro de la obra filosófica “I Ching”, publicada entre los
años 1200 y 100 a. C.
A
lo largo de los siglos siguientes, encontramos documentación tanto sobre otros
matemáticos como sobre otros tipos de pensadores que exponen ideas relacionadas
con el sistema binario. Por ejemplo, Sir Francis Bacon creó el Código Bacon a principios
del siglo XVII, un código criptográfico basado en el sistema binario que
utilizaba las letras A y B agrupadas en combinaciones de cinco letras para
encriptar mensajes.
En
cuanto al sistema binario moderno, la base matemática del sistema binario como
lo conocemos actualmente fue documentada por primera vez en el siglo XVII por
el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz. En 1703, Leibniz publicó el
artículo “Explication de l’Arithmétique
Binaire”, en el que explicaba cómo se podían representar los
números utilizando las cifras 0 y 1. En ese momento, sus estudios y su
explicación no respondían a ningún objetivo en concreto, pero con la llegada de los primeros ordenadores a
principios del siglo XX, casi 300 años después, se pudo ver que lo que había
explicado Leibniz en su artículo era aplicado por los primeros programadores
informáticos.
Entre
estos dos momentos tan espaciados en el tiempo también hay que destacar las
aportaciones del matemático británico George Boole, que en 1854 publicó un artículo en el que detallaba un
sistema de lógica, llamado Álgebra
de Boole, que partía de la teoría del sistema binario y que fue
clave para el desarrollo de los circuitos electrónicos.
Conversión
de números de un sistema numérico a otro
Es
posible convertir un número de un sistema numérico a otro, por ejemplo de
sistema binario a sistema decimal o al revés. En el primer caso, tenemos que
descomponer en factores el número binario, de base 2, y posteriormente lo
podremos convertir en un número equivalente del sistema decimal. Si tenemos el
número binario 10111101 y lo queremos convertir en un número decimal, primero
tendremos que hacer la descomposición en factores utilizando el número 2 y
elevándolo a la potencia que le corresponde a cada dígito según la posición que
ocupa dentro de la serie de números. Como exponentes, utilizaríamos el 0, 1, 2,
3… hasta llegar al 7, y empezaríamos a hacer la descomposición factorial
siguiendo un orden de izquierda a derecha y empezando por el exponente más
grande. Finalmente realizaremos la suma y así encontraremos el número decimal
equivalente, que en este caso es 189:
10111101
= (1·27) + (0·26) + (1·25) + (1·24) + (1·23) + (1·22) + (0·21) + (1·20)
10111101 = (128) + (0) + (32) + (16) + (8) + (4) + (0) + (1)
10111101 = 189
Para convertir un número entero del sistema decimal y encontrar su equivalente en binario, debemos utilizar el número que queremos convertir (189) como dividendo y el número 2 como divisor, ya que el número que estamos buscando tiene base 2. A continuación cogeríamos el resultado de esta primera división y lo volveríamos a dividir entre 2 (y así sucesivamente con cada cociente obtenido hasta que no sea posible seguir dividiendo). Tras terminar estas divisiones, escribiríamos los números correspondientes a los residuos de cada división en orden inverso, es decir, cogiéndolos desde la última división hecha hasta la primera. De esta manera obtendríamos el número binario equivalente, que recordemos que en esta ocasión era el 10111101.
Operaciones con números binarios
Adición de números binarios
La tabla de sumar para números binarios es la siguiente:
+ |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
10 |
Las posibles combinaciones al sumar dos bits son:
·
0 + 0 = 0
·
0 + 1 = 1
·
1 + 0 = 1
·
1 + 1 = 10
Note que al sumar 1 + 1 es 102, es decir, llevamos 1 a la
siguiente posición de la izquierda (acarreo). Esto es equivalente en el sistema decimal a sumar 9 + 1, que da 10:
cero en la posición que estamos sumando y un 1 de acarreo a la siguiente
posición.
Ejemplo
1
10011000
+ 00010101
———————————
10101101
Se puede convertir la operación binaria en una operación decimal,
resolver la decimal, y después transformar el resultado en un (número) binario.
Operamos como en el sistema decimal: comenzamos a sumar desde la derecha, en
nuestro ejemplo, 1 + 1 = 10, entonces escribimos 0 en la fila del resultado
y llevamos 1 (este "1" se llama acarreo o arrastre). A continuación se suma el acarreo a la
siguiente columna: 1 + 0 + 0 = 1, y seguimos hasta terminar todas las columnas
(exactamente como en decimal).10
Sustracción de números binarios
El algoritmo de la resta en sistema binario es el mismo que en el
sistema decimal. Pero conviene repasar la operación de restar en decimal para
comprender la operación binaria, que es más sencilla. Los términos que
intervienen en la resta se llaman minuendo, sustraendo y diferencia.
Las restas básicas 0 - 0, 1 - 0 y 1 - 1 son evidentes:
·
0 - 0 = 0
·
1 - 0 = 1
·
1 - 1 = 0
·
0 - 1
= 1 (se transforma en 10 - 1 = 1) (en sistema decimal equivale a 2 -
1 = 1)
La resta 0 - 1 se resuelve igual que en el sistema decimal, tomando una
unidad prestada de la posición siguiente: 0 - 1 = 1 y me
llevo 1 (este valor se resta al resultado que obtenga, entre el
minuendo y el sustraendo de la siguiente columna), lo que equivale a decir en
el sistema decimal, 2 - 1 = 1.
Ejemplos
10001 11011001
-01010 -10101011
—————— —————————
00111 00101110
En sistema decimal sería: 17 - 10 = 7 y 217 - 171 = 46.
Para simplificar las restas y reducir la posibilidad de cometer errores
hay varios métodos:
·
Dividir los
números largos en grupos. En el siguiente ejemplo, vemos cómo se divide una
resta larga en tres restas cortas:
100110011101 1001 1001
1101
-010101110010 -0101 -0111
-0010
————————————— =
————— —————
—————
010000101011 0100 0010
1011
·
Utilizando
el complemento
a dos (C2). La resta de dos
números binarios puede obtenerse sumando al minuendo el «complemento a dos» del
sustraendo.
Ejemplo
La siguiente resta, 91 - 46 = 45, en binario es:
1011011
1011011
-0101110 el C2 de 0101110 es
1010010 +1010010
————————
————————
0101101
10101101
En el resultado nos sobra un bit, que se desborda por la izquierda.
Pero, como el número resultante no puede ser más largo que el minuendo, el bit
sobrante se desprecia.
Un último ejemplo: vamos a restar 219 - 23 = 196, directamente y
utilizando el complemento a dos:
11011011
11011011
-00010111 el C2 de 00010111 es 11101001 +11101001
—————————
—————————
11000100
111000100
Y, despreciando el bit que se desborda por la izquierda, llegamos al
resultado correcto: 11000100 en binario, 196 en decimal.
· Utilizando
el complemento
a uno. La resta de dos números
binarios puede obtenerse sumando al minuendo el complemento a uno del sustraendo
y a su vez sumarle el bit que se desborda.
Producto de números binarios
La tabla de multiplicar para números binarios es la siguiente:
· |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
El algoritmo del producto en binario es igual que en números decimales; aunque se lleva a
cabo con más sencillez, ya que el 0 multiplicado por cualquier número da 0, y
el 1 es el elemento
neutro del producto.
Por ejemplo, multipliquemos 10110 por 1001:
10110
x 1001
—————————
10110
00000
00000
10110
—————————
11000110
En sistemas electrónicos, donde suelen usarse números mayores, se
utiliza el método llamado algoritmo de Booth.
11101111
x 111011
__________
11101111
11101111
00000000
11101111
11101111
11101111
______________
11011100010101
División de números binarios
La división en binario es similar a la decimal; la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de
la división, estas deben ser realizadas en binario.
Ejemplo
Dividir 100010010 (274) entre 1101 (13):
100010010 /1101 = 010101
-0000
———————
10001
-1101
———————
01000
- 0000
———————
10000
- 1101
———————
00111
- 0000
———————
01110
- 1101
———————
00001
Tabla de conversión entre decimal, binario,
hexadecimal, octal, BCD, Exceso 3 y Gray o Reflejado
Decimal |
Binario |
Gray o Reflejado |
||||
0 |
0000 |
0 |
0 |
0000 |
0011 |
0000 |
1 |
0001 |
1 |
1 |
0001 |
0100 |
0001 |
2 |
0010 |
2 |
2 |
0010 |
0101 |
0011 |
3 |
0011 |
3 |
3 |
0011 |
0110 |
0010 |
4 |
0100 |
4 |
4 |
0100 |
0111 |
0110 |
5 |
0101 |
5 |
5 |
0101 |
1000 |
0111 |
6 |
0110 |
6 |
6 |
0110 |
1001 |
0101 |
7 |
0111 |
7 |
7 |
0111 |
1010 |
0100 |
8 |
1000 |
8 |
10 |
1000 |
1011 |
1100 |
9 |
1001 |
9 |
11 |
1001 |
1100 |
1101 |
10 |
1010 |
A |
12 |
0001 0000 |
1111 |
|
11 |
1011 |
B |
13 |
0001 0001 |
1110 |
|
12 |
1100 |
C |
14 |
0001 0010 |
1010 |
|
13 |
1101 |
D |
15 |
0001 0011 |
1011 |
|
14 |
1110 |
E |
16 |
0001 0100 |
1001 |
|
15 |
1111 |
F |
17 |
0001 0101 |
1000 |
Factorización
Tabla de conversión entre binario, factor binario, hexadecimal, octal y decimal
Binario |
Factor binario |
Decimal |
||
0000 0010 |
21 |
2 |
2 |
2 |
0000 0100 |
22 |
4 |
4 |
4 |
0000 1000 |
23 |
8 |
10 |
8 |
0001 0000 |
24 |
10 |
20 |
16 |
0010 0000 |
25 |
20 |
40 |
32 |
0100 0000 |
26 |
40 |
100 |
64 |
1000 0000 |
27 |
80 |
200 |
128 |
NUMERO
OCTAL
El sistema octal es el sistema de numeración posicional cuya base es
igual 8, utilizando los dígitos
indio arábigos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. En informática a veces se utiliza la
numeración octal en vez de la hexadecimal. Tiene la ventaja de que no requiere
utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Sin embargo, para trabajar
con bytes o conjuntos de ellos,
asumiendo que un byte es una palabra de 8 bits, suele ser más cómodo el sistema hexadecimal, por cuanto todo byte así definido es
completamente representable por dos dígitos hexadecimales.
Sistema de numeración octal
El sistema de numeración octal es un sistema de numeración
en base 8, una base que es potencia exacta de 2 o de la numeración binaria.
Esta característica hace que la conversión a binario o viceversa sea bastante
simple. El sistema octal usa 8 dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) y cada dígito
tiene el mismo valor que en el sistema de numeración decimal.
El sistema octal es un
sistema de numeración posicional de base 8.
Los símbolos que
se usan en este sistema son:
0, 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7
Para indicar que un número
está escrito en base 8, usamos el subíndice (8,
y para indicar que un número está escrito en base 10, usamos el
subíndice (10.
Ejemplos:
- 13(8 =
11(10
- 25(8 =
21(10
- 1077(8 =
575(10
A continuación,
explicamos el método para pasar del sistema decimal al sistema
octal mediante un ejemplo. Escribiremos el número 768(10 en
base 8:
- Dividimos
el número entre 8:
- Si el
cociente es mayor o igual que 8, lo dividimos entre 8.En nuestro caso, el
cociente es 96 (mayor que 8), por lo que lo dividimos de nuevo:
- Continuamos
así hasta obtener un cociente menor que 8.En nuestro caso, el cociente es
12 (mayor que 8), así que lo dividimos de nuevo:
El cociente es 1, menor que 8, con lo que hemos terminado el proceso.
Hemos indicado los restos con dos rayas y el último cociente con una
circunferencia.
- El
número en base 8 es:(Último cociente) (Último resto) (Penúltimo resto)…
(Segundo resto) (Primer resto).
En nuestro caso,
- El
último cociente es 1.
- El
último resto es 4.
- El
penúltimo resto es 0.
- El
primer resto es 0.
Por tanto, el número 768 en
base octal es 1400. Es decir,
Cuando se
trabaja con una gran cantidad de números binarios de muchos bit es mas adecuado
escribirlos en octal y así volverlos más manejables. El sistema octal, de base
8, utiliza como símbolo los primeros ocho ( 0 - 7) dígitos y se utiliza
generalmente en lenguaje fuente y en impresiones de diagnostico durante la
prueba de programas. Los números binarios pueden ser convertidos en octal
agrupando los números binarios en triadas de bit comenzando en el primer número
octal de derecha a izquierda; si es necesario se agregan ceros a la izquierda
para formar triadas completas. Muchas maquinas ha sido proyectadas con una
estructura interna binaria pura, pero utilizan un sistema de numeración y una
aritmética octal.
Para
convertir números decimales a octal se realiza por divisiones sucesivas por 8
hasta ultimo cociente, este ultimo cociente se escribre seguido de los
sucesivos residuos leídos de derecha a izquierda la forma convencional del
número entero equivalente a sistema octal. Por ejemplo el número 20210(8) se
realiza de la siguiente manera:
Se debe
tomar los números derecha a izquierda de la siguiente manera=312
Para
convertir un número binario a decimal por cada numero octal a la "n"
es la posición del código octal. Por ejemplo, el valor octal
312(8) representa:
3*82 +
1*81+ 2*80 donde
192+8+2
=202(10)
La siguiente tabla muestra los dígitos octal y su equivalencia en binario:
OCTAL |
BINARIO |
DECIMAL |
|
|
|
0 |
000 |
0 |
1 |
001 |
1 |
2 |
010 |
2 |
3 |
011 |
3 |
4 |
100 |
4 |
5 |
101 |
5 |
6 |
110 |
6 |
7 |
111 |
7 |
NÚMERO HEXADECIMAL:
El
sistema hexadecimal es un sistema numérico que sirve para simplificar las
comunicaciones entre ordenadores, ya
que permite reducir las expresiones de números muy extensos a una serie de
dígitos más pequeña. Para entender qué es el sistema hexadecimal y en donde se
utiliza el sistema hexadecimal, es útil comenzar explicando en qué consiste un
sistema más simple: el decimal.
Sistema
numérico decimal
Un sistema numérico decimal o en base diez es
aquel que está compuesto por los dígitos del 0 al 9. Por ende, es un sistema
que cuenta con diez
símbolos para representar dichos valores, que son:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
El sistema decimal es probablemente el
más utilizado por los seres humanos, pues se
usa para expresar cantidades en cualquier ámbito
profesional o de la vida cotidiana. Sin embargo, a pesar de ser el más común,
no es el único sistema que rige las comunicaciones entre individuos y máquinas.
Sistema
numérico hexadecimal
Si bien el decimal tiene base diez, el
hexadecimal es un sistema numérico de base dieciséis. Es decir, contiene una
cantidad total de dieciséis
símbolos para representar valores. El sistema hexadecimal
incluye también el rango de números del 0 al 9, pero adicionalmente, cuenta con
las seis primeras letras del alfabeto (de la A a la F), para completar la cantidad
de los símbolos restantes. Es decir, los símbolos contenidos por este sistema
son los siguientes:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E
Características
del sistema hexadecimal
Como muchos sistemas, el hexadecimal
tiene consigo una serie de características que serán nombradas a continuación:
- Lo principal a tener en cuenta es la
existencia del número 16 como base.
- Sus dígitos van desde el número 0 hasta la
letra F.
- Este sistema también se utiliza como
código de color en HTML para
asignaciones de color específicas.
- Su representación se hace con las letras
«hex».
- Es una excelente manera de comprimir
datos.
- Cada dígito tiene un peso asignado.
¿Cómo
funciona el sistema hexadecimal?
Primeramente, se debe conocer cuáles son
esos dígitos que se utilizan en dicho sistema:
- Números del 0 al 9 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9]
- Letras de la A a la F [A, B, C, D, E, F]
Es importante remarcar que se añadieron
las letras ante la necesidad de tener más variables, además de que en términos
numéricos solo se podían utilizar los que iban del 0 al 9.
En el caso de que se quiera indicar el
uso del sistema hexadecimal, se debe colocar el código entre paréntesis
acompañado de la base del sistema que en este caso es 16.
A continuación, se mostrará un ejemplo
sobre cómo se representa correctamente un dígito del sistema hexadecimal:
- 204 [Este número no está dentro de los
parámetros del sistema hexadecimal. Esto se comprende porque no tiene la
base de 16]
- 204 (16) [Por otro lado, este sí que
cumple con la base de 16]
¿Cómo
leer números en el sistema hexadecimal?
Como bien se dijo antes, dicho sistema
utiliza números de un solo dígito. Dicha regla, también se cumple al momento de
su lectura, también incluyendo la base.
- 204 (16) = dos, creo, cuatro en base
dieciséis.
- 302 (16) = tres, cero, dos en base
dieciséis.
Relación
del sistema hexadecimal con otros sistemas
Antes, hay que añadir que pertenece a la
clasificación de sistemas numéricos posicionales, lo cual significa que cada
dígito obtiene un valor según la posición donde se encuentre.
Sistemas decimal y
hexadecimal
Es importante añadir que el sistema
hexadecimal puede ser pasado al decimal, y viceversa. Hay que seguir una serie
de pasos para poder conseguirlo
Decimal a Hexadecimal
Para pasar un número del sistema decimal
al hexadecimal se debe comenzar dividiendo dicho número entre 16.
Se continuará la división hasta que se
obtenga un cociente menor que 16.
Se debe identificar los restos y
cocientes, para luego comenzar a ordenarlos del último al primero.
De esa forma se podrá conseguir el orden
correcto, aquel que revelará cuál es el número en el sistema hexadecimal.
Ejemplo = 416 (10) = 1CC (16)
Usos
del sistema hexadecimal
Se debe decir que el sistema numérico
hexadecimal está estrechamente relacionado con la informática, pues esta última es la rama
donde más se utiliza.
En sistemas digitales también es
utilizado, especialmente para reducir la gran cantidad de variaciones que tiene
el sistema binario.
En general, en la informática se hace
uso del byte como unidad básica de memoria e información, ´por lo que no es de
extrañar que sea la rama que más utilice dicho sistema.
VIDEOS COMPLETARIOS
Explicación básica de Números Binarios
Explicación básica de Operaciones Binarias
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