La codificación binaria es un tipo de código que se usa principalmente para programar computadoras en el nivel más básico. Consiste en un sistema de unos y ceros, diseñado para representar un valor «verdadero» o «falso» en operaciones lógicas. La codificación binaria fue desarrollada por Claude Shannan en la década de 1930 utilizando interruptores.
Los binarios son datos sin procesar que utilizan casi todas las computadoras, pero la mayoría de los usuarios de computadoras no interactúan con ellos directamente. La computadora lee el código binario y lo traduce en datos útiles para el usuario. Los códigos se almacenan de diferentes formas según el tipo de objeto. Por ejemplo, los códigos se pueden almacenar por voltaje, simplemente indicando si un objeto está encendido, tiene voltaje o está apagado. Los CD-ROM usan puntos oscuros en una superficie brillante para indicar valores “verdaderos” o “falsos”, los discos duros usan magnetismo y la memoria usa carga eléctrica.
La codificación binaria se basa en bits, la unidad de codificación más pequeña. Similar a un interruptor que puede estar apagado o encendido, un bit puede tener un valor de uno o cero. Las unidades de procesamiento más familiares se derivan del bit. Un byte tiene ocho bits, un kilobyte tiene 1,000 bytes y un megabyte tiene 1,000 kilobytes. Cuanto mayor sea el número de bits, más combinaciones pueden tener los bits, por lo que se puede almacenar más información.
Por ejemplo, dos bits tienen cuatro estados. Ambos pueden estar apagados, ambos pueden estar encendidos o uno puede estar apagado y el otro puede estar encendido. En binario, estas combinaciones se escriben como 00, 01, 10, 11. El número de estados de un grupo de bits se puede encontrar mediante la expresión 2n, donde n es el número de bits.
Dado que solo hay dos valores para cada bit, es más sencillo trabajar con ellos que con otros procesos de codificación por computadora. Los grupos de bits se utilizan para representar información diferente. Un byte a menudo representa un carácter alfabético. Por ejemplo, la letra «A» escrita en binario es «01000001.»
Un disco duro en una computadora moderna puede contener 150 millones de caracteres. Los sistemas operativos utilizan alrededor de 100 megabytes de esos caracteres. Los archivos también usan codificación binaria, los archivos .exe y .gif almacenan particularmente sus datos en código binario. Los datos se transmiten a través de Internet o se almacenan en unidades en binario y luego la computadora los decodifica en información utilizable.
Aunque se usa con mayor frecuencia para programar computadoras, la codificación binaria también se usa en algoritmos genéticos para determinar cruces en la herencia entre padres e hijos. Se asignan bits a cada padre para representar una parte de su código genético. Luego, los bits aleatorios o específicos se copian o se invierten para producir el código de la descendencia.