miércoles, 14 de enero de 2015

Los sistemas de numeración

En una de las entradas anteriores hemos resuelto una serie de problemas sobre sistemas de ecuaciones lineales donde era necesario conocer en qué consiste el sistema de numeración decimal. No obstante, no es el único sistema de numeración que se emplea hoy en día.

Sin saberlo, otros sistemas de numeración como el binario o el hexadecimal están muy presentes en nuestra vida diaria mientras usamos móviles, ordenadores, microondas, televisiones y cualquier aparato electrónico en general, al elegir un color de fondo para nuestras presentaciones...

El sistema de numeración decimal.

El sistema de numeración decimal emplea potencias de base 10 que multiplican a los números que ocupan posiciones concretas. Estos números van del 0 al 10, ya que necesitamos un espectro cuya amplitud coincida con la base (diez valores, base 10).

Así, la cifra de las centenas recibe su nombre porque la debemos multiplicar por 100 (10^2), la de las decenas por 10 (10^1) y la de las unidades por 1 (10^0). Lo mismo ocurre con posiciones más la izquierda (millares, decenas de millar, centenas de millar...).

Si abandonamos la parte entera y nos pasamos a la parte decimal, necesitaremos potencias de exponente negativo. Así, la cifra de las décimas hay que multiplicarla por 0,1 = 1/10 (10^-1), la de las centésimas por 0,01 = 1/100 (10^-2), la de las milésimas por 0,001 = 1/1000 (10^-3) y así sucesivamente.

En un ejemplo, vamos a descomponer el número 157,42:

157,41 = 1·10^2 + 5·10^1 + 7·10^0 + 4·10^-1 + 2·10^-2

El sistema de numeración binario.

El sistema de numeración binario emplea potencias de base 2 y utiliza solamente valores 0 y 1 (dos valores, base 2). Al utilizar una base tan pequeña, necesitaremos más términos para expresar un cierto número.

Por ejemplo, 10010110 es la expresión en binario del número 150, ya que:

1·2^7 + 0·2^6 + 0·2^5 + 1·2^4 + 0·2^3 + 1·2^2 + 1·2^1 + 0·2^0 = 150

Para expresar un número de tres cifras en el sistema decimal hemos necesitado hasta ocho cifras en el sistema binario.
El sistema de numeración binario es la base de la electrónica.

El sistema de numeración hexadecimal.

El sistema de numeración hexadecimal emplea potencias de base 16 y utiliza solamente valores que van del 0 al 15 (16 valores, base 16). Los números 10, 11, 12, 13, 14 y 15 se representan a través de las letras A, B, C, D, E y F respectivamente. Al utilizar una base mayor que el sistema decimal, necesitaremos menos términos para expresar un número dado.

Por ejemplo, A3D es la expresión en binario del número 2621, ya que:

10·16^2 + 3·16^1 + 13·16^0 = 2621

Para expresar un número de cuatro cifras en el sistema decimal hemos necesitado solamente tres cifras en el sistema hexadecimal.
A través de este enlace se puede introducir un número en cualquiera de los tres sistemas y obtener automáticamente su expresión en los otros dos sistemas.
Este sistema de numeración se utiliza entre otras situaciones en el campo de las comunicaciones. Cada dispositivo electrónico (móviles, smart TVs, portátiles, tablets, consolas, ) que se conecte a una red WiFi posee un código identificador único (equivalente a nuestro DNI o a la matrícula de un vehículo) llamado dirección MAC (media access control). Dicho código es una cadena de doce cifras hexadecimales. Pueden aparecer agrupadas de diferente manera y separadas por un cierto símbolo que depende del estándar de comunicaciones que se adopte (ejemplo: 00-B0-D0-86-BB-F7).

Otra aplicación bastante extendida es el llamado código de color RGB (Red/Green/Blue). Se trata de una combinación de tres números que nos indica en qué cantidad mezclamos esos tres colores básicos de los sistemas de imagen modernos (no confundir con los colores básicos de la pintura: rojo, amarillo y azul). Habitualmente, ese código está formado por seis cifras de números hexadecimales, agrupados de la forma #RRGGBB (las dos primeras cifras para el rojo, las dos siguientes para el verde y las dos últimas para el azul).

Podéis acceder a una paleta de colores que os indica el código RGB de un determinado color aquí.

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