 |
| اجزاء البايت Byte ومصطلحاتها |
في دروسنا السابقة، تعمّقنا في عالم لغة الكمبيوتر، من خلال درس شرح نظام العدّ الثنائيّ Binary System الذي كشف لنا عن أسرار الآحاد والأصفار، و درس شرح نظام السادس عشر Hexadecimal الذي أظهر لنا طريقةً مُختصرةً لِفهم هذه اللغة. واليوم، سنُكمل رحلتنا ونُبحر أكثر في عالم البيانات الرقميّة من خلال التّعرّف على البايت، وحدة القياس التي تُحدّد كمية المعلومات التي يُمكن تخزينها ومُعالجتها.
البايت هو حجر الأساس في بناء البيانات الرقمية، فهو يُحدد كمية المعلومات التي يُمكن للجهاز تخزينها، ومدى سرعة معالجتها، وكفاءة عرضها. سواء كنت مُبرمجًا تُريد فهم أعماق لغة الكمبيوتر، أو مستخدمًا عاديًا تُريد معرفة كيف يعمل جهازك، فإنّ فهم مفهوم البايت أمرٌ ضروريٌّ لك. انضم إلينا في هذهِ الرّحلة المُشوّقة لِنكتشف معًا أسرار البايت وكيف يُشكّل اللبنة الأساسيّة في عالمنا الرّقميّ!
1. ما هو البايت (Byte)؟ مجموعةٌ من البِتات لتخزين البيانات!
البايت هو مجموعةٌ من ثمانية بتات (Bits) "بت"، وتُكتب اختصارًا "Bit"، هي أصغر وحدة معلومات في الكمبيوتر، وتُمثّل إمّا 0 أو 1. تخيّل البت كمصباحٍ كهربائيّ، إمّا أن يكون مُضاءً (1) أو مُطفأً (0). بِتجميع ثمانية من هذهِ المصابيح معًا، نحصل على بايت واحد، و يُمكننا من خلاله تمثيل 256 حالة مُختلفة، من 00000000 إلى 11111111.
|
| Bit |
 |
| Byte |
و كما تعلّمنا في الدّروس السّابقة، يُمكن تمثيل البايت بِاستخدام النّظامين الثّنائيّ والسّادس عشر. ففي النّظام الثّنائيّ، سَيُكتب البايت كَسلسلةٍ من ثمانية أرقام، كلّ رقم يمثّل 0 أو 1. أمّا في النّظام السّادس عشر، فسَيُكتب البايت كَرقمين فقط، كلّ رقم يمثّل قيمة من 0 إلى F.
2. أجزاء البايت Byte: بتاتٌ ترقصُ لتُشكّل عالمًا رقميًا!
لنغوص أعمق قليلًا ونكتشف الأسرار المُخبّأة داخل البايت. تخيّل البايت كَغرفةٍ صغيرةٍ تحتوي على ثمانية مفاتيح كهربائيّة، كلّ مفتاحٍ يُمثّل "بت" واحد. يُمكن لِهذهِ المفاتيح أن تكون في إحدى حالتين فقط: إمّا "مفتوحة" (1) أو "مُغلقة" (0). بِتغيير حالة هذهِ المفاتيح، نستطيع تكوين أنماطٍ مُختلفةٍ تُعبّر عن مُختلف أنواع البيانات.
البت (Bit):
البت هو البطل الصّغير في قصّتنا، فهو أصغر وحدة معلومات في الكمبيوتر، ويمثّل قيمةً ثنائيّة، إمّا 0 أو 1. بِتغيير حالة البت (من 0 إلى 1 أو العكس)، نُغيّر المعلومة التي يُمثّلها.
ثمانية بتات Bit تُشكّل بايتًا Byte:
يتكوّن البايت من ثمانية بتات، كأنّها ثمانية مفاتيح كهربائيّة صغيرة تُتيح لنا تمثيل مجموعةٍ واسعةٍ من القيم والمعلومات.
[ أضف هنا صورة توضح مُكوّنات البايت، مثل ثمانية مصابيح كهربائية، بعضها مُضاء (1) وبعضها الآخر مُطفأ (0). ]3. أقسام البايت Byte ومصطلحاتها: تقسيم البايت واسماء اقسامه:
كما رأينا، البايت Byte هو مجموعةٌ من ثمانية بتات Bits تعمل معًا لتمثيل البيانات. ولكن، مثل أيّ فريقٍ ناجح، يُمكن تقسيم أعضاء البايت (البتات) إلى مجموعاتٍ أصغر لِأداء مهامٍ مُحدّدةٍ بِكفاءةٍ أعلى. فلنُلقِ نظرةً على هذهِ الأقسام ومُصطلحاتها:
Crumb:
- Crumb هي أصغر وحدةٍ داخل البايت، وتتكوّن من بتّين فقط.
- تخيّل الـ Crumb كَحرفٍ في الأبجدية يُساهم في تكوين كلمةٍ كاملة.
- يُمكن تمثيل Crumb بِـ 4 قيم مُختلفة (من 00 إلى 11).
Nibble:
- Nibble هي مجموعةٌ من أربعة بتات، أي نصف بايت.
- يُمكن تشبيه الـ Nibble بِمقطعٍ صوتيّ يُساعدنا على نُطق كلمةٍ طويلة.
- لأن الـ Nibble يتكوّن من أربعة بتات، فإنّه يُمكن أن يأخذ 16 قيمةً مُختلفة (من 0000 إلى 1111).
 |
| أقسام البايت Byte ومصطلحاتها Nibble و Crumb |
- Word هي وحدةٌ تُستخدم لِتمثيل البيانات بشكلٍ أكثر كفاءةً في بعض أنظمة الكمبيوتر.
- عادةً، يُمكن اعتبار Word كـ 2 بايت (16 بت).
- يُمكن لـ Word تخزين أرقامٍ أكبر أو تعليماتٍ أكثر تعقيدًا.
Double Word:
- Double Word هي 2 Word (32 بت).
- تُستخدم Double Word في بعض العمليات الحسابية المُعقدة و تمثيل بيانات أكثر تعقيدًا.
Quad Word:
- Quad Word هي 2 Double Word (64 بت).
- تُستخدم Quad Word في العمليات الحسابية و البرمجة المُعقدة جدا و لتخزين بيانات هائلة.
High Nibble و Low Nibble:
عندما نتحدّث عن الـ Nibble داخل البايت، نُفرّق بين نصفيه بِاستخدام التّسميتين التّاليتين:
- High Nibble: هو الجزء الأول من الـ Nibble، ويشمل الأربعة بتات الأولى في البايت. يُمكن تشبيهه بِالمقطع الصّوتيّ الأول في الكلمة.
- Low Nibble: هو الجزء الثّاني من الـ Nibble، ويشمل الأربعة بتات الأخيرة في البايت. يُمكن تشبيهه بِالمقطع الصّوتيّ الثّاني في الكلمة.
 |
| تقسيم الـ Nibble الى High Nibble و Low Nibble |
لماذا نستخدم هذه التّسميات؟ يُساعدنا تقسيم البايت إلى أجزاءٍ أصغر وتسميتها على فهم وتحليل البيانات بِشكلٍ أفضل. فمثلاً، عند التّعامل مع أكواد الألوان، غالباً ما يتمّ تمثيل كلّ لونٍ أساسيّ (الأحمر، الأخضر، الأزرق) بِاستخدام Nibble واحد. أمّا في بعض عمليات البرمجة، قد يُستخدم Crumb واحد لتمثيل معلومةٍ مُحدّدة.
بِفهم هذه التّفاصيل الدّقيقة، نُصبح أكثر قُدرةً على فكّ شفرة اللّغة التي يتحدّث بها الكمبيوتر، واستخدامها لِبناء عالمنا الرّقميّ!
4. تمثيل البايت: النظام الثنائيّ والسّادس عشر يلتقيان!
تخيّل أن البايت هو صندوقٌ صغيرٌ يُمكنه تخزين رسائل سرية مُختلفة. ولكن لفهم محتوى هذا الصندوق، نحتاج إلى مفتاحٍ لفكّ شفرته. هنا يأتي دور النظامين الثنائيّ والسادس عشر كأداتين فعّالتين لتمثيل البايت وفهم معناه.
في النظام الثنائي، يتمّ تمثيل البايت كَسلسلةٍ من ثمانية أرقام (بتات)، كلّ رقم يمثّل إمّا 0 أو 1. على سبيل المثال، البايت الذي يُمثّل الرقم 10 في النّظام العشريّ، سيُكتب كالتّالي في النّظام الثّنائيّ: 00001010. أمّا الحرف "B"، فسَيُكتب كَـ 01000010 في النّظام الثّنائيّ.
أمّا في النظام السّادس عشر، فيتمّ تمثيل البايت بِاستخدام رمزين فقط، كلّ رمز يمثّل قيمةً من 0 إلى F. فعلى سبيل المثال، البايت الذي يُمثّل الرقم 10 في النّظام العشريّ سيُكتب كَـ 0A في النّظام السّادس عشر. أمّا الحرف "B"، فسَيُكتب كَـ 42 في النّظام السّادس عشر.
يُتيح لنا النّظامان الثّنائيّ والسّادس عشر فهم محتوى البايت بِطرقٍ مُختلفة. فالنّظام الثّنائيّ يُظهر لنا البتات التي تُشكّل البايت بِشكلٍ مُفصّل، بينما يُقدّم لنا النّظام السّادس عشر تمثيلًا مُختصرًا وأسهل في القراءة والتّعامل معه.
5. لماذا ثمانية بتات؟ سرٌّ تاريخيٌّ يُحدّد هويّة البايت!
قد تتساءل، لماذا اختير ثمانية بتات لتكوين البايت دون غيرها؟ لماذا لا ستة أو عشرة بتات مثلاً؟ يكمن الجواب في مزيجٍ من العوامل التاريخية والتقنية التي ساهمت في تحديد هوية البايت كما نعرفها اليوم.
في بدايات عصر الكمبيوتر، كانت هناك أنظمة مُختلفة تستخدم أعدادًا مُتفاوتة من البتات لتكوين البايت. ولكن مع تطوّر التكنولوجيا، برز الرقم ثمانية كَخيارٍ مثاليٍّ لِعدّة أسباب:
- الرقم السّحريّ 256: بِاستخدام ثمانية بتات، يُصبح بإمكان البايت تمثيل 256 قيمة مُختلفة (2 مُرفوعة للقوّة 8). هذا النّطاق من القيم كان كافيًا لتمثيل مجموعة واسعة من الحروف، والأرقام، والرّموز، بالإضافة إلى التّحكّم في بعض مُكوّنات الكمبيوتر.
- التّوافق مع الشّيفرات المُستخدمة: ظهرت شيفراتٌ مُهمّةٌ لتمثيل الحروف والرّموز، مثل شفرة ASCII، التي كانت تستخدم سبعة بتات لِتمثيل كلّ رمز. بِإضافة بتٍ ثامن، أصبح بإمكان البايت تخزين قيم ASCII بِكفاءةٍ، مع توفير مساحةٍ إضافيّةٍ لِمُعالجة البيانات.
- تطوّر العتاد (Hardware): مع تطوّر مُكوّنات الكمبيوتر، أصبح من الأسهل و الأكثر كفاءةً التّعامل مع مجموعاتٍ من ثمانية بتات. فَالذّاكرة، والمُعالجات، وأنظمة التّخزين أصبحت تُصمّم لِلعمل مع بايتات مُكوّنة من ثمانية بتات.
وهكذا، أصبح البايت المُكوّن من ثمانية بتات هو المعيار الرّئيسيّ في عالم الكمبيوتر، مُشكّلاً حجر الأساس في تخزين ومُعالجة البيانات الرقمية.
6. مُضاعفات البايت: كيلوبايت، ميغابايت، و... عالمٌ من البيانات!
كما تعلّمنا، البايت الواحد يُخزّن كميّةً صغيرةً من البيانات. لكن ماذا عن تخزين المُستندات، والصّور، والأغاني، والفيديوهات التي تتطلّب مساحةً أكبر بِكثير؟ هنا تَظهر "مُضاعفات البايت" كَأبطالٍ جدد في قصّتنا!
تُستخدم مُضاعفات البايت لِلتّعبير عن كميّاتٍ أكبر من البيانات، وهي تُشبه استخدام الكيلومترات لقياس المسافات الطويلة بدلاً من السنتيمترات. دعنا نُلقي نظرةً على أشهر هذه المُضاعفات:
- الكيلوبايت (KB): الكيلوبايت واحد يُعادل 1024 بايت، ويُستخدم لِقياس حجم الملفات الصّغيرة نسبيًا، مثل مُستندات النّصوص أو الصّور منخفضة الدّقّة.
- الميغابايت (MB): الميغابايت واحد يُعادل 1024 كيلوبايت (أي أكثر من مليون بايت!)، ويُستخدم لِقياس حجم الملفات الأكبر، مثل الأغاني بصيغة MP3 أو الصّور عالية الدّقّة.
- الجيجابايت (GB): الجيجابايت واحد يُعادل 1024 ميغابايت، ويُستخدم لِقياس حجم الملفات الضّخمة، مثل الأفلام عالية الدّقّة أو الألعاب الإلكترونيّة.
- التيرابايت (TB): التيرابايت واحد يُعادل 1024 جيجابايت، ويُستخدم لِقياس سعة أجهزة التّخزين الضّخمة، مثل الأقراص الصّلبة الخارجيّة.
تُساعدنا مُضاعفات البايت على فهم كميّات البيانات الضّخمة التي نُخزّنها ونُعالجها يوميًا، وتُسهّل علينا تحديد المساحة التّخزينيّة التي نحتاجها لِحفظ ملفاتنا بِكفاءة.
7. البايت في تخزين البيانات: من أصغر ملف إلى أكبر قرص صلب!
البايت، بوصفه وحدة قياسٍ أساسيةٍ في عالم الكمبيوتر، يُحدّد مقدار المساحة التي تشغلها بياناتنا في مُختلف أنواع الذّاكرة والتّخزين. فهو يُشبه المسطرة التي نستخدمها لقياس أطوال الأشياء، ولكن بدلاً من قياس البُعد الماديّ، يقيس البايت البُعد الرقميّ لِلمعلومات.
دعنا نستكشف كيف يُستخدم البايت في مُختلف مستويات تخزين البيانات:
- حجم الذّاكرة العشوائيّة (RAM): تُقاس سعة الذّاكرة العشوائيّة، التي تُستخدم لِتخزين البيانات التي يعمل عليها الكمبيوتر في الوقت الحالي، بِوحدة الجيجابايت (GB)، والتي تُعبّر عن مليارات البايتات. كلّما كانت سعة الذّاكرة أكبر، كلّما استطاع الكمبيوتر التّعامل مع مهامٍ أكثر بِسلاسة.
- سعة أجهزة التّخزين: تُقاس سعة أجهزة التّخزين، مثل الأقراص الصّلبة و أقراص SSD و بطاقات الذّاكرة، بِوحدات مثل الجيجابايت (GB) والتيرابايت (TB)، والتي تُعبّر عن تريليونات البايتات. تُحدّد هذهِ السّعة كميّة البيانات التي يُمكنك حفظها على الجهاز.
- حجم الملفات: يُقاس حجم الملفات الفرديّة، مثل المُستندات والصّور والفيديوهات، بِوحدات مُختلفة تبدأ من البايت وتصل إلى الجيجابايت والتيرابايت. تُشير هذهِ القيمة إلى عدد البايتات التي يحتويها الملف.
أمثلة على حجم الملفات:
- صورة بِدقّة عالية: قد تصل إلى عشرات الميغابايت.
- مثال: صورة لِمنظرٍ طبيعيٍّ التقطتها بِكاميرا احترافيّة قد تكون بحجم 20 ميغابايت.
- أغنية بصيغة MP3: قد تصل إلى 5-10 ميغابايت.
- مثال: أغنيتك المُفضّلة التي تستمع إليها على هاتفك قد تكون بحجم 7 ميغابايت.
- فيلم بِدقّة عالية: قد يصل إلى عشرات الجيجابايت.
- مثال: فيلمٌ بِدقّة 4K قد يشغل مساحة 50 جيجابايت على قرصك الصّلب.
وهكذا، يُمكننا رؤية البايت في كلّ مكانٍ في عالمنا الرّقميّ، من أصغر ملفٍ إلى أكبر قرصٍ صلب! فهم هذا المفهوم يُساعدنا على تقدير كميّة البيانات التي نُخزّنها ونُعالجها، واختيار أجهزة التّخزين المناسبة لِاحتياجاتنا.
خاتمة: البايت - حجرٌ صغيرٌ يبني عالمًا رقميًا هائلًا!
لقد انتهت رحلتنا في عالم البايت، هذه الوحدة الصغيرة التي تُشكّل حجر الأساس في بناء عالمنا الرّقميّ الضّخم. من خلال فهم مفهوم البايت، أصبحنا أكثر درايةً بِكيفيّة تخزين البيانات ومُعالجتها في الكمبيوتر، وكيف يُمكن لِسلسلةٍ من ثمانية بتات فقط أن تُمثّل مجموعةً واسعةً من المعلومات.
تذكّر أنّ البايت هو مجرد بداية الرّحلة في عالم الكمبيوتر. فأمامه عالمٌ واسعٌ من المفاهيم والتّقنيات المُثيرة التي تنتظر من يُريد استكشافها. استمرّ في تعلّم المزيد عن أنظمة العدّ، ولغات البرمجة، وطرق تخزين البيانات، لتُصبح أكثر فهماً للّغة التي تُحرّك العالم من حولنا. وفي الدّرس القادم، سنُكمل رحلتنا وننتقل إلى عالمٍ جديدٍ من أنظمة العدّ، وهو النظام الثّماني. ترقّبوا!
و في درسنا القادم من دورة أساسيات مهمة لكل مبرمج ، سنُكمل رحلتنا وننتقل إلى عالم النظام السادس عشر مره اخرى حيث سنتعرف على النظام السادس عشر معلومات متقدمة عن استخدامات Hexadecimal في الألوان و الذاكرة، والاستخدامات المختلفة وطريقة الاستخدام. سنتعرف على هذا النظام الرقمي بشكل اكثر عمقاً و الاشياء المهمة وكيفية استخدامها في الكمبيوتر.
للاطلاع على خارطة الكورس الحالي كورس أساسيات مهمة لكل مبرمج الجزء الاول المجانية بالكامل
استعدوا لِغوصٍ أعمق في عالم التكنولوجيا مع سويد فور يو!
ما هو رايك في المحتوى ؟
هل لديك اي سؤال أخر؟