מספרים בינאריים, ביט ובייט

מחשבים · לכיתות ה׳–ט׳

בתוך המחשב אין אותיות, אין צבעים ואין צלילים — יש רק שני מצבים: יש זרם או אין זרם. איך אפשר לכתוב בעזרת שני מצבים בלבד מספרים, מילים, תמונות ושירים? התשובה היא השיטה הבינארית. בסוף השיעור תדעו לספור כמו מחשב.

למה רק אפס ואחת?

כל מחשב בנוי ממיליארדי מתגים זעירים — טרנזיסטורים. כל מתג יכול להיות במצב אחד משניים: פתוח או סגור, יש מתח או אין. קל מאוד לבנות מתגים כאלה, להפעיל אותם מהר ולהבחין בין שני המצבים בלי טעויות. לכן מסמנים מצב אחד ב־1 ואת השני ב־0, וכל המידע במחשב נכתב ברצפים של אפסים ואחדות.

ספרה אחת כזאת, 0 או 1, נקראת ביט — קיצור של ״ספרה בינארית״ באנגלית. ביט אחד יכול לענות רק על שאלה של כן או לא: האור דולק? האות גדולה? אבל כשמחברים הרבה ביטים יחד, אפשר לתאר כל דבר — בדיוק כמו שבעזרת 22 אותיות בלבד אפשר לכתוב את כל הספרים בעברית.

איך סופרים בבינארית

בשיטה העשרונית שלנו יש עשר ספרות, ולכל מקום יש ערך: אחדות, עשרות, מאות — כל מקום שווה פי 10 מהמקום שמימינו. בשיטה הבינארית יש רק שתי ספרות, וכל מקום שווה פי 2 מהמקום שמימינו: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. סופרים כך: 0, 1, 10 (שתיים), 11 (שלוש), 100 (ארבע), 101 (חמש), 110 (שש), 111 (שבע), 1000 (שמונה).

כדי לקרוא מספר בינארי, מחברים את הערכים של המקומות שבהם יש 1. למשל 1011: יש 1 במקום של 8, 0 במקום של 4, 1 במקום של 2 ו־1 במקום של 1. ביחד: 8 ועוד 2 ועוד 1 שווה 11. נסו בעצמכם: כמה זה 10100? (יש 1 במקום של 16 ובמקום של 4 — כלומר 20.)

מעשרוני לבינארי

כדי להפוך מספר רגיל לבינארי, מחפשים את ערכי המקומות שמרכיבים אותו, מהגדול לקטן. נניח שרוצים לכתוב 13. הערך הגדול ביותר שנכנס ב־13 הוא 8 — כותבים 1 במקום של 8 ונשארים עם 5. ה־4 נכנס ב־5 — עוד 1, ונשארים עם 1. ה־2 לא נכנס — כותבים 0. ה־1 נכנס — 1. התוצאה: 1101.

יש גם דרך אחרת: מחלקים את המספר ב־2 שוב ושוב ורושמים את השארית (0 או 1) בכל פעם. 13 חלקי 2 זה 6 ושארית 1; 6 חלקי 2 זה 3 ושארית 0; 3 חלקי 2 זה 1 ושארית 1; 1 חלקי 2 זה 0 ושארית 1. קוראים את השאריות מהסוף להתחלה: 1101 — אותה תשובה.

בייט, קילובייט וגיגהבייט

שמונה ביטים ביחד נקראים בייט. בבייט אחד אפשר לכתוב 256 צירופים שונים — מ־00000000 ועד 11111111 — ולכן בייט אחד מספיק כדי לייצג אות אנגלית אחת, ספרה או סימן. קילובייט הוא בערך אלף בייטים, מגהבייט בערך מיליון, גיגהבייט בערך מיליארד וטרהבייט בערך אלף מיליארד.

למה ״בערך״? כי מחשבים אוהבים חזקות של 2, ולפעמים קילובייט מחושב כ־1,024 בייטים ולא 1,000. לכן כונן שכתוב עליו גודל מסוים נראה לפעמים קטן קצת יותר במחשב — זה לא באג, זו רק שיטת ספירה אחרת. לשם השוואה: מסמך טקסט קצר תופס כמה קילובייטים, תמונה מהטלפון כמה מגהבייטים, וסרט שלם כמה גיגהבייטים.

✅ חידון: מספרים בינאריים, ביט ובייט

1. מה זה ביט?

2. כמה ביטים יש בבייט?

3. כמה שווה המספר הבינארי 101?

4. איך כותבים את המספר 4 בבינארית?

5. למה המחשב משתמש בשתי ספרות בלבד?

6. כמה צירופים שונים אפשר לכתוב בבייט אחד?

7. כמה שווה המספר הבינארי 1011?

8. מה גדול יותר?

🖨️ דף עבודה להדפסה

8 שאלות, שאלות לחשיבה ודף תשובות עם הסברים.

🤖 באקדמיית ה־AI: מידע ואימון ←איך מידע שנכתב באפסים ואחדות הופך לחומר הלימוד של בינה מלאכותית.

📘 מושגים מהשיעור

💬 שאלות לשיחה

  1. כתבו את הגיל שלכם בבינארית. כמה ספרות בינאריות היו צריכות?
  2. למה לדעתכם מחשב שהיה בנוי מעשרה מצבים במקום שניים היה מסובך יותר לבנייה?
  3. בעזרת חמש אצבעות ביד אחת, כשכל אצבע היא ביט, עד איזה מספר אפשר לספור?

📖 קטע קריאה בנושא: 🔢 עולם של אפס ואחת

טוענים את הקטע…

עוד שיעורים במחשבים

לכל 15 השיעורים במחשבים ←

חוברת ומבחן לדוגמה לכיתה

שאלות נפוצות

מה זה מספרים בינאריים?

שיטה לכתיבת מספרים בעזרת שתי ספרות בלבד, 0 ו־1, שבה כל מקום שווה פי 2 מהמקום שמימינו. זו השפה הבסיסית של כל המחשבים.

איך ממירים מספר לבינארי?

מחלקים ב־2 שוב ושוב ורושמים את השארית (0 או 1) בכל שלב, ואז קוראים את השאריות מהסוף להתחלה. למשל 13 → 1101.

מה ההבדל בין ביט לבייט?

ביט הוא ספרה בינארית אחת. בייט הוא קבוצה של 8 ביטים, ומספיק כדי לייצג אות אנגלית אחת או מספר בין 0 ל־255.

שווה להסתכל גם על מחשבים, ולומדים.

האם זה עזר?
לא מצאתם בדיוק את הדף שחיפשתם?ספרו לנו מה צריך — ואולי הוא יחכה לכם כאן בשבוע הבא.
לבקשת דף ←או בוואטסאפ