Binários — Como o óbvio pode te destacar em tecnologia
Prefácio — Seja amiga da sua ignorância
Tomar a decisão de entrar de cabeça em uma carreira em tecnologia, qualquer que seja, não é fácil. É se colocar voluntariamente em uma eterna posição de ignorância e admitir — para você mesma e para os outros — que mesmo depois de muitos anos de estudo, você ainda saberá apenas uma fração pequena do que existe de conhecimento na sua área.
Tecnologia é um espelho para você mesma. É encarar sua própria pequenez e aguçar seu olhar para entender que o diabo realmente mora nos detalhes. E como.
Trabalhar com tecnologia é ter um pouco de loucura sim, e já saber antes do início que a jornada é longa. É começar no presente mirando o futuro, sabendo que lá na frente, daqui a 10 ou 15 anos, não são os conhecimentos complexos ou decorebas de Bootcamps que vão fazer a diferença. Ela evolui todos os dias, muda de nome, de cara, de ídolos e referências. Mas é a base, a parte bruta, visceral, simples e óbvia do processo que atesta quem de fato sabe do que está falando, e quem passou os dias recolhendo empréstimos do StackOverflow.
O livro Adams Óbvio conta a história do Adams, um cara que se tornou conhecido por usar a obviedade e o bom senso para ajudar uma agência de publicidade nos Estados Unidos a atender melhor seus clientes, e atrair novos. Esse livro foi escrito a mais de 100 anos, e até hoje ele cabe feito uma luva para a forma como lidamos com problemas na nossa vida.
Se tá todo mundo pensando fora da caixa, então não tem ninguém de verdade fora da caixa. O fora da caixa se tornou a nova caixa. E fazer o óbvio passou a ser o diferente.
A verdade é que tecnologia é feita de muitos pequenos problemas, resolvidos com muitas pequenas soluções óbvias e não tão óbvias assim, que, no fim do dia, quando unidas, formam algo fantástico.
Se você começou na área a pouco tempo, ou pretende entrar, vai encontrar pessoas no teu caminho que te dirão o seguinte:
Quer ser uma boa analista de dados? Aprenda estatística. Quer aprender a programar? Estude lógica, lógica de computadores, matemática.
Ou seja, pratique o óbvio. Aprenda a enxergar o valor inexorável que existe dentro da caixa.
Aprender é um processo doloroso, demorado e pouco glamuroso. Ninguém verá suas horas de estudo, os livros que você está lendo ou os inúmeros tutoriais que está assistindo. Mas não se engane. Lá na frente, isso fará a diferença.
Se você chegou até aqui porque entende a importância do óbvio, e quer entender melhor sobre binários e representações, vou te contar tudo o que aprendi até hoje. E vou tentar fazer a sua jornada de aprendizado óbvia ser leve e descontraída, usando o que eu mais adoro: palavras e Harry Potter.
Passo 01 — Pegue uma folha em branco
“O que eu não posso criar, eu não compreendo.” — Richard Feynman. Professor, físico teórico e ganhador do Prêmio Nobel de Física em 1965.
Quando eu li essa frase pela primeira vez no livro 'Trabalho Focado' do Cal Newport, ponderei bastante sobre ela. Então quer dizer que para entender sobre física de partículas o Richard Feynman precisaria dar uma de Tony Stark e criar seu próprio acelerador? Não é bem por aí.
A intenção do professor, explicada pelo próprio, era mostrar que apenas com uma folha em branco de papel e o conhecimento que ele já possuía, ele poderia pegar algum resultado teórico de física de partículas e criar novas teorias a partir disso, sem precisar de nada além de um papel.
Richard sempre acreditou que a habilidade é o verdadeiro marco do conhecimento, pois a única forma de chegar a novas conclusões e formulações de uma solução sozinho é por meio do conhecimento profundo de cada etapa de raciocínio envolvida nessa solução.
Vamos fazer um exercício mental agora: Traga a crença de Feynman para a sua realidade. Pense em conceitos simples que você pensa que domina ou conhece muito bem, como uma receita — por exemplo, e perceba que você consegue visualizar todas as etapas do processo na sua cabeça. Se você perder o livro de receitas, vai conseguir continuar executando o prato com maestria, pois tudo o que você precisa está na sua cabeça. Este conhecimento profundo também carrega algumas vantagens:
- Você tem mais confiança no resultado final;
- Você tem mais espaço para criar, mexer, colocar seu "toque";
- Você já enxerga pontos de melhoria no processo, consegue mudar aquilo com o que não concorda.
Tendo isso em mente, pegue uma folha em branco e anote o que vou te explicar nos próximos parágrafos. Não corte caminhos, entenda os processos mentais, não tenha pressa. Seu conhecimento vale mais do que isso. E se ficar com alguma dúvida, escreva nos comentários. Será um prazer aprender e ensinar contigo.
Passo 10— Binários
O que são binários?
No linguajar técnico, são dois estados elétricos dos circuitos de um computador: Lux e Nox. 1 e 0. ligado e desligado. O número 1 representa a passagem de uma corrente elétrica, enquanto o 0 significa a ausência de uma corrente elétrica. E tudo o que você vê, ouve e lê na tela do seu computador, na essência, é o resultado de bilhares de 1s e 0s sendo processados por segundo. É exatamente isso que o seu computador faz quando você assiste vídeos no YouTube, ouve uma música ou sobe uma foto nova no Insta. Ele converte a sua foto em uma sequência gigantesca de 0s e 1s. Sim, a sua foto.
Binários estão em todos os lugares. Tudo começa e termina em 0s e 1s. E é por isso que para falar sobre binários a gente também precisa falar sobre representações.
Passo 11— Representações
Neste capítulo quero te mostrar como números, letras, imagens e vídeos podem se tornar 0s e 1s. Vamos começar devagar, olhando para os números.
Antes de tudo, a primeira coisa que você precisa entender é a diferença entre um número binário e os algarismos. Quando dizemos que 11 é o número 3 em binário, não significa que estou dizendo que 11 (onze) é igual a 3 (três). 11 é lido como (um um), e não como onze. Ou seja, de uma forma mais técnica: "passa corrente, passa corrente". 11. Liga Liga. Prometo que daqui a poucos minutos isso fará sentido.
Números
Quando estamos falando de sistemas de numeração posicionais em matemática, usamos esses 10 algarismos (ou símbolos), isolados ou em conjunto, para representarmos o que vem "antes de" ou "depois de" outro número. Com uma combinação entre esses 10 algarismos, chegamos ao infinito.
Vamos começar a estudar representações entendendo como esses 10 algarismos viram sequências de 0s e 1s, e como você, com seu papel, caneta e treino, pode passar qualquer combinação entre esses números (seja ela pequena ou grande) para binário.
Binário, como já explicamos, se trata da base 2. Para entender melhor sobre bases, vamos usar uma que você já está super habituada a usar: a base 10. Você provavelmente aprendeu isso na escola há muito tempo atrás, com a ajuda de um ábaco ou Material Dourado.
Quando olhamos para o número acima, 123 (cento e vinte e três), o que estamos dizendo implicitamente é que temos 100 vezes o número 1 + 10 vezes o número 2 + 1 vez o número 3.
100 + 20 + 3 = 123.
Ou seja, quando falamos de base 10, começando sempre da direita para a esquerda, a cada 1 algarismo que adicionamos à esquerda, a base se multiplica por 10.
Quando falamos de base 2, ou base binária, a lógica continua a mesma. Analisamos os números da direita para a esquerda PORÉM a cada novo algarismo adicionado à esquerda, multiplicamos a nossa base por 2.
Estamos mantendo a lógica da base 10:
Com a base 2:
Agora vamos representar alguns números em base 2:
Lembre-se de desenhar na sua folha, da direita para a esquerda, esse cabeçalho com a base 2: 1, 2, 4, 8, 16, 32, e assim por diante.
Número 1 em base 2: Liga o 1, não liga mais nenhum número. Cada número que você "ligar", você precisará multiplicar pela base que está acima. Capisce?
Número 3 em base 2: Liga o 1, liga o 2 e não liga mais nenhum. 0 1 1 é a mesma coisa que escrever (4 x 0) + (2 x 1) + (1 x 1). Lembrando que a prioridade matemática vai para a multiplicação.
Se você seguiu o passo-a-passo até aqui, provavelmente terá na sua folha os números abaixo nesta mesma ordem:
Desafios
Tenho alguns desafios preparados para você treinar sua representação numérica em binários. Preparada? (Respostas ao final do texto).
Desafio 01
Desafio 10
Desafio 11
Escreva esses números em sequências de 0s e 1s. Lembre-se que você pode adicionar a base 2 à esquerda do 128. Escreva quantas forem necessárias.
Agora você já tá começando a entender como os números que digitamos no computador viram 0s e 1s. E como será que as letras e palavras viram sequências de 0s e 1s?
Letras, palavras e símbolos
Quando falamos de letras, palavras e símbolos do computador, precisamos de alguma representação que possa ser convertida para binários. Para isso, lá quando a internet começou a ser amplamente discutida, alguns sistemas foram criados para padronizar essa representação. Um dos sistemas mais conhecidos e utilizados é chamado de Tabela ASCII.
ASCII é uma sigla do inglês que significa American Standard Code for Information Interchange. Uma frase gigante que quer dizer que todas as palavras e caracteres contidos na gramática da língua inglesa seriam representados por algarismos. E nós já aprendemos como os algarismos viram sequências de 0s e 1s.
A tabela ASCII funciona como a foto acima. Cada letra, símbolo e número ganhou uma representação em algarismo. A letra 'A' maiúscula, portanto, é o número 65. E assim por diante.
Quando você manda um 'Oi!' no seu WhatsApp para alguém, na verdade o que você está mandando é '797333', que vai ser convertido para uma sequência enorme de 0s e 1s. Algo assim:
ASCII ou UNICODE?
O problema com o uso da Tabela ASCII é que ela foi pensada para a língua inglesa, e não considera caracteres árabes, latinos, chineses, indianos. Por conta disso, e da limitação de 7 bits de representações, países como o Brasil passaram a adotar um outro padrão, chamado UNICODE.
o Unicode envolve atualmente 143,859 caracteres, considerando símbolos, letras e emojis, incluindo caracteres de controle e símbolos do seu teclado.
Ou seja, quando você manda um emoji no Whats para alguém, esse emoji também possui uma representação em forma de número.
O emoji da carinha rindo de chorar acima, é representado por esse número:
que, em binários, é essa sequência de 0s e 1s:
Tá começando a entender como emojis e símbolos também viram 0s e 1s? Parece uma loucura, mas é por aí. Uma abstração da abstração.
Imagens
Quando falamos de imagens, o buraco fica um pouco mais embaixo. Se você já mexeu em algum programa de edição de fotos, já se deparou com a sigla RGB. RGB significa Red Green Blue, ou seja, uma combinação entre porcentagens de vermelho, verde e azul em um pixel.
Que cor teríamos com 72 Red, 73 Green e 33 Blue?
TÃ-DÃAAAAAAAAAA! Esse amarelinho/verde abacate aí.
Quer ver onde as coisas começam a ficar interessantes? Aquele emoji que vimos acima é uma imagem colorida feita a partir de milhares desses quadradinhos de pixel coloridos.
Cada um desses pixels recebe três valores numéricos entre 0–255, um para o Red, um para o Green e um para o Blue. Cada um desses 3 valores é um número, e cada um desses números pode ser passado para base binária.
Vídeos
Nada melhor para entender como vídeos são feitos do que esses livretinhos de desenho. Um vídeo nada mais é do que uma sequência muito rápida de frames ou imagens estáticas. A velocidade nos impede de perceber que um vídeo é formado a partir de uma sequência de fotos.
Vamos à abstração
Um vídeo é uma sequência de fotos > uma foto é composta por milhares de pixels > cada pixel recebe 3 valores numéricos (RGB) > cada valor numérico representa uma sequência de 0s e 1s.
Se a sua cabeça está assim:
parabéns, você está começando a entender como TUDO em um computador vira 0s e 1s.
Espero ter conseguido te ajudar a entender um pouco mais sobre base binária e representações em um computador. Se lembre que esse é só o pontapé inicial nos seus estudos de tecnologia, e que nós estaremos contigo, toda sexta-feira no #NísiaEnsina trazendo conteúdos óbvios e não óbvios para engrandecer teu repertório.
Respostas
Desafio 1: 50. Desafio 2: 22. Desafio 3: 92–01011100; 195–11000011; 287- 100011111; 103–01100111;
