Comprendre le système binaire et son rôle en informatique
Introduction

Le système binaire est au cœur du fonctionnement des ordinateurs et des appareils numériques. Contrairement au système décimal que nous utilisons au quotidien, il ne repose que sur deux chiffres : 0 et 1. Bien que cela puisse sembler limité, ce système est parfaitement adapté aux technologies informatiques.

Dans cet article, nous allons comprendre ce qu’est le système binaire, comment il fonctionne et pourquoi il est indispensable en informatique.

Qu’est-ce que le système binaire ?

Le système binaire est un système de numération en base 2.
Il utilise uniquement deux symboles :

0

1

Chaque chiffre binaire est appelé un bit (binary digit).
Un ensemble de 8 bits forme un octet (byte), qui permet de représenter une grande quantité d’informations.

Pourquoi utiliser seulement 0 et 1 ?

Les ordinateurs fonctionnent grâce à des circuits électroniques. Ces circuits peuvent facilement représenter deux états physiques :

présence ou absence de courant ;

tension basse ou tension haute ;

interrupteur ouvert ou fermé.

Ces deux états sont naturellement associés aux valeurs 0 et 1, ce qui rend le système binaire :

fiable ;

simple à implémenter ;

résistant aux erreurs.

Valeur positionnelle en binaire

Comme dans le système décimal, la valeur d’un chiffre binaire dépend de sa position.

Exemple :
Le nombre binaire 1011₂ signifie :

1 × 2³ = 8

0 × 2² = 0

1 × 2¹ = 2

1 × 2⁰ = 1

Total : 11 en base 10

Chaque position correspond à une puissance de 2.

Représentation des données en binaire

En informatique, toutes les données sont représentées en binaire :

nombres ;

lettres ;

images ;

sons ;

vidéos.

Par exemple :

une lettre est codée grâce à des standards comme ASCII ou Unicode ;

une image est une suite de pixels, chacun représenté par des valeurs binaires ;

le son est stocké sous forme de signaux numériques convertis en binaire.

Le rôle du binaire dans les opérations informatiques

Les processeurs effectuent des opérations logiques et arithmétiques en binaire :

addition ;

soustraction ;

comparaisons ;

opérations logiques (ET, OU, NON).

Grâce au binaire, ces opérations peuvent être réalisées très rapidement par les circuits électroniques.

Du binaire aux langages de programmation

Même si les ordinateurs ne comprennent que le binaire :

les langages de programmation permettent aux humains d’écrire des instructions compréhensibles ;

ces instructions sont ensuite traduites en code machine binaire par des compilateurs ou interpréteurs.

Ainsi, le binaire constitue le langage fondamental de toutes les machines.

Avantages et limites du système binaire

Avantages :

simplicité ;

fiabilité ;

compatibilité avec le matériel électronique.

Limites :

difficile à lire pour les humains ;

nombres longs pour représenter des valeurs élevées.

C’est pour cette raison que l’on utilise souvent les systèmes octal et hexadécimal comme intermédiaires.