Angka adalah simbol yang digunakan untuk mewakili suatu nilai atau jumlah. Misalnya, ketika Wildan memiliki dua buah lampu, jumlah tersebut ditulis dengan simbol 2. Namun, angka tidak memiliki makna dengan sendirinya sebelum manusia menyepakati arti dan cara penggunaannya. Agar angka dapat menyatakan suatu nilai secara pasti, diperlukan sebuah sistem bilangan. Sistem inilah yang menyediakan aturan tentang cara menulis dan membaca angka sehingga menjadi nilai yang jelas. Tanpa sistem bilangan, sekumpulan angka hanyalah deretan simbol yang tidak berarti.

Sistem bilangan yang paling umum digunakan manusia adalah sistem desimal, yaitu sistem berbasis sepuluh. Sistem ini memiliki sepuluh angka dasar, yakni 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Karena hanya tersedia sepuluh simbol, ketika suatu posisi telah mencapai angka 9 lalu ditambah 1, posisi itu akan kembali menjadi 0, sementara posisi di sebelah kirinya bertambah 1. Aturan inilah yang membuat kita menulis “10” (sepuluh) setelah 9. Hal ini berarti setiap posisi angka memiliki bobot nilai yang berbeda: posisi paling kanan adalah satuan, di sebelah kirinya puluhan, lalu ratusan, ribuan, dan seterusnya. Sebagai contoh, bilangan desimal 3271 ditulis dalam urutan tersebut karena setiap digitnya mewakili perkalian dengan pangkat sepuluh sesuai posisinya. Secara matematis, nilai itu dapat diuraikan menjadi: 3271 = (3 × 1000) + (2 × 100) + (7 × 10) + (1 × 1).

Untuk mengolah bilangan, dikenal empat operasi dasar aritmatika: penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Penjumlahan menggabungkan nilai, contohnya saat Wildan memiliki 2 lampu lalu membeli 3 lampu lagi, total lampunya menjadi 5 (2 + 3 = 5). Sebaliknya, pengurangan mengurangi nilai; jika dari 5 lampu itu rusak 2, lampu yang tersisa adalah 3 (5 − 2 = 3). Perkalian merupakan penjumlahan berulang: bila Wildan memiliki 3 kotak yang masing-masing berisi 4 lampu, total lampunya 12 (3 × 4 = 12, sama dengan 4 + 4 + 4 = 12). Adapun pembagian adalah kebalikan perkalian, yaitu membagi nilai ke dalam beberapa bagian sama besar. Apabila 12 lampu dibagikan kepada 4 orang, setiap orang menerima 3 lampu (12 ÷ 4 = 3).

Berbeda dengan manusia, komputer menggunakan sistem bilangan biner yang berbasis dua. Sistem biner hanya mempunyai dua angka, yaitu 0 dan 1. Dua keadaan ini di dalam komputer diwujudkan secara fisik oleh transistor, sebuah komponen elektronik berbahan semikonduktor yang berfungsi sebagai sakelar. Transistor yang menyala merepresentasikan 1, sedangkan yang mati merepresentasikan 0. Pembacaan biner ke desimal dimulai dari 0₂ = 0, 1₂ = 1, lalu 10₂ = 2, 11₂ = 3, dan seterusnya. Saat suatu posisi sudah bernilai lebih dari 1, posisi itu akan kembali ke 0 dan posisi di sebelah kirinya bertambah 1. Untuk memahami nilai suatu bilangan biner, kita dapat mengonversinya ke desimal dengan cara yang serupa seperti pada sistem desimal, tetapi menggunakan basis dua. Sebagai contoh, bilangan biner 1101 dikonversi menjadi: 1101₂ = (1 × 2³) + (1 × 2²) + (0 × 2¹) + (1 × 2⁰) = 8 + 4 + 0 + 1 = 13₁₀.

Karena rangkaian biner bisa sangat panjang dan sulit dibaca manusia, diperkenalkanlah sistem heksadesimal (basis 16) sebagai cara penulisan yang lebih ringkas. Heksadesimal memiliki enam belas simbol, yaitu digit 0–9 untuk nilai nol sampai sembilan, dan huruf A–F untuk nilai sepuluh sampai lima belas (A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15). Satu digit heksadesimal dapat mewakili tepat empat bit biner, karena 2⁴ = 16. Misalnya, bilangan biner 11011010 dapat dipisahkan menjadi dua kelompok empat bit: 1101 (nilai 13, heksa D) dan 1010 (nilai 10, heksa A), sehingga ditulis sebagai DA dalam heksadesimal.

Komputer hanya memahami angka, tetapi manusia memerlukan teks, warna, gambar, video, dan banyak lagi. Untuk itu, dibuatlah aturan penerjemahan bilangan ke dalam berbagai bentuk. Untuk merepresentasikan teks, digunakan standar yang paling sederhana bernama ASCII (American Standard Code for Information Interchange). ASCII memetakan setiap karakter ke sebuah kode angka. Misalnya, huruf ‘A’ besar dipetakan ke 65, ‘B’ ke 66, dan ‘a’ kecil ke 97. Di dalam komputer, angka 65 disimpan dalam bentuk biner 01000001. Ketika komputer membaca deretan bit tersebut dan konteksnya adalah teks, ia akan menampilkan huruf ‘A’ di layar. Jika konteksnya adalah perhitungan angka, deretan bit yang sama akan dibaca sebagai bilangan 65. Dengan adanya aturan seperti ASCII, rangkaian biner dapat mewakili huruf, simbol, dan karakter lainnya.

Prinsip yang sama berlaku untuk gambar, video, dan lainnya. Semuanya diubah menjadi deretan bilangan biner yang disimpan dan diproses oleh komputer. Aturan-aturan inilah yang menjadi jembatan antara bahasa mesin yang hanya mengenali 0 dan 1 dengan pemahaman manusia. Pada materi berikutnya, kita akan mempelajari cara merangkai sakelar-sakelar ini untuk memproses bilangan biner.