ये पैटर्न तभी काम आते हैं जब हार्डवेयर उन्हें भरोसे के साथ पढ़ सके। असल तार पर, मापा गया वोल्टेज पूरी तरह स्थिर नहीं होता, इसलिए रीडर सर्किट को वोल्टेज की तुलना एक सीमा (जिसे थ्रेशोल्ड कहते हैं) से करनी पड़ती है और फिर तय करना होता है कि इसे ‘लो’ (low) माना जाए या ‘हाई’ (high)।
अब सोचिए कि दो के बजाय चार वोल्टेज लेवल इस्तेमाल करने की कोशिश की जा रही है, जैसे लेवल 0, 1, 2 और 3। हर लेवल के लिए तय रेंज कम हो जाती है, इसलिए उतनी ही मात्रा में नॉइज़ से मेज़रमेंट के गलत सीमा पार करने और इंटरप्रेट की गई वैल्यू के बदलने की संभावना बढ़ जाती है। सिर्फ़ दो लेवल होने पर, आप ‘लो’ और ‘हाई’ के बीच ज़्यादा सेफ़्टी मार्जिन रख सकते हैं, और यह मार्जिन रीडिंग में होने वाली गलतियों को कम करता है।
देखें कि नॉइज़ की स्थिति में दो वोल्टेज बैंड और चार वोल्टेज बैंड की तुलना कैसी होती है।
लाइट का स्विच इसलिए काम करता है क्योंकि उसकी दो स्थिर स्थितियाँ (stable positions) होती हैं। आप उसे नीचे दबा सकते हैं और लैंप बंद रहता है, या ऊपर दबा सकते हैं और लैंप चालू रहता है, भले ही आपका हाथ हट जाए।
कंप्यूटर को भी इसी तरह की मुख्य समस्या का सामना करना पड़ता है, लेकिन बहुत ज़्यादा स्पीड और छोटे पैमाने पर। कंप्यूटर को हार्डवेयर में एक वैल्यू स्टोर करनी होती है और उस वैल्यू को तारों के ज़रिए भेजना होता है, भले ही गर्मी, इलेक्ट्रिकल इंटरफेरेंस और खराब कंपोनेंट्स की वजह से असली सिग्नल में उतार-चढ़ाव आता हो। सिर्फ़ दो साफ़ तौर पर अलग-अलग स्थितियों का इस्तेमाल करने से यह काम आसान हो जाता है क्योंकि हार्डवेयर को कई विकल्पों के बजाय सिर्फ़ दो विकल्पों में से चुनना होता है।
आप तार पर एक बिट को कम वोल्टेज या ज़्यादा वोल्टेज के रूप में चलते हुए सोच सकते हैं। जब तार का वोल्टेज कम होता है, तो कंप्यूटर उसे 0 मानता है, और जब वोल्टेज ज़्यादा होता है, तो कंप्यूटर उसे 1 मानता है। बिट जानकारी दिखाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दो स्थिर भौतिक स्थितियों के बीच का विकल्प है।
एक बार जब आपके पास 0 और 1 होते हैं, तो आप उनका इस्तेमाल हाँ या ना वाले सवाल का जवाब देने के लिए कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, 0 का मतलब ‘नहीं’ और 1 का मतलब ‘हाँ’ हो सकता है।
अगर आप कई बिट्स को एक साथ रखते हैं, तो आपको और अलग-अलग पैटर्न मिलते हैं। दो बिट्स चार अलग-अलग स्थितियों को बता सकते हैं, जो दिशाओं जैसी चीज़ों के लिए काफ़ी हैं। आप 00 को उत्तर, 01 को पूर्व, 10 को दक्षिण और 11 को पश्चिम के लिए इस्तेमाल कर सकते हैं।
1, 2 और 3 बिट्स के लिए संभावित पैटर्न देखें।