Binære tall: binært tallsystem

Innholdsfortegnelse:

Binære tall: binært tallsystem
Binære tall: binært tallsystem
Anonim

Binære tall er tall fra det binære tallsystemet som har base 2. Det er direkte implementert i digital elektronikk, brukt i de fleste moderne dataenheter, inkludert datamaskiner, mobiltelefoner og ulike sensorer. Vi kan si at all vår tids teknologi er bygget på binære tall.

binære tall
binære tall

Skrive tall

Et hvilket som helst tall, uansett hvor stort det måtte være, skrives i det binære systemet med to tegn: 0 og 1. For eksempel vil tallet 5 fra det kjente desimalsystemet i binær bli representert som 101. Binært tall kan angis med prefikset 0b eller og-tegnet (&), for eksempel: &101. I alle tallsystemer, unntatt desimal, leses tegn én etter én, dvs. tatt som eksempel, leses 101 som "en null en".

Overfør fra ett system til et annet

Programmører som hele tiden jobber med det binære tallsystemet kan konvertere et binært tall til desimal mens de er på farten. Dette kan virkelig gjøres uten formler, spesielt hvis en person har en ide om hvordan den minste delen av datamaskinens "hjernen" - biten - fungerer.

Tallet null betyr også 0, og tallet én i det binære systemetvil også være en enhet, men hva skal man gjøre videre når tallene er over? Desimalsystemet vil "foreslå" i dette tilfellet å skrive inn termen "ti", og i det binære systemet vil det bli k alt "to".

binært tall til desimal
binært tall til desimal

Hvis 0 er &0 (tegn er binær notasjon), 1=&1, vil 2 bli betegnet som &10. En trippel kan også skrives med to sifre, den vil se ut som &11, det vil si en to og en enhet. De mulige kombinasjonene er oppbrukt, og i desimalsystemet legges hundrevis inn på dette stadiet, og i det binære systemet "firere". Fire er &100, fem er &101, seks er &110, syv er &111. Den neste større telleenheten er tallet åtte.

Du kan legge merke til en særegenhet: hvis sifrene i desimalsystemet multipliseres med ti (1, 10, 100, 1000, og så videre), så i det binære systemet, henholdsvis med to: 2, 4, 8, 16, 32. Dette tilsvarer størrelsen på flash-kort og andre lagringsenheter som brukes i datamaskiner og andre enheter.

Hva er en binær kode

Tall representert i det binære systemet kalles binære, men ikke-numeriske verdier (bokstaver og symboler) kan også representeres i denne formen. Dermed kan ord og tekster kodes i tall, selv om de ikke vil se så konsise ut, fordi det vil ta flere nuller og enere å skrive bare én bokstav.

Men hvordan klarer datamaskiner å lese så mye informasjon? Faktisk er alt enklere enn det ser ut til. Folk som er vant til desim altallsystemet oversetter først binærttall til mer kjente, og først da utfører de noen manipulasjoner med dem, og grunnlaget for datalogikk er i utgangspunktet et binært system av tall. I teknologi tilsvarer en enhet en høy spenning, og null til en lav spenning, eller det er spenning for en enhet, men det er ingen spenning i det hele tatt for null.

binært kodenummer
binært kodenummer

Binære tall i kultur

Det ville være en feil å anta at det binære tallsystemet er fortjenesten til moderne matematikere. Selv om binære tall er grunnleggende i vår tids teknologier, har de blitt brukt i svært lang tid, og i ulike deler av verden. En lang linje (en) og en brutt linje (null) brukes som koder for åtte tegn, som betyr åtte elementer: himmel, jord, torden, vann, fjell, vind, ild og et reservoar (vannmasse). Denne analogen med 3-bits tall ble beskrevet i den klassiske teksten til Book of Changes. Trigrammer var 64 heksagrammer (6-bits sifre), hvis rekkefølge i Book of Changes var ordnet i samsvar med binære sifre fra 0 til 63.

Denne ordren ble kompilert i det ellevte århundre av den kinesiske lærde Shao Yong, selv om det ikke er bevis for at han faktisk forsto det binære systemet generelt.

I India, selv før vår tidsregning, ble binære tall også brukt i det matematiske grunnlaget for å beskrive poesi, satt sammen av matematikeren Pingala.

Inka nodulær skrift (quipu) regnes som prototypen til moderne databaser. Det var de som først brukte ikke bare den binære koden til et tall, men også ikke-numeriske oppføringer i det binære systemet. Kipu knuteskriving er karakteristisk ikke bare for primær ogtilleggsnøkler, men også bruk av posisjonsnummer, koding ved hjelp av farger og en rekke datarepetisjoner (sykluser). Inkaene var pionerer for en metode for bokføring k alt dobbel bokføring.

binært tallsystem
binært tallsystem

Den første av programmererne

Det binære tallsystemet basert på tallene 0 og 1 ble også beskrevet av den kjente vitenskapsmannen, fysikeren og matematikeren, Gottfried Wilhelm Leibniz. Han var glad i gammel kinesisk kultur, og studerte de tradisjonelle tekstene i Book of Changes og la merke til korrespondansen mellom heksagrammer og binære tall fra 0 til 111111. Han beundret bevisene for slike prestasjoner innen filosofi og matematikk for den tiden. Leibniz kan kalles den første av programmererne og informasjonsteoretikere. Det var han som oppdaget at hvis du skriver grupper av binære tall vertik alt (den ene under den andre), så vil nuller og enere regelmessig gjentas i de resulterende vertikale kolonnene med tall. Dette fikk ham til å foreslå at helt nye matematiske lover kan eksistere.

Leibniz forsto også at binære tall er optimale for bruk i mekanikk, og grunnlaget for dette bør være endring av passive og aktive sykluser. Det var på 1600-tallet, og denne store vitenskapsmannen oppfant på papiret en datamaskin som fungerte på grunnlag av hans nye oppdagelser, men innså raskt at sivilisasjonen ennå ikke hadde nådd en slik teknologisk utvikling, og i sin tid ville opprettelsen av en slik maskin være umulig.

Anbefalt: