二進制計數法

二進制計數法

18世紀德國數理哲學大師萊布尼茲從他的傳教士朋友鮑威特寄給他的拉丁文譯本《易經》中,讀到了八卦的組成結構,驚奇地發現其基本素數(0)(1),即《易經》的陰爻和陽爻,其進位制就是二進制,並認為這是世界上數學進制中最先進的。

簡介

二進制是計算技術中廣泛採用的一種數制。二進制數是用0和1兩個數碼來表示的數。它的基數為2,進位規則是“逢二進一”,借位規則是“借一當二”。二進制數也是採用位置計數法,其位權是以2為底的

起源

關於二進位制記數法,在17世紀已經萌芽,17世紀後半葉,萊布尼茨結合中國的陰陽學說進一步完善了進位制,在十進位制中,他形象地用1表示上帝,用0表示虛無,上帝從虛無中創造出所有的實物,恰好在數學中用1和0表示了所有的數。從理論上分析,在所有可能的進位制的基底中最小的基底是二進位制的基底。在二進位制中,只有數碼1和0,其他任何數都用一行0、1表示,加法表和乘法表僅由1+0和1×0,其他任何數都用一行0、1表示,加法表和乘法表僅由1+0和1×0組成。

意義

二進位制一出現,就深受科技界的歡迎,因為它使運算更加方便,隨著電子計算機的廣泛套用,二進位制進一步大顯身手。因為電子計算機是用電子元件的不同狀態來表示的不同的數碼。如果要用十進位制就要求元件能準確地變化出十種狀態,這在技術上是非常難實現的。而二進位制只有兩個數碼,只需要兩種狀態就能實現,這正如一個開關只有“開”和“關”兩種狀態。如果用“開”表示0,“關”表示1,那么一個開關的兩種狀態就可以表示一個二進位制的數。由此我們不難想像,五個開關就可以表示五個二進位制數。這樣運算起來就非常方便。

加減與乘除

(圖)二進制加法二進制加法

二進制加法

有四種情況:

0+0=0 字串2

0+1=1

1+0=1

1+1=0 進位為1

二進制乘除

有四種情況:

0×0=0

0×1=0

1×0=0

1×1=1

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