Binära tal: binärt talsystem

Innehållsförteckning:

Binära tal: binärt talsystem
Binära tal: binärt talsystem
Anonim

Binära tal är tal från det binära talsystemet som har bas 2. Det är direkt implementerat i digital elektronik, som används i de flesta moderna datorenheter, inklusive datorer, mobiltelefoner och olika sensorer. Vi kan säga att all vår tids teknik bygger på binära tal.

binära tal
binära tal

Skriva nummer

Val som helst, oavsett hur stort det kan vara, skrivs i det binära systemet med två tecken: 0 och 1. Till exempel kommer talet 5 från det bekanta decimalsystemet i binärt att representeras som 101. Binärt siffror kan betecknas med prefixet 0b eller et-tecken (&), till exempel: &101. I alla talsystem, exklusive decimaler, läses tecknen ett efter ett, det vill säga, taget som exempel, läses 101 som "ett noll ett".

Överför från ett system till ett annat

Programmerare som ständigt arbetar med det binära talsystemet kan konvertera ett binärt tal till decimaler på språng. Detta kan verkligen göras utan några formler, speciellt om en person har en uppfattning om hur den minsta delen av datorns "hjärna" - biten - fungerar.

Siffran noll betyder också 0, och siffran ett i det binära systemetkommer också att vara en enhet, men vad ska man göra härnäst när siffrorna är över? Decimalsystemet skulle "föreslå" i detta fall att ange termen "tio", och i det binära systemet skulle det kallas "två".

binärt tal till decimal
binärt tal till decimal

Om 0 är &0 (ampersand är binär notation), 1=&1, kommer 2 att betecknas som &10. En trippel kan också skrivas med två siffror, den kommer att se ut som &11, det vill säga en tvåa och en enhet. De möjliga kombinationerna är uttömda, och i decimalsystemet skrivs hundratals i detta skede och i det binära systemet "fyror". Fyra är &100, fem är &101, sex är &110, sju är &111. Nästa större räkneenhet är siffran åtta.

Du kan lägga märke till en egenhet: om siffrorna i decimalsystemet multipliceras med tio (1, 10, 100, 1000, och så vidare), så i det binära systemet med två: 2, 4, 8, 16, 32. Detta motsvarar storleken på flash-kort och andra lagringsenheter som används i datorer och andra enheter.

Vad är en binär kod

Siffror som representeras i det binära systemet kallas binära, men icke-numeriska värden (bokstäver och symboler) kan också representeras i denna form. Således kan ord och texter kodas i siffror, även om de inte kommer att se så kortfattade ut, eftersom det krävs flera nollor och ettor för att skriva bara en bokstav.

Men hur klarar datorer av att läsa så mycket information? Faktum är att allt är lättare än det verkar. Människor som är vana vid decim altalssystemet översätter först binärtsiffror till mer bekanta, och först då utför de några manipulationer med dem, och grunden för datorlogik är initi alt ett binärt system av tal. Inom teknik motsvarar en enhet en hög spänning och noll till en låg spänning, eller så finns det spänning för en enhet, men det finns ingen spänning alls för noll.

binärt kodnummer
binärt kodnummer

Binära tal i kultur

Det skulle vara ett misstag att anta att det binära talsystemet är moderna matematikers förtjänst. Även om binära tal är grundläggande i vår tids teknologier, har de använts under mycket lång tid, och i olika delar av världen. En lång rad (ett) och en streckad linje (noll) används som kodar åtta tecken, vilket betyder åtta element: himmel, jord, åska, vatten, berg, vind, eld och en reservoar (vattenmassa). Denna analog av 3-bitars nummer beskrevs i den klassiska texten i Book of Changes. Trigram var 64 hexagram (6-bitars siffror), vars ordning i Book of Change var ordnad i enlighet med binära siffror från 0 till 63.

Denna order sammanställdes på 1000-talet av den kinesiske forskaren Shao Yong, även om det inte finns några bevis för att han faktiskt förstod det binära systemet i allmänhet.

I Indien, även före vår tideräkning, användes binära tal även i den matematiska grunden för att beskriva poesi, sammanställd av matematikern Pingala.

Inka nodulär skrift (quipu) anses vara prototypen för moderna databaser. Det var de som först använde inte bara den binära koden för ett nummer, utan också icke-numeriska poster i det binära systemet. Kipu-knutskrift är karakteristisk inte bara för primär ochytterligare nycklar, men också användning av positionsnummer, kodning med färg och en serie dataupprepningar (cykler). Inkafolket var pionjärer med en metod för bokföring som kallas dubbel bokföring.

binärt talsystem
binärt talsystem

Första av programmerarna

Det binära talsystemet baserat på talen 0 och 1 beskrevs också av den berömda vetenskapsmannen, fysikern och matematikern Gottfried Wilhelm Leibniz. Han var förtjust i den antika kinesiska kulturen och, när han studerade de traditionella texterna i Förändringarnas bok, märkte han överensstämmelsen mellan hexagram och binära tal från 0 till 111111. Han beundrade bevisen för sådana prestationer inom filosofi och matematik för den tiden. Leibniz kan kallas den första av programmerarna och informationsteoretiker. Det var han som upptäckte att om du skriver grupper av binära tal vertik alt (den ena under den andra), kommer nollor och ettor regelbundet att upprepas i de resulterande vertikala kolumnerna med tal. Detta fick honom att antyda att helt nya matematiska lagar kan existera.

Leibniz förstod också att binära tal är optimala för användning i mekanik, vars grund bör vara förändringen av passiva och aktiva cykler. Det var 1600-talet, och denna store vetenskapsman uppfann på papper en datormaskin som fungerade på grundval av hans nya upptäckter, men insåg snabbt att civilisationen ännu inte hade nått en sådan teknisk utveckling, och på sin tid skulle skapandet av en sådan maskin vara omöjligt.

Rekommenderad: