Двоичная система
Из всех позиционных систем счисления наибольшее распространение после десятичной получила двоичная система счисления. Двоичная система проста, так как для представления информации в ней используются всего два состояния или две цифры. Такое представление информации принято называть двоичным кодированием.
Представление информации в двоичной системе использовалось человеком с давних времен. Так жители островов Полинезии передавали необходимую информацию при помощи барабанов - чередованием звонких и глухих ударов. Звук над поверхностью воды распространялся на достаточно большое расстояние. Таким образом "работал" полинезийский "телеграф". В телеграфе XIX - XX веков информация передавалась с помощью азбуки Морзе - в виде последовательности из точек и тире.
Двоичная система счисления явилась одним из истоков произошедшей в ХХ веке грандиозной компьютерной революции. Технически две цифры воспроизвести просто: 1 - ток в полупроводниковом элементе проходит, 0 - ток не проходит. Состояния элемента "ток проходит" и "ток не проходит" могут сменять друг друга за очень короткие промежутки времени - миллионные доли секунды. Это позволяет производить арифметические действия над двоичными числами с неимоверной скоростью.
По сравнению с громоздкими таблицами умножения и сложения чисел в десятичной системе таблицы сложения и умножения двоичных чисел миниатюрны.
0+0=0 | 0х0=0 | 0+1=1 | 0х1=0 | 1+0=1 | 1х0=0 | 1+1=10 | 1х1=1 |
Более того, умножение на 1 вообще не меняет числа. Поэтому, чтобы перемножить два многоразрядных двоичных числа, достаточно несколько раз сдвинуть верхний сомножитель на соответствующее количество разрядов влево и суммировать все полученные числа.
Следует отметить, что двоичная система издавна была предметом пристального внимания многих ученых. Великий немецкий математик Г.В.Лейбниц, создавший в 1692 году первую механическую счетную машину, выполнявшую все арифметические операции, видел в двоичной системе "…прообраз творения. Ему представлялось, что единица представляет божественное начало, а ноль - небытие, и что высшее существо создает все сущее из небытия точно таким же образом, как единица с помощью нуля выражает все числа".
Некоторый недостаток двоичной системы состоит в том, что поскольку основание системы мало, для записи даже не очень больших чисел приходится использовать много знаков (1000 = (1111101000) ).Однако этот ее недостаток окупается рядом преимуществ, которые и служат причиной того, что двоичная система получила широкое распространение в различных областях техники, в особенности в современных вычислительных машинах.
|