Що таке двійкова система

Що таке двійкова система


Кажуть, все в світі парно, лише істина пари не має. Можливо, це так, але все ж саме принцип подвійності природи був узятий за основу в комп 'ютерному світі для "спілкування" з електронними машинами.

0 і 1 - дві основні категорії комп 'ютерної мови, в яких укладена сама суть віртуального світу, який стає все більш реальним. Незважаючи на величезну кількість мов, які люди створили на сьогоднішній день, всі вони так чи інакше зводяться до єдиної комп 'ютерної мови, до тих самих нуля і одиниці.

Всюдисущий двійковий код

Крім мови в комп 'ютерах, двійковий код широко використовується в цифрових електронних схемах, а саме логічних вентилях. Практично всі сучасні комп 'ютери, смартфони, планшети, а також цифрові фотоапарати, мікрохвильові печі і всі пристрої, де є процесори, так чи інакше пов' язані з 0 і 1.

Неможливо сказати, хто саме винайшов двійкову систему, оскільки вона була відома ще до нашої ери. А сьогодні, щоб не плутати, в якій системі записано число, після нього ставиться покажчик внизу. У ряді випадків можуть зображувати число у вигляді префікса 0b. Над двійковими числами можна здійснювати елементарні математичні операції: додавання, віднімання, множення. Крім того, їх можна перетворювати на звичайну десяткову систему обчислення. Наприклад, якщо дано двійкове число 111101, то потрібно зробити наступне:1 * 2^5 + 1*2^4 + 1*2^3 + 1* 2^2 + 0 * 2^1 + 1 * 2^0 = 61

Чому саме 0 і 1

Причина, з якої обрана саме двійкова система, полягає в тому, що, чим менше значень знаходиться в системі, тим простіше керувати виготовленням окремих елементів, які керують цими значеннями. Наприклад, дві цифри двійкової системи легко перетворюються на багато явищ фізичного світу. Це може бути струм у мережі або його відсутність або наявність і відсутність електромагнітного поля. Якщо у елемента менше можливих станів, він піддається меншій кількості можливих перешкод і може працювати швидше. Плюс до цього, в двійковій арифметиці дуже просто робити елементарні математичні операції.

Історія питання

Як яскравий приклад двоїчного коду можна навести 64 гексаграми з китайської "Книги змін". Вони розташовані від 0 до 63 з принципом двійковості. Однак немає очевидних свідчень, що в ті часи розуміли правила бінарної арифметики. А за 200 років до нашої ери відомий індійський математик Пінгала досліджував поезію. Він вивів спеціальні математичні основи, в яких описувалася стихоускладнення. Саме тут і застосовувалася двійкова система обчислення. А інки, які жили в Андах в 1-2 тисячолітті вже нашої ери, придумали писемність кіпу. Вона складалася з вузликів, які реалізували систему десятковості і двійковості. Тут можна побачити первинні і додаткові ключі, кодування кольором і освіту серій. Універсальність писемності в тому, що її можна назвати прообразом сучасних баз даних. Є свідчення того, що подібним чином інки вели бухгалтерію.