二進制記數法

二進制是一種非常古老的進位制,由於在現代被用於電子計算機中,而舊貌換新顏變得身價倍增起來。或許是出於證明我國古代人的偉大智慧這樣的好心吧,許多人從我國偉大而神秘的《周易》中發現了二進制。當有人發現萊布尼茲曾將二進制與中國《周易》聯繫在一起時,就自認為找到了一個更為有力的證據。於是,一個神話就被泡製出來了。其大意是:萊布尼茲通過在中國的傳教士,得到了八卦圖,他領悟到只要把八卦中的陰爻代表0,陽爻代表1,就可以創立一種新的記數法:二進制。這一神話雖經部分數學史家之批駁,但至今仍廣為傳播。因而,我們有必要更詳盡地對萊布尼茲、二進制與《周易》三者的關係做一澄清、說明的工作。

解釋

二進制記數法的歷史常與萊布尼茲聯繫在一起。但事實上,萊布尼茲並不是這種記數法的最早發現者。在他之前已經有人提出過這種記數法。如十七世紀初,英國代數學家哈里奧特在他未發表的手稿中提到了它。1670年卡瓦利埃里又一次重複了這一發現。萊布尼茲大概未見到過前人的論述,所以當他重新發現二進制時,他一直以為這是自己的獨創。不過,由於二進制是在萊布尼茲的大力提倡和闡述下,才引起人們關注的,所以把二進制與萊布尼茲聯在一起作為一種已習慣的說法也無什麼不當之處。
萊布尼茲重新發現二進制的時間大約是在1672-1676年。1679年3月15日,他寫了題為《二進算術》的論文,對二進制進行了充分的討論,並建立了二進制的表示及運算。1696年,他向奧古斯特公爵介紹了二進制,公爵深感興趣。1697年1月,萊布尼茲還特地製作了一個紀念章獻給公爵。上面刻寫著拉丁文:“從虛無創造萬有,用一就夠了”。由此可看出,萊布尼茲對二進制的極大偏愛存在神學方面的原因。在他看來,一切數都可以用0和1創造出來,這正可以作為基督教《聖經》所說上帝從“無”創造“有”的象徵。也就是說,從二進位制中,萊布尼茲發現了上帝創造世界的證據。
1701年,萊布尼茲將關於二進制的論文提交給法國科學院,但要求暫不發表。1703年,他將修改後的論文再次送給法國科學院,並要求公開發表。自此,二進制開始公之於眾。
二進位制, 顧名思義就是逢二進一, 它是與十進制不同而又有著密切聯繫的一種記數方法, 現在廣泛套用於記算機領域.
關於二進制記數法, 在17世紀已經萌芽. 17世紀後半葉, 德國數學家布尼茨, 結合中國的陰陽學說進一步完善了二進制. 在二進制中, 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. 在二進制中, 只有兩個數碼 “1和0”, 其他任何數都用一行0、1表示, 加法和乘法規則僅由1+0和1×0組成。
二進制一出現,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,這在技術上是非常困難的。而二進制只有兩個數碼“1和0”, 只需要兩種狀態就能實現。正如一個開關只有“開”和 “關”兩種狀態一樣。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制數,五個開關就可以表示五個二進制數,這樣運算起來就非常方便。
順便提一下,二進制數可以根據不同的需要轉換為八進制、十進制、十六進制。十進制轉換為二進制的具體方法如下。
用2除某個十進制數,並記下它的餘數(0或1),再用2除所得的商,一直除到商為0為止。然後把逐次所得的餘數,從最前一個順次記到最後一個,這個數就是轉換成的二進制數了。
例如,把十進指數365轉換成二進制數的具體方法如下:
2∟365
2∟182。。。。。。。。1
2∟91。。。。。。。。0
2∟45。。。。。。。。1
2∟22。。。。。。。。1
2∟11。。。。。。。0
2∟5。。。。。。。。1
2∟2。。。。。。。。1
2∟1。。。。。。。0
0
把餘數按箭頭的方向排列起來,就是365的二進制表示法。一般用“( )2”表示二進制數,用“( )10”表示十進制數。
所以,365表示為二進制數的寫法就是:(365)10 =(10110110)2

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