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1 # 大牛忙
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2 # 懷疑探索者
看見關於二進位制的發明這個提問,我在第一秒鐘,立即就想到了萊布尼茲(與牛頓幹仗的那個人),一些民科喜歡鼓吹說,是《周易》給了萊布尼茲啟發,所以萊布尼茲發明了二進位制。這其實是錯誤的說法,事實上八卦可以用二進位制來解釋(這並不稀奇,因為宇宙中所有的資訊都可以用二進位制解釋,就好比所有的詩歌都可以用文字來書寫。而且,八卦並沒有什麼科學性,沒有真正的指導生產實踐的意義和價值。),不過萊布尼茲發明二進位制的時候絕對沒有讀過《易經》。萊布尼茲發明二進位制與《易經》沒有任何關係,早就是一個科學史上的確鑿的定論,本來也不必多做解釋,但民科們會經常反覆的吹噓,所以,我再不厭其煩的多科普一次。
現在我們說的二進位制主要是計算機上的二進位制了。在這個一般以十進位制為基數單位的年代裡,二進位制的發明也為計算機時代的發展增添了新的技術,二進位制在計算機的儲存中有重要的地位,並且也深受大家的認可,那麼對於二進位制的發明和發展,都是怎樣的呢?讓我們一起來了解下二進位制的發展史吧。
二進位制是計算技術中廣泛採用的一種數制。二進位制資料是用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”,由18世紀德國數理哲學大師萊布尼茲發現。當前的計算機系統使用的基本上是二進位制系統,資料在計算機中主要是以補碼的形式儲存的。計算機中的二進位制則是一個非常微小的開關,用“開”來表示1,“關”來表示0。
20世紀被稱作第三次科技革命的重要標誌之一的計算機的發明與應用,因為數字計算機只能識別和處理由‘0’.‘1’符號串組成的程式碼。其運算模式正是二進位制。19世紀愛爾蘭邏輯學家喬治布林對邏輯命題的思考過程轉化為對符號"0"".""1""的某種代數演算,二進位制是逢2進位的進位制。0、1是基本算符。因為它只使用0、1兩個數字符號,非常簡單方便,易於用電子方式實現。
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二進位制為什麼而發明的?你這個問題太奇怪了,可能有些數學概念你還不大清楚,我給你說說吧。
二進位制有什麼特殊的嗎?這是一種數學計數的表達髮式而已,實際上數字的大小該是多少還是多少,和十進位制是一樣的,只不過進位演算法是逢二進一,而十進位制是逢時進一。
根據這個原理,只要你願意,三進位制、四進位制、五進位制………一萬進位制都是可以的,幾進位制就逢幾進一!
只不過當你達到百進位制的時候,你可能會面臨尷尬,你沒有足夠的符號來表達,只能創造符號!英文字母加阿拉伯數字加羅馬數字,全加一起,也不夠。
所以說,二進位制也沒什麼特殊的地方,不要覺得神秘,甚至二進位制計算起來還會顯得很簡單。
那麼為什麼二進位制那麼出名呢?答案是容易用最簡單的用邏輯演算法表達出來,大大簡化了電子計算機的邏輯計算部分的構造。
拿電子計算機來說,因為任何邏輯電路中最簡單的表達是通電與斷電(當然這是邏輯原理,實際上稍微複雜,有校驗訊號組)!通電是一個訊號,斷電是另一個訊號。於是一組脈衝電流過來,有通又斷,也就是高電平低電平。而二進位制也是兩種狀態,用這個電平訊號一一對應下來就是二進位制。
這是電子計算機最簡單的設計方案!當然,電子計算機也可以用任意進位制來計算,只是那樣的話結構就太複雜了,電門必須有“進位制數”種開合狀態,或者用數量不等“雙表達”電門模擬高進位制數。
所以說,理論上,每增加一個進位制,計算機運算器邏輯結構複雜度將是指數級增長的關係,表達起來就是(n-1)的平方關係,n>=2!
所以人們設計了最簡單的邏輯電路,電路只有兩種狀態,這就是二進位制的主要用處。
當然,有些數學運算中用來表達無理數及無限迴圈數時也會用到非十進位制數。
總之二進位制不是發明的,而是“本來就存在”的,和十進位制沒有高低貴賤的區別。