大約產生於公元前第一個千年的初期的《周易》,開始主要是一部占卜用書,裡邊的兩個符號可能分別代表“是”和“不”,這本書只對萊布尼茨的研究有參考和啟發的作用,如果就此說二進位制乃是起源於古代中國,那麼《周易》便是二進位制的起源。在德國圖靈根著名的郭塔王宮圖書館(Schlossbiliothke zu Gotha)儲存著 一份彌足珍貴的手稿,其標題為:“1與0,一切數字的神奇淵源。這是造物的秘密美妙的典範,因為,一切無非都來自上帝。”這是德國天才大師萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646 - 1716)的手跡。但是,關於這個神奇美妙的數字系統,萊布尼茨只有幾頁異常精煉的描述。而萊布尼茨的研究成果與中國古代的一本著作有著莫大的關聯,這本書便是《周易》(又名《易經》)。中國的《易經》以爻、卦來表示天地和萬物,其中爻是最基本的元素,爻分陰爻(用“--”表示)和陽爻(用“—”表示)兩種,陰爻和陽爻的不同排列就是卦象,一個卦象稱為一卦,一卦由六爻組成一卦就是一個整體。世界萬物中最基本的要素有8種,分別是天、地、雷、風、水、火、山和澤,他們分別用八卦表示,即 乾、坤、震、坎、離、艮、兌,八卦互相搭配又得六十四卦,用來表示各種自然現象和人事現象。我們對比二進位制的組成:二進位制的位用0,1表示,3位二進位制可組合成8種狀態,即可表示為0,1,...,7這8個數,而2個3位二進位制組合,即變為6位二進位制數,即:2=64,即64種狀態。將八卦按照0,1,„,7這8個數字排列為: 0——坤(地)、1——艮(山)、2——坎(水)、3——巽(風)、4——震(雷)、5——離(火)、6——兌(澤)、7——乾(天)。如果對八卦進一步分析可發現,八卦裡面有二進位制的算術與邏輯運算,如:乾坤、離坎、艮兌、震巽它們之間的二進位制的邏輯運算是一種反碼關係,從哲學上來說它們之間是對立的關係。再由八卦可組合為六十四卦,例如六十四卦中的“謙卦”是坤卦艮卦組成,坤在上艮在下,此卦是地中有山,是“謙卦”的現象,君子們效法它的精神,以減損多餘的而增益缺少的。六十四卦如果再進一步演變,有:64×64=4096種狀態,如此,可得出天地之間的各種狀態。也即透過卦便可以進行天地萬物的研究了。《易經》繫辭上說:“是故,易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦,八卦定吉凶,吉凶生大業。”、“天一地二,天三地四,天五地六,天七地八。”、 “乾之策,二百一十有六。 坤之策,百四十有四。 凡三百有六十,當期之日。 二篇之策,萬有一千五百二十,當萬物之數也。” 這裡的太極是說宇宙混沌一起的大氣之氣,兩儀即為二進位制的位0與1,四象即兩位二進位制組合的4種狀態,八卦即3位二進位制組合的8種狀態 。“萬有一千五百二十,當萬物之數也”是二進位制透過運算後所得的一個數,此數總計一萬一千五百二十,相當於萬物的數字。可見,《易經》是透過二進位制來研究天地之間萬物的一門科學,是二進位制的最早起源、運用。在萊布尼茨眼中,這就是他的二進位制的中國翻版,但實際萊布尼茨是受中國陰陽太極影響,只不過他付出了諸多研究,推演出二進位制。他感到這個來自古老中國文化符號系統與他的二進位制之間的關係實在太明顯了,因此斷言:二進位制乃是具有世界普遍性的、最完美的邏輯語言。但我們要知道的是,將二進位制與古代中國《易經》相聯的嘗試是不符合實際的。但就連萊布尼茨都沒有想到的是:他的二進位制數學指向的不是古代中國,而是未來。萊布尼茨在1679年3月15日記錄下他的二進位制體系的同時,還設計了一臺可以完成數碼計算的機器。我們今天的現代科技將此設想變為現實,這在萊布尼茨的時代是超乎人的想象能力的。擴充套件資料:計算機使用二進位制優點: 1、電路中容易實現 :當計算機工作的時候,電路通電工作,於是每個輸出端就有了電壓。電壓的高低透過模數轉換即轉換成了二進位制:高電平是由1表示,低電平由0表示。也就是說將類比電路轉換成為數位電路。這裡的高電平與低電平可以人為確定,一般地,2.5伏以下即為低電平,3.2伏以上為高電平。二進位制數碼只有兩個(“0”和“1”)。電路只要能識別低、高就可以表示“0”和“1”。2、物理上最易實現儲存 :(1)基本道理:二進位制在物理上最易實現儲存,透過磁極的取向、表面的凹凸、光照的有無等來記錄。(2)具體道理:對於只寫一次的光碟,將鐳射束聚住成1--2um的小光束,依靠熱的作用融化碟片表面上的碲合金薄膜,在薄膜上形成小洞(凹坑),記錄下“1”,原來的位置表示記錄“0”。3、便於進行加、減運算和計數編碼。易於進行轉換,二進位制與十進位制數易於互相轉換。簡化運算規則:兩個二進位制數和、積運算組合各有三種,運算規則簡單,有利於簡化計算機內部結構,提高運算速度。電子計算機能以極高速度進行資訊處理和加工,包括資料處理和加工,而且有極大的資訊儲存能力。資料在計算機中以器件的物理狀態表示,採用二進位制數字系統,計算機處理所有的字元或符號也要用二進位制編碼來表示。用二進位制的優點是容易表示,運算規則簡單,節省裝置。人們知道,具有兩種穩定狀態的元件(如電晶體的導通和截止,繼電器的接通和斷開,電脈衝電平的高低等)容易找到,而要找到具有10種穩定狀態的元件來對應十進位制的10個數就困難了4、便於邏輯判斷(是或非)。適合邏輯運算:邏輯代數是邏輯運算的理論依據,二進位制只有兩個數碼,正好與邏輯代數中的“真”和“假”相吻合。二進位制的兩個數碼正好與邏輯命題中的“真(Ture)”、“假(False)或稱為”是(Yes)、“否(No)相對應。5、用二進位制表示資料具有抗干擾能力強,可靠性高等優點。因為每位資料只有高低兩個狀態,當受到一定程度的干擾時,仍能可靠地分辨出它是高還是低。 在計算機中,採用二進位制的主要原因是:兩個狀態的系統容易實現 、運演算法則簡單、可進行邏輯運算。
大約產生於公元前第一個千年的初期的《周易》,開始主要是一部占卜用書,裡邊的兩個符號可能分別代表“是”和“不”,這本書只對萊布尼茨的研究有參考和啟發的作用,如果就此說二進位制乃是起源於古代中國,那麼《周易》便是二進位制的起源。在德國圖靈根著名的郭塔王宮圖書館(Schlossbiliothke zu Gotha)儲存著 一份彌足珍貴的手稿,其標題為:“1與0,一切數字的神奇淵源。這是造物的秘密美妙的典範,因為,一切無非都來自上帝。”這是德國天才大師萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646 - 1716)的手跡。但是,關於這個神奇美妙的數字系統,萊布尼茨只有幾頁異常精煉的描述。而萊布尼茨的研究成果與中國古代的一本著作有著莫大的關聯,這本書便是《周易》(又名《易經》)。中國的《易經》以爻、卦來表示天地和萬物,其中爻是最基本的元素,爻分陰爻(用“--”表示)和陽爻(用“—”表示)兩種,陰爻和陽爻的不同排列就是卦象,一個卦象稱為一卦,一卦由六爻組成一卦就是一個整體。世界萬物中最基本的要素有8種,分別是天、地、雷、風、水、火、山和澤,他們分別用八卦表示,即 乾、坤、震、坎、離、艮、兌,八卦互相搭配又得六十四卦,用來表示各種自然現象和人事現象。我們對比二進位制的組成:二進位制的位用0,1表示,3位二進位制可組合成8種狀態,即可表示為0,1,...,7這8個數,而2個3位二進位制組合,即變為6位二進位制數,即:2=64,即64種狀態。將八卦按照0,1,„,7這8個數字排列為: 0——坤(地)、1——艮(山)、2——坎(水)、3——巽(風)、4——震(雷)、5——離(火)、6——兌(澤)、7——乾(天)。如果對八卦進一步分析可發現,八卦裡面有二進位制的算術與邏輯運算,如:乾坤、離坎、艮兌、震巽它們之間的二進位制的邏輯運算是一種反碼關係,從哲學上來說它們之間是對立的關係。再由八卦可組合為六十四卦,例如六十四卦中的“謙卦”是坤卦艮卦組成,坤在上艮在下,此卦是地中有山,是“謙卦”的現象,君子們效法它的精神,以減損多餘的而增益缺少的。六十四卦如果再進一步演變,有:64×64=4096種狀態,如此,可得出天地之間的各種狀態。也即透過卦便可以進行天地萬物的研究了。《易經》繫辭上說:“是故,易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦,八卦定吉凶,吉凶生大業。”、“天一地二,天三地四,天五地六,天七地八。”、 “乾之策,二百一十有六。 坤之策,百四十有四。 凡三百有六十,當期之日。 二篇之策,萬有一千五百二十,當萬物之數也。” 這裡的太極是說宇宙混沌一起的大氣之氣,兩儀即為二進位制的位0與1,四象即兩位二進位制組合的4種狀態,八卦即3位二進位制組合的8種狀態 。“萬有一千五百二十,當萬物之數也”是二進位制透過運算後所得的一個數,此數總計一萬一千五百二十,相當於萬物的數字。可見,《易經》是透過二進位制來研究天地之間萬物的一門科學,是二進位制的最早起源、運用。在萊布尼茨眼中,這就是他的二進位制的中國翻版,但實際萊布尼茨是受中國陰陽太極影響,只不過他付出了諸多研究,推演出二進位制。他感到這個來自古老中國文化符號系統與他的二進位制之間的關係實在太明顯了,因此斷言:二進位制乃是具有世界普遍性的、最完美的邏輯語言。但我們要知道的是,將二進位制與古代中國《易經》相聯的嘗試是不符合實際的。但就連萊布尼茨都沒有想到的是:他的二進位制數學指向的不是古代中國,而是未來。萊布尼茨在1679年3月15日記錄下他的二進位制體系的同時,還設計了一臺可以完成數碼計算的機器。我們今天的現代科技將此設想變為現實,這在萊布尼茨的時代是超乎人的想象能力的。擴充套件資料:計算機使用二進位制優點: 1、電路中容易實現 :當計算機工作的時候,電路通電工作,於是每個輸出端就有了電壓。電壓的高低透過模數轉換即轉換成了二進位制:高電平是由1表示,低電平由0表示。也就是說將類比電路轉換成為數位電路。這裡的高電平與低電平可以人為確定,一般地,2.5伏以下即為低電平,3.2伏以上為高電平。二進位制數碼只有兩個(“0”和“1”)。電路只要能識別低、高就可以表示“0”和“1”。2、物理上最易實現儲存 :(1)基本道理:二進位制在物理上最易實現儲存,透過磁極的取向、表面的凹凸、光照的有無等來記錄。(2)具體道理:對於只寫一次的光碟,將鐳射束聚住成1--2um的小光束,依靠熱的作用融化碟片表面上的碲合金薄膜,在薄膜上形成小洞(凹坑),記錄下“1”,原來的位置表示記錄“0”。3、便於進行加、減運算和計數編碼。易於進行轉換,二進位制與十進位制數易於互相轉換。簡化運算規則:兩個二進位制數和、積運算組合各有三種,運算規則簡單,有利於簡化計算機內部結構,提高運算速度。電子計算機能以極高速度進行資訊處理和加工,包括資料處理和加工,而且有極大的資訊儲存能力。資料在計算機中以器件的物理狀態表示,採用二進位制數字系統,計算機處理所有的字元或符號也要用二進位制編碼來表示。用二進位制的優點是容易表示,運算規則簡單,節省裝置。人們知道,具有兩種穩定狀態的元件(如電晶體的導通和截止,繼電器的接通和斷開,電脈衝電平的高低等)容易找到,而要找到具有10種穩定狀態的元件來對應十進位制的10個數就困難了4、便於邏輯判斷(是或非)。適合邏輯運算:邏輯代數是邏輯運算的理論依據,二進位制只有兩個數碼,正好與邏輯代數中的“真”和“假”相吻合。二進位制的兩個數碼正好與邏輯命題中的“真(Ture)”、“假(False)或稱為”是(Yes)、“否(No)相對應。5、用二進位制表示資料具有抗干擾能力強,可靠性高等優點。因為每位資料只有高低兩個狀態,當受到一定程度的干擾時,仍能可靠地分辨出它是高還是低。 在計算機中,採用二進位制的主要原因是:兩個狀態的系統容易實現 、運演算法則簡單、可進行邏輯運算。