情報処理/なぜコンピュータは2進数を使うのか
- Yoshino-tech
なぜコンピュータは2進数を使うのか
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なぜコンピュータは2進数を使うのか、という点ですが、
コンピュータは、メモリにおいてトランジスタやコンデンサなどの電気素子の
スイッチを動かして0と1を表現していますが、
そのときに、
「狭い範囲で電圧を10通りに分けることは、間違いが置きやすく素子も非常に複雑になる」
という点と、(コントロールも難しい)
「広い範囲で電圧を2通りに分けるなら容易で安全」(できれば2通りでなんとかしたい)
という現実的な事情があります。
それに加えて、
ある量を表す上で、もし進数を小さくしたとしても、桁を増やせばいいだけで、
「桁を増やせば何進数でも表現能力は変わらない」ということがあるため、
「表現能力が変わらないならば都合のいい進数を使った方がよい」
という面から2進数を適用しています。
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2通りしかないことの利点
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「2通りしかない」というのは、他にも利点があります。
2進数は、「
1けたごとにたった2通りの状態が維持できればよい
」ので、
「電圧が〜より大きいか以下か」、「スイッチが入っているかどうか」以外に
「磁気があるかないか」
「凹か凸か」
「光がついているかついていないか」
といった様々な物理的方法に対応させることが容易です。
具体的に言うと、
コンピュータのメモリは電気で、
CDは凹凸で、
ハードディスクは磁気で
0と1を表しています。
このように、
物理的に全く機構の違うもの同士が、簡単かつ高速に情報を維持し、やりとりできる
というメリットがあります。
(磁気や凹凸や光を10通りに分けるということは、複雑性や安全性の上でかなり
現実味がないことがわかります。)
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Last-modified: 2007-10-28 (日) 15:37:11 (5996d)
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