コンピューターで２進法が採用されている理由を教えてください

質問

２進法がコンピューターで使われているのはなぜですか？

回答No.3

starflora · ベストアンサー

初期の真空管で造った電子計算機では、二進法ではなく、十進法などを使っていたものでがありました。しかし、二進法が非常に有利で便利なので、二進法を使うようになったのです。

　　理由：

　　１）信号が、１と０だけでよい。十進法だと、信号が十個必要で、どの数かを判断する回路が必要になる。しかし、二進法だと、信号があるか、ないかの区別だけで非常に簡単である。

　　２）これはコンピュータの心臓のＣＰＵの設計に関係することですが、基本的には、ＣＰＵはレジスターという一種の計算機・勘定装置を使っています。これはたいへん原理は簡単なもので、簡単な計算を行います。このレジスターで、二進法を使うと非常に簡単に足し算とかができるし、また引き算、かけ算なども、少し工夫すると計算できるのです。

　　例えば、１１１は二進法表現で７ですが、これにまた７を足し算するのは、
　　１１１＋１１１で、１＋１＝０（繰り上がり１）　１＋０＝１　０＋１＝１　０＋０＝０　という四つの計算規則だけでどんな数字でも、桁上がりだけ工夫すると計算できるのです。また引き算やかけ算も簡単に行えます。

　　３）あるいは、フリップ・フロップ回路という面白く単純で、しかし重要な計算回路があるのですが、これは二進法での回路なのです。　

　　４）コンピュータは大きな記憶装置を使うのです。この記憶装置は、あるかないか、つまり、１か０で記録すると、非常に簡単なのです。記録も速いし、読みとりも速いのです。

　　こう言った理由で、二進法つまり１と０の信号で、コンピュータのなかでは計算や記録や記憶を処理しているのです。これを、５進法だとか、１０進法にすると、たいへん複雑になるのです。

　　人間はしかし二進法ではどんな数がすぐ分かりませんから、入力する時は十進法で、途中で二進法に変え、また、出力する時も、二進法だったのを、人間に分かるように十進法にしているのです。

回答No.5

chukanshi

みなさんお書きになっている通り、電気のonとoffで０と１を表現できるからです。では実際にどうやって表現しているかしているかというと現在では次の２通りが代表的です。
１）フリップ・フロップ：電流が流れているか流れていないかで１か０を表現します。これで実現されているメモリ（記憶素子）をSRAM(Static Random Access Memory)と呼びます。
２）コンデンサ：電気がコンデンサに充電されているかいないかで１か０かを表現します。このメモリをDRAM(Dynamic RAM)と呼びます。
以上が、コンピュータが「演算」している途中で使っている記憶装置です。
電源を切ると記憶がなくなります。
電源を切っても記憶がなくならないように、ハードディスクに記憶しておきますが、このときは、磁気ディスクの各部分が磁化されているかいないかで、１と０を区別します。
いずれにしても、電磁気的にonとoffで表現できるため、２進法が便利です。

回答No.4

nuubou

ｃｐｕがｃｍｏｓのトランジスタからできていてトランジスタはｏｎとｏｆｆを表現するものだからです
それに２＾ｎ進法は効率がいいからです
１０進の数値の一桁は４ビットで表現すると０から１５まで表現できるのに０から９までしか使わないことになり無駄ができる
６／１６損するのだからもったいないでしょう

回答No.2

skyusagi

コンピューターってやつは電気回路でできていますよね・・それが大問題でして、ほんとは最初１０進法でやろうと思ったかどうかは知りませんが、１０進法でやることにします。するとたとえば電圧を基準にして０ボルトは数字の０、１ボルトは数字の１、２ボルトは数字の２って具合で９ボルトを数字の９を表すようにするとしますね。そうするとコンピュータの電子回路は、今、何ボルトが入力されているから、というのを１０段階に分析しながら動かないといけないわけです。すべてのの接続部分でそんな１０段階の判断をする電子回路を作ってたら・・あー・キガクルイソウダ・・とおもったかどうかはしりません。多分、そんなことは思わず、天才が突然現れて、ある一定の電圧以上なら１、その電圧以下なら０とすることにしたんです。するとすべての電気の接続部分はある電圧以上か以下かを判定するだけでオッケーですね。これなら簡単に電気回路が設計できるということで、そうなったんだと思います。
でもねー・・われわれ１０本の指を使う世界の出来事をすべて２進数で表すことができるんでしょうかねえ。という疑問にがあったんですが、数学を得意とする人たちが、ブール代数やその他の代数で１０進数と２進数に違いが無い、むしろ２進数の方が優れていることを発見したんですね。たとえばANDやORの演算は２進数が得意とする演算で、これがとっても有効なんです。それもあって、以上２つの理由でコンピュータでは２進数を使うことに多数決できめたんです（ウソ）。

回答No.1

sesame

電気信号のオンとオフでそのまま0と1を表現することができるからです。