なぜコンピューターF２進法だけなのですか？

質問

ＭＯＳＴ　　ＳＣＯＯＰ　　ＣＯＮＰＵＴＥＲ　　ＪＡＰＡＮＥＳＥ　　ＴＡＫＵＳＵＫＥ　　ＭＡＮＡＢＥ　★真鍋卓介　が考えました　なぜコンピューター２進法でなくてはならないのですか？　たとえば１０　　２０　　１００ 1000 10000 100000進法にすれば　京　が手のひらサイズとか？

回答No.7

mtld

１、エラーが最も起こりにくいのが二進です
　　嘗てメインフレームには演算処理部だけ二重化したものもありました　
　　演算結果に違いがあった時は再演算させて極力エラーを抑えるのです
　　アポロ宇宙船はコンピューター三台で三重化し多数決論理で決定していたと聞いております
２、単純な為　作り易く　高速化＆高密度化し易い　最も単純な論理素子（NOT）は電子素子２個で出来ます
初期は100個/チップ　程度でした現在は電子素子　２億個/チップ　はいってるでしょう　
３、三値では複雑になり桁数は減りますが素子数が格段に増えます　計算した事ありませんが

エラーが起こるのはCPUだけとは限りません　
影響が大きいのはCPUですが周辺装置（コントローラ、メモリ、キイーボード等）とのデータやり取りでもエラーは起こります　どの位かは解りませんが？

三進コンピューターについて 現在の技術で三値で作るとどうなるか？　
電子回路では状態が遷移する時　一瞬電流が流れる為に電源電圧変動と共にノイズを発生します
２億個の素子が全部同時に状態遷移する事はありませんが何割かは常に動いているでしょう
同時に状態遷移する時が最も危険な時です　電圧変動が大きいのです
若しかしたら　これを避ける為に時間を少しづつ　ずらす方法も取っているかも知れません

電源電圧は二進と同じとして
三値（０、１、２）ですと０－１間　又は１－２間の電圧振幅は半分になりますね？
０－２間に対して半分なのです　電圧変動＆ノイズの影響が二倍になる恐れがあります
電圧振幅を利用する限り避けられません　エラーの起こる確率が高まるでしょう　
コンピューターにエラーは致命的です
別の方法で実現出来るなら　この限りではありませんが当分無理でしょう
実際には１/２電圧電源が必要になるでしょう
思いつきですが±両電源を使えば　電圧変動等が小さく出来るかも知れません

ソフトとの関連
あくまでもハード（電子回路）の問題でOS等ソフトは関係ありません　同様に過去との互換性も関係ありません
二値でも三値でも命令が厳密に同じなら関係無く出来ます　
実際　AMD等互換CPUが売られており ハードの中身が違っても命令が同じだから同じに使えるのです
三値になっても同じ事で二進数を三進数に変換すれば良いのです
でも命令によっては処理時間に違いが起こります　論理回路の実現がメーカーによって違うからです

又三値CPUに　二値CPUの命令が無くとも三値CPUの命令を幾つか組み合わせて二値CPUの命令を実現出来ます
但しこの場合は処理速度が遅くなりますけれど

その他
ENIACの十進は二進を４桁使って十進表現しているだけです　十進コンピューターではありません
十進1桁を二進４桁使い０～１５の内１０～１５は使わないだけ　二進化十進数と言います　
無駄が出ますから現在はCPU内では全て二進にし外部に出力する時だけ十進変換しているのです

フラッシュメモリは読み書き回数制限がありますが高容量化の為に多値にしてます　USBメモリに利用される位です

アナログコンピューターというのがありました　今もあるかも　アナログ電子回路（素子）で実現します
使った事はありませんが精度が悪く　使い道が限られ今では使われていないようです。

回答No.6

kyo-mogu

ＯＳのバージョンと内部とは違うよ。ＯＳはハードを人間が使いやすいようにしている中間的な存在ですから。　
　研究されてはいるんですが、実用化までには行かないし、出来たとしても現在の資源が使えるかどうかですね。　いきなり日本語しか話せない人が英語でしなさいと言われても困りますから。

　ＯＳはコンピュータと操作する側の通訳的な存在です。当然のことながら通訳の能力もありますし、時間がかかったりして移行も難しいと思いますよ。

　電気的なスイッチの固まりですからね。

回答No.5

tadys

初期のコンピュータの「ENIAC」は10進で処理をしていましたよ。
初期の電卓も１０進で処理をしていましたね。
１０進が廃れたのはコストが高くなるからです。

０～９９９の数値を表現する時に用意する必要が有る文字の数を２進数と１０進数について考えると、
２進の場合は２＾１０＝１０２４なので、２ｘ１０＝２０個で十分ですが、
１０進の場合は１０＾３＝１０００なので、１０ｘ３＝３０個必要になります。
１個で１０種類のデータを記憶する事が出来るメモリが有れば、３個のメモリで済みますが、そうするとメモリの動作が遅くなるし、計算をする回路が複雑になり、計算速度も遅くなります。
フラッシュメモリには、１個のセルで１６種類（４進法）のデータを記憶できるものが作られています。
４進法はチップの内部だけで、外部にとりだす時は２進法にしていますけどね。
http://www.semicon.toshiba.co.jp/product/memory/selection/topics/1185576_1922.html

用意する必要が有る文字の数で最も有利なものは自然対数の底のeです。
整数で一番近いのは３です。
1,000,000を表現する場合、
2^20=1,048,576 2x20=40
e^14=1,202,604.3 ex14=38.056
3^13=1,594,323 3x13=39
4^10=1,048,576 4x10=40
5^9=1,953,125 5x9=45
３進数が最も有利ですね。
桁数が大きくなるとこの差は一層大きくなります。

回答No.4

misawajp

2進法の意味が判っていないからです

2進法は　二つの状態が判別できれば成立します
10進法では　10の状態を確実に判別できなければなりません
それは　二つの状態の判別に比べて非常に難しくなります

それ以上になったらどうなるか、想像してみることです

回答No.3

t_ohta

CPUの設計が過去との互換性を重視する余り、新しい手法を取り入れられないと言う事でしょう。

技術的には電圧のON-OFFの2値しか判定できない訳ではなく中間値の判定も可能ですから、新しい10進数CPUといった物の開発は可能だと思います。
但し、中間値を正しく判定できるようメモリー内のデータを保持するためには今より電力消費が増える可能性もあるので、得られる計算スピードに対しロスする電力量が多すぎるということになるかもしれませんが。

お礼

ありがとうございますです

ＯＳだけみても　　９５　　９８の時代と格段に違いますし　その付随してる　パソコンのソフト類や　中身についても月とスッポンみたいな差ですし

ＷＩＮＤＯＷＳ３．１のときなんか　みんなソフト１０万円　２０万円だして買っていたことを思えば　人工知能だとかファジーどころで無いと思われます

半導体１つにしても　ＬＳＩのレベルなんか超えていて　３次元バーコードでも携帯サイト動く時代ですから　　１０００　　　　１００００を　２進法で動かすことを考えたら膨大な桁数や半導体が必要なのは　いくらＬＳＩや集積装置が小型化しても　　そろそろ根本の　電流のオンオフ作業のほぼ化石的発想から脱することが　これからの　スパコン競争の開発基盤にはると思われますね

よく勉強になりましたです

しかし　３２ＢＩＴ　　　　６４ＢＩＴもなったんですから

だいたい　I－ＰＯＤ　　　　Ｉ－ＰＯＨＮの新型ウインドウズ　　画面にアプリをランダムや　整然と並べる発想と発案は　　真鍋卓介　が最初で国内外マスコミやあらゆる団体に配布し　マイクロソフト　ジャパンに激しく提案してましたところ　　ＰＣ　　　パソコンとー書いたので　アップル社が　Ｉ－ＰＯＨＮと　　Ｉ－ＰＡＤに勝手に隙間産業と言う口実で使い出したのですから　　今度こそは　　真鍋卓介　の発案にしたいものですね♪

回答No.2

seble

今のコンピューターはトランジスタで動いています。
トランジスタがon、off、電気を流すか流さないかで論理回路を形成しますので、2bitでしか作れません。
代替品ができれば、ですが、トランジスタ、電気以外で動くコンピューターが開発されない限り無理です。
vistaとか、ただのｏｓのバージョンでしかなく枝葉末節、進化などと呼べるレベルではありません。
トランジスタで無くなった時こそ進化であり、革命と言えます。

回答No.1

ultraCS

電子回路と相性が良く、設計しやすくつくり安いからです。

2進法というのは、あるか無いかで各桁を表示できますが、それ以外の進法の場合、中間値を設定しなければなりません。これは、単純なon/offに比べればノイズの問題から回路設計が各段に難しくなるのです。

論理設計としては三進法が有利(eに近いため)という考え方はあります
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E9%80%B2%E6%B3%95

なお、電子回路を使わずに設計されたアナログコンピューターというのは存在します(積分機など)。
また、以前松下が三進法(+-と0の三値表現)のコンピュータを開発中というアナウンスがありましたが、その後どうなったのかなあ。

こんな問答がありました
http://okwave.jp/qa/q2083198.html

お礼

ありがとうございますです

詳しく解説ありがとうございます

ひとつだけ　　いいたいことが゜゜゜゜

意見するつもりはありませんが　９５　　９８　　２０００　　ＭＥ　　ＸＰ　　ＶＩＳＴＡ

ＷＩＮＤＯＷＳ７　　３２ＢＩＴ　　　６４ＢＩＴ

ＷＩＮＤＯＷＳ８

ここまで進化したのなら　　そろそろ　２進法から切り替えてもいけるのではと思いますです

たとえば　　１０００　　　１００００を　　２進法で　表すと大変な桁数になるようです

ぜひ進化するように願いたいものです　　飛躍的　いや激的に進化すると思いますです♪