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PositionalNotation のバックアップ(No.3)


位取り記数法

N 種類の記号によって数を表す方法

私たちは数を表現するのに 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 の10個の記号を使っています。一般に10進法といいますが、特にこれでなければいけない・・ということはなく、「記号N個で数を表現することにしましょう。」とみんなでルールを決めてしまえば、実は何の不自由もなく、数を表現することができます。10進法が世界に広まったのはフランス革命の革命政府がメートル法とともに10進法を定めて以来と言われていて、それ以前は様々な表現が用いられていました。

なぜ10進法がメジャーになったのか、強いていえば人間の手の指の数が両手で10本あるということ・・。特に10進法が優秀な記法であるというわけではありません。まずその呪縛から意識を解放することが、この先の理解に必要です。

例えば 1/3 という量は、10進法の場合 0.333・・・・となって表現できませんが、3進法では 0.1(3) と、小数点以下1桁で表現できてしまいます。



一般記法

N進法(N個の記号を使う)の ABC.DE という数は、以下のような意味をもつものとしてして表現されます。これを計算すると10進数での表現が得られます。

\[A \times N^2 + B \times N^1 + C \times N^0 + D \times N^{-1} + E \times N^{-2}\]


具体例

2進法

コンピュータの世界でおなじみの表現です。コンピュータ、日本語にすると電子計算機ですが、その電子回路の中では、電圧の高低(電流のON/OFF)によって信号が処理されています。したがって数(データ)の表現には、それを1と0に対応させる2進法が利用されます。

2進数の加算

2進数同士の加算は、以下のようなイメージになります。
以下、1110 + 101 = 10011(14+5 = 19)の計算です。

11← 繰り上がり
111014 + 5
+)101
10011= 19




16進法

これもコンピュータの世界でおなじみの表現です。2進4桁分でちょうど16進1桁に相当するので、2進数表記の代用としてよく用いられます。

具体例|色値

色を表すRGB値にはこの16進数が用いられます。例えば、

#記号は「それが16進数である」・・という意味です。