入門者向け用語解説　二進法とは

はじめに

こんにちは。デジタルステーション習志野スタッフの荒井です。

今回の記事では、コンピュータの基礎知識として、二進法について解説していきます。

 

二進法とは？

二進法とは、数字の位上げのルールの一つです。

 

私たちは、普段数字を表すとき、十進法という方法を使っています。

 

十進法で扱う十進数は、0~9までの10種類の数字を使って、一桁を表現します。

そして、一の位が9より大きくなると、数字を繰り上げて、十の位を1に、一の位は0から数えなおし、という風に表現します。

 

一方で、二進法で扱う二進数というのは、0と1しか数字が存在しません。

最初の桁には、0と1しか入りません。それ以上の数を数える場合は、数字を繰り上げて、二番目の位に1を入れます。

 

言葉だけで説明しても分かりづらいと思うので、少し例を出してみます。

 

例えば、十進数で6という数字を表すとき、二進数では110と表します。

十進数では、一の位が6で、そのまま6になります。

しかし、二進数の場合、一番右の一の位は0、真ん中の2の位は1、一番左の4の位は1となり、合計して6を表しています。

～二進数で表す6～

1 　1 　0　　=　1  +  1  +  0
四    二    一             ×      ×      ×
の    の    の             4      2      1
位    位    位             ||      ||      ||
                                  4  +  2 +  0  =  6

～十進数で表す6～

0 　6                =    0  +  6 
十   一                     ×       ×
の   の                    10     1
位   位                     ||       ||
                                0  +   6  = 6

（見た目を二進数に似せるために十の位を付けました。）

基本的な考え方は、どちらも同様になります。

 

 

コンピュータが二進数を使う理由

コンピュータの内部では、十進数ではなく、二進数が使われています。

 

その理由は、二進数のほうが、コンピュータにとって都合がいいからです。

 

コンピュータは、パーツにかかっている電流や電圧で、様々な数値を判断しています。

しかし、機械の小型化や効率化のために、あまり大きな電圧や電流を使うことができません。

そのため、十進数を使うために電圧のレベルを10段階にするなど、判断する基準として電圧の基準を細かく分割してしまうと、雑音などの周囲のノイズで電圧が乱れた場合、誤作動を引き起こしてしまう恐れがあります。

 

そこで、コンピュータの内部の判断に二進数を使い、電流が流れている状態を1、電流が流れていない状態を0とすることによって、より確実にデータを保持することができるようになります。

コンピュータでの物理的な処理を考えると、二進数のほうが良いということです。

まとめ

いかがでしたでしょうか。

 

今回は、二進数について解説してみました。

 

二進法については、プログラミングなどをする場合は、基本的な考え方として必要な知識となります。

また、最近では高校辺りの情報の授業で、習うことも多いと思います。

 

計算方法に関しても、馴染みのある十進数と考え方は同じなので、何回も使って慣れていきましょう。

 

最後までご覧いただきありがとうございました。

お疲れさまでした。

 

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