第1回目として,まずは2進数の話から始めたいと思います。2進数とはどういう数なのでしょうか?2進数を考える前に10進数について考え,その後に2進数について考えていくことにします。
みなさんが普段,日常で使っている数の多くは10進数です。10進数とは,「0」から「9」までの10コの数字で数を表した数です。
10コの数字で数を表す方法を10進法と言います。
この10進数は0から順に 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 と増え,その後10になりますね。10コの数字を使い切った後は位を増やすことによって,数を表すことができます。
今,「5236」という10進数について考えてみましょう。
「5236」とは,1000が5コ,100が2コ,10が3コ,1が6コ集まった数です。
当たり前と言ったら当たり前なんですが,次のような位取りになっています。
表1 5236の位取り
| 千の位 | 百の位 | 十の位 | 一の位 |
| 5 | 2 | 3 | 6 |
5236 = 5 × 1000 + 2 × 100 + 3 × 10 + 6 × 1
この表現を少し変えてみましょう。
1000という数は10の3乗(103),100という数は10の2乗(102),10という数は10の1乗(101)です。
また,「整数を0乗すると1になる」ことから,1という数は10の0乗(100)と考えることができます。
表2 5236の位取り(その2)
| 103の位 | 102の位 | 101の位 | 100の位 |
| 5 | 2 | 3 | 6 |
5236 = 5 × 103 + 2 × 102 + 3 × 101 + 6 × 100
このように,書き直したのは理由があります。小学校のころから「一,十,百,千,万,・・・」と考えていた位という概念は,このように書き直すと「100,101,102,103,104,・・・」と考えることができるのです。ここで言う,10の○乗の10というのは,10進数の10のことを表しています。
さて,前置きが長くなりましたが,2進数の話に入りましょう。
2進数とは,「0」と「1」の2コの数字で表した数です。2コの数字で表す方法を2進法と言います。
2進数は,2コの数字で数を表すため 0,1 の次は10になります。10進数と2進数の対応を見ておきましょう。
表3 10進数と2進数の対応
| 10進数 | 2進数 | | 10進数 | 2進数 |
| 0 | 0 | | 8 | 1000 |
| 1 | 1 | | 9 | 1001 |
| 2 | 10 | | 10 | 1010 |
| 3 | 11 | | 11 | 1011 |
| 4 | 100 | | 12 | 1100 |
| 5 | 101 | | 13 | 1101 |
| 6 | 110 | | 14 | 1110 |
| 7 | 111 | | 15 | 1111 |
上の表にある10進数で「13」,2進数で「1101」について見てみましょう。10進数と同じように位に注目します。
表4 2進数「1101」の位取り
| 23の位 | 22の位 | 21の位 | 20の位 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
1101 = 1 × 23 + 1 × 22 + 0 × 21 + 1 × 20
このように考えると,2進数とは 20,21,22,23,・・・ と位が増えていく数ということができます。このように考えた方が都合が良い場合が多いです。
さらに,何進法なのか?ということをはっきりさせるために次のように表記します。
2進数なら 1101(2)
10進数なら 5236(10)
n進数なら 1234(n)
このようにカッコの中に何進数なのかを表示します。また,何も書いてなければ10進数です。
ちなみに,2進数とはコンピュータ内部で数を扱うときに使われる形式です。回路の話で考えれば,電圧の高低で0と1を表すことになります。