| Системой счисления называется совокупность приемов обозначения чисел - язык, алфавитом которого являются символы (цифры), а синтаксисом - правило, позволяющее сформулировать запись чисел однозначно. Запись числа в некоторой системе счисления называется кодом числа. {Общий вид числа:}
A = anan-1...a2a1a0
Отдельную позицию в изображении числа принято называть разрядом, а номер позиции - номером разряда. Число разрядов в записи числа называется разрядностью и совпадает с его длиной.
В техническом аспекте длина числа интерпретируется как длина разрядной сетки.
Диапазон представления D чисел в данной системе счисления - это интервал числовой оси, заключенной между минимальным и максимальным числами, представленными заданными разрядами.
Любая система счисления, предназначенная для практического использования, должна обеспечивать:
| возможность представления числа в заданном диапазоне чисел
| |
| однозначность представления
| |
| краткость и простота записи чисел
| |
| легкость овладения системой, а также простота и удобство оперирования ею.
| Основанием системы счисления называется количество различных символов (цифр), используемых в каждом из разрядов числа для его изображения в данной системе счисления.
| Двоичная
| 0,1
| | Десятичная
| 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
| | Шестнадцатиричная
| 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
| Различают позиционные и непозиционные системы счисления.
Непозиционные - алфавит которых содержит неограниченное количество символов, причем количественный эквивалент любой цифры постоянен, и зависит только от ее начертания. Позиция цифр в числе значения не имеет.
Непозиционные системы строятся по принципу аддитивности (англ.Add - сумма) - количественный эквивалент числа определяется как сумма цифр.
Пример:
I = 1
II = 2
III = 3
XXXI = 31
Позиционными называются системы счисления, алфавит которых содержит ограниченное количество символов, причем значение каждой цифры в числе определяется не только ее начертанием, но и находится в строгой зависимости от позиции в числе.
Пример:
111 = 1*102 + 1*101+1*100 = 100 + 10 + 1
{Общий вид для положительных целых чисел:
Здесь X - число, xi - i-тый разряд числа, p - основание системы счисления}
В десятичной системе счисления каждая единица старшего разряда равна десяти единицам младшего разряда.
Системы счисления разных народов
Сейчас в большинстве стран мира, несмотря на то, что там говорят на разных языках, считают одинаково, "по-арабски". Но так было не всегда. Еще каких-то пятьсот лет назад ничего подобного и в помине не было даже в просвещенной Европе, не говоря уже о какой-нибудь Африке или Америке.
Но тем не менее числа люди все равно как-то записывали. У каждого народа была своя собственная или позаимствованная у соседа система записи чисел. Одни использовали буковки, другие - значки, третьи - закорючки. У кого-то получалось удобнее, у кого-то не очень.
Древнеегипетская система счисления
Древнеегипетская десятичная непозиционная система счисления возникла во второй половине третьего тысячелетия до н.э. Для обозначения чисел {0, 1, 10, 102, 103, 104, 105, 106, 107} использовались специальные цифры. Числа в египетской системе счисления записывались как комбинации этих цифр, в которых каждая из цифр повторялась не более девяти раз. Значение числа равно простой сумме значений цифр, участвующих в его записи.
Алфавитные системы счисления
Алфавитными системами счисления пользовались древние армяне, грузины, греки (ионическая система счисления), арабы, евреи и другие народы Ближнего Востока. В славянских богослужебных книгах греческая алфавитная система была переведена на буквы кириллицы.
Еврейская система счисления
Еврейская система счисления в качестве цифр используются 22 буквы еврейского алфавита. Каждая буква имеет своё числовое значение от 1 до 400 «Ноль» отсутствует. Наиболее часто можно встретить цифры, записанные таким образом в нумерации лет по иудейскому календарю.
Римская система счисления
Каноническим примером почти непозиционной системы счисления является римская, в которой в качестве цифр используются латинские буквы:
I обозначает 1,
V — 5,
X — 10,
L — 50,
C — 100,
D — 500,M — 1000
{Например, II = 1 + 1 = 2
здесь символ I обозначает 1 независимо от места в числе.}
На самом деле, римская система не является полностью непозиционной, так как меньшая цифра, идущая перед большей, вычитается из неё, например:
IV = 4, в то время как:
VI = 6
{Кипу инков
Прообразом баз данных, широко использовавшихся в Центральных Андах (Перу, Боливия) в государственных и общественных целях в I—II тысячелетии н. э., была узелковая письменность Инков— кипу, состоявшая как из числовых записей десятичной системы, так и не числовых записей в двоичной системе счисления кодирования. В кипу применялись первичные и дополнительные ключи, позиционные числа, кодирование цветом и образование серий повторяющихся данных. Кипу впервые в истории человечества использовалось для применения такого способа ведения бухгалтерского учета как двойная запись.}
|