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デジモノの仕組み 二進法 [デジモノの仕組み]

この記事がシリーズの最初です

こんばんは。
覚悟はしてましたが今日自分のブログ見てリッキーの記事が増えてなかった時の悲しさ。
いやでも、「一緒にブログやらない?」って最初に言ってきたのリッキーですからね。

告知はしてましたが、今回から新シリーズをやります。
タイトルで分かると思いますが、本当に初心者向けです。
今までぼくが書いた文章を理解してくれていたのはまあまあ家電に関しての知識がある人だと思うんですよ。
だから、今まで「うわ・・・こいつナメック語しゃべってる」って思ってた人でも分かるくらい本当に専門用語ゼロでいきたいと思います。
それに、パソコンとかが好きでも構造とかはよく分かんないっていう人もそこそこいるのではないでしょうか。
そういう人でも楽しめるような感じで書けたらいいな。つまるところデジタル家電オタクの仲間を増やしたいのです

さて初回は、コンピュータなどなどの仕組みを考える上でものすごく重要な「二進法」についてです。
二進法っていうのは、数の表し方の種類です。
普段ぼくたちが使っているのは「十進法」っていいます。
たとえば。
「9」の次は「10」ですよね。
1〜9までは1ケタですが、10では2ケタになっています。
こういうのを何というか、小学校で習いました。
そう、繰り上がりです。
十進法では、1の位が9回増えたら10の位が1増えます。
ぼくたちが暮らしている中では、これは普通ですよね。だから普段は「十進法」なんて言葉を使わなくてもいいんですけど。
コンピュータの中では、十進法ではなく、「二進法」を使います。
画面に表示されている十進法の数字は、二進法の数字を十進法に変換したものです。
二進法とはどんなものか説明するために、十進法と二進法の数字を並べてみましょう。
横にならんだ2つの数は同じ数を表しています。
十進法    二進法
0                  0
1                  1
2                  10
3                  11
4                  100
5                  101
6                  110
7                  111
8                  1000
9                  1001
10                1010
なんじゃこりゃ??ってなりますよね。
二進法では、数字が2増えたら繰り上がりするんです。
分かりにくいので例えを使います。
位が1つあるごとに箱が1つあり、数字が増えるごとに1つピンポン球を入れていくとします。
十進法の世界では、1の位の箱にに9つまで入れられます。
ボールが9個たまったら、もうひとつ箱を用意してそこに1つだけゴルフボールを入れます。
そしてピンポン球の箱は1回空にします。
この状態は、ボールは合計1個しかないけど、「ピンポン球10個」を表しています。
「ピンポン球10個でゴルフボール1個分」って感じです。
そこからはまたピンポン球を9個まで入れて、たまったらゴルフボールを増やしてピンポン球をリセット、を繰り返します。
それでゴルフボールもピンポン球も9個たまったら(この状態では「ピンポン球99個」ですね)、もうひとつ箱を用意して、今度はサッカーボールを1個入れて、ピンポン球とゴルフボールをリセットします。
この状態では、ボールは合計1個しかないけど、「ピンポン球100個」を表しています。
十進法は大体こんなイメージです。
肝心なのはここからです。
二進法の世界では、1つの位の箱にボールを1個しか入れられません。
2つ目のボールは、次の位の箱に入れないといけません。
ということは、ピンポン球を1つ入れただけで、次の箱を用意しないといけません。
すると、箱がとてもたくさんいります。
上の例で示した通り、「8」を表すとき十進法では1ケタですが二進法では4ケタも必要です。
じゃあ二進法を使うと何がいいのでしょうか。
それは、使う数字の種類の数です。
十進法の世界では、1つの箱に対してボールが「ない(0つ入っている)」「1つ入っている」「2つ入っている」「3つ入っている」・・・「9つ入っている」まで表さないといけません。
だから、自然と数字も10種類必要になってきます。
しかし、二進法ではボールは「ない」か「ある」しかありません。
だから、二進法では1と0しか数字を使わなくてもよいのです。
上で並べた数字でも、十進法は0から9まで合計10種類の数字を使っていましたが、二進法では0と1しか使っていません。
2つしか数字を使わない、というのはコンピュータにとってものすっっごくありがたいことなのです。
つまり、二進法を使うことで、
電気が流れているかどうかですべての数を表すことができるのです。
たとえば、「流れてる」を1、「流れてない」を0として
ーー流れてるー流れてないー流れてないー流れてるーー
これを二進法を使って読み解くと「1001」になります。
これを十進法で表すと「9」です。
もし二進法がなかったら、「1割流れてる」とか「3割流れてる」とかを使わないといけませんよね。
実はこういう考え方もあります。ありますが、それはまたいずれ書きます。
どちらにしろ、二進法を使うとコンピュータにとってはとても便利になります。
現在実用化されているすべてのコンピュータは、二進法で動いています。
二進法の概念がとても重要だということが分かってもらえたでしょうか。

あー疲れた。
分かりやすく書けてますかね?
途中の例え話みたいなとこは結構頭の中で考えた末の文章です。
本当は図とか作れたらいいんですけどね。
暇で暇でしょうがない時が来たら追加するかもしれません。
早くそんな時が来てほしいです。

普通の記事と交互にやるくらいを想定してます。
特に今はCESシーズンだし、もうすぐMWCも来るし。
さらにクリスマスプレゼントのウォークマンの記事もまだ作ってないから早急に書かないと。
リッキーも早く書きましょう。
ぼくの記事読む暇があるならついでにちゃちゃっと作ればいいのに。
 

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