从零开始学编码3

从零开始学编码1中我们对编码这个概念进行了了解。

从零开始学编码2中学习了基本的电路知识。

         这篇我们说一说进制数。

        在远古时期,人类便有了计数的需求,看着自己的手指,大拇指代表一个苹果,食指代表第二个苹果,中指代表的第三个苹果、、、、,好吧人类只有十根手指,可能只能做十以内的计数,后来人的思维能力发散,有了逻辑能力,可以用一个10,两个10、、、,十个十,这样计数。无疑十进制是最适合人类的计数方式,因为人类有十根手指。我上大学的时候去给一个学前班的老师代课,给小朋友讲的就是,数手指,然后10根小棍是十,10根是一捆,10捆是100根,100根小棍是一百。当时我自己都觉得没有讲课经验的讲的很烂,但是小朋友们居然掌握了。惊叹于小朋友的可塑性强,接受能力强。他们可能当时不理解100这个数,但是他们记住了10个一是十,10个十是100,在以后漫长的学习和生活中,慢慢领悟十、百、千、万这些数位所代表的意思。

        我们计数是遇10进位,10进制数是现在人类通用的一套编码,而1,2,3,4,5,6,7,8,9,0这10个符号虽然被称为阿拉伯数字,其实起源于印度,而我们现在也在用这套符号编码。大家比较一下,就知道这套符号的优势了。

     商码:〡 〢 〣 〤 〥 〦 〧 〨 〩 十
  汉字:一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
  大写:壹 贰 叁 肆 伍 陆 柒 捌 玖 拾
  阿拉伯:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

       而且这套数字系统有数位的概念,一个1如果在各位代表一个苹果,在十位代表十个苹果,在百位代表一百个苹果,无疑这套系统适合计算和计数。

        然而小时候我们看动画片里面的唐老鸭它的计数方式和我们人类是不同的,因为鸭子的一只脚只有四根脚趾,两只脚一共有八根脚趾,如果它来数数,就是:1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、20,细细品一下。这就是八进制数,遇八进位。

       除了八进制,我们还有代表时间的24进制,每过24小时,进一位,这一位就是天,如果是月份就是12个月进一位,这一位是年,10年进一个年代,10个年代进位一个世纪。我们周围存在各种各样的进制系统,它们以自己特殊的编码法制,用于不同的地方。

       有一段时间我特别喜欢看《中国达人秀》这个节目,这个节目有3个评委,他们每个人都有一个按钮,如果认可表演者,就不按按钮,如果不认可就按下按钮给一个X号,如果场上出现3个叉号,表演者就要停止表演被淘汰。如果我们用0表示没有按下,用1表示按下,当然反过来也可以,不过在这里我们就以1表示按下不认可表演者。

      这样就会出现这几种可能性:000、001、010、100、110、101、011、111。000,代表优秀通过;001、010、100代表有瑕疵但是给下次表演的机会,也让通过;110、101、011代表给你一次复活的机会,111表示被淘汰。这个节目就用简单的三个位置的0和1,可以表达这么多信息。如果更多个0和1呢,是不是可以代表更多下信息呢。

       上面所说的是一个二进制编码系统,使用0和1组成各种各样的信息,我们把一个位置叫做一个bit(比特),是binary digit的缩写。因为一个比特只能是0或者1,这种计数方式实在太简单了,简单的电路系统都能模拟出来,所以人类才使用二进制作为计算机的灵魂,在计算机的世界,比特可以表示文字、图片、声音、影片,也可以表示一个人,这个人是男人女人,有几个孩子,做什么工作,有多少资产,几套房子。

         从根本上来说,比特是数字,用比特表示信息时,我们需要计算这个信息有多少种可能性,才能决定需要几个比特位,以便每个可能性都可以分到一个编号,例如:上面的中国达人秀,有三个评委,就需要三个比特位。

         计算机除了可以进行数学运算以外,还可以进行逻辑运算,逻辑学是哲学和数学的融合,我们使用1表示真,0表示假,通过布尔代数,让计算机可以进行逻辑运算。而1与0可以使用简单的电路开关来代表。使用电路来创造计算机成为可能。而不是机械结构来创造计算机(当然有用机械结构设计的计算器)。

   

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