2進数とコンピューター

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コンピューターと2進数の関係

今日は、コンピューターと2進数の関係について学習します。

みなさんは、コンピューター（スマートフォンやパソコン）が、電気を使って動いていることはご存じですか？

コンピューターはこのように、電子回路を利用して、

として解釈しています。
そのため、コンピューターは、2進数というものの数え方をベースに情報を理解しています。

2進数と文字コード

例えば、私達がコンピューターで扱う文字も2進数で表現できます。

これには「ASCIIコード」というものが利用されています。

例えば、

• ‘A’という文字は、2進数で表現すると「01000001」
• ‘B’という文字は、「01000010」

となります。

文字を2進数で表現することで、電気で動くコンピューターは文字情報が扱えます。

このASCIIコードは、グローバル標準のコンピューターの文字表現となるため、
英数字や記号などの基本的な文字を表現することしかできません。

日本語の漢字やひらがな・カタカナををコンピューターで扱うには、
ASCIIコードと互換性のあるJISコードやShift JIS、EUC、UTF-8という別のコード規格を利用します。

同じ文字でも、文字コードの体系が違えば表記が異なるため、
違う文字コードで文字を表示させると本来とは違う表示になる「文字化け」という現象が起きてしまうことになります。

同じ「あ」という文字でも、文字コードが違えば記述方法がこれだけ違うことがわかりますね。

2進数のメリット

0と1のデジタルデータで情報のやりとりをするメリットは、
文字以外にもコンピューターがデータを送り合うときに扱いやすいことから、
音声（.mp3）や映像（.mp4）などさまざまなデータ形式にも対応できる点です。

コンピューターが通信するときは信号の形として、情報を正確にやりとりできます。

情報が「波形」の形で信号になるとノイズを受けることがほとんどですが、
0と1のデジタルな情報であれば電圧の高低だけで判定ができ、
信号のある・なしの判定がしやすいため、波形の復元も簡単になります。

このように、

といいます。
コンピューターの世界では離散数学を扱うことになりますが、これが主な理由です。

改めて、2進数とは、

のことです。

私達がふだん使う数字は10進数なので、数を数えるときには0、1、2、3…10となりますが、
2進数では、0と1の2つの文字だけの世界となるため、0、1と数字が進むとき、
10進数で2のときに「10」、4のときに「100」といった形で位が上がっていきます。

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