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[コラム] コンピュータの世界は2進法!

★ 問題 ★

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私たちが日頃使っている10進法の数字「15」は、2進法で表すと次のうちどれになる?

1.15なのに「17」
2.暗号みたいな「1111」
3.もはや数字じゃない「F」

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答えは20行下に!




















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【 答え:2 】暗号みたいな「1111」

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\ 答えを簡単に解説します!/
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コンピュータの世界は「0」と「1」でできている!
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コンピュータとは切っても切れない関係の「2進法」について今日はご紹介しましょう。

まずはざっと2進法のおさらいです。私たちは通常「10進法」で数を数えており、使う数字は0~9の10種類。9の次は桁が1つ上がって「10(ジュウ)」になるというのはごく当たり前のこととして捉えています。

これが2進法になると、1つの桁につき「0」と「1」の2つの数字しか使いません。そして「0」、「1」の次は、1つ桁が上がって「10(イチゼロ)」になるというルールです。

10進法と2進法を比較してみましょう。

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[10進法] ⇒ [2進法]
   0  ⇒         0
   1  ⇒         1
   2  ⇒       10
   3  ⇒       11
   4  ⇒     100
   5  ⇒     101
   6  ⇒     110
   7  ⇒     111
   8  ⇒   1000
   9  ⇒   1001
  10 ⇒   1010
  11 ⇒   1011
  12 ⇒   1100
  13 ⇒   1101
  14 ⇒   1110
  15 ⇒   1111
  16 ⇒ 10000
  ・ ⇒  ・
  ・ ⇒  ・
  ・ ⇒  ・
―――――――――――

この「0」か「1」かで表すことができる数字の性質を利用したのがコンピュータです。コンピュータでは、電流が流れていないオフの瞬間を「0」、電流が流れているオンの瞬間を「1」として、その電流の組み合わせで情報を瞬間処理し、伝達しています。

もしこれを10進法で表そうとすると、電気の強さを10段階の微妙な強弱で表さなくてはならず、間違えた情報として認識してしまう危険性があるのです。情報の伝達はシンプルに越したことはないということですね。

なお、この2進法で表されるコンピューターのデータ最小単位を「1ビット(bit)」といいます。2桁なら2ビット、3桁なら3ビット……、となります。

よくパソコンで「64ビット版」「32ビット版」という表示があるのは、コンピュータの頭脳であるCPUが同時に処理できるデータの大きさを表した数字です。ですので、性能が2倍になるのではなく、2倍の桁数分の処理ができるという、とてつもなく大きな違いになる数字なのだと、頭の片隅においておいてください(今販売されているものはほとんどが64ビット)!

 

\ 子どもに質問されても心配御無用っ!/
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= オトナ向け 想定問答集《虎の巻》 =
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Q. クイズの選択肢にあった「17」と「F」はなんなのかな?

A. それぞれ10進法の「15」にあたる数字。「17」は8進法、「F」は16進法だ。
8進法は、0~7までの8つの数字を使って表し、7の次は1つ桁が上がって10になる。また、16進法は、0~9とアルファベットのA~Fの16の英数字を使って表す数え方だよ。

 

―――――――――――
*10進法⇒ *8進法⇒ *16進法
  0  ⇒  0  ⇒  0
  1  ⇒  1  ⇒  1
  2  ⇒  2  ⇒  2
  3  ⇒  3  ⇒  3
  4  ⇒  4  ⇒  4
  5  ⇒  5  ⇒  5
  6  ⇒  6  ⇒  6
  7  ⇒  7  ⇒  7
  8  ⇒ 10  ⇒  8
  9  ⇒ 11  ⇒  9
 10 ⇒ 12  ⇒  A
 11 ⇒ 13  ⇒  B
 12 ⇒ 14  ⇒  C
 13 ⇒ 15  ⇒  D
 14 ⇒ 16  ⇒  E
 15 ⇒ 17  ⇒  F
 16 ⇒ 20  ⇒ 10
 17 ⇒ 21  ⇒ 11
 ・ ⇒ ・  ⇒ ・ 
 ・ ⇒ ・  ⇒ ・
―――――――――――

いずれも、桁数が多くなってしまう2進法を、まとめて表現できるように置き換えて使われるものなんだ。もっとも、現在は16進法が使われるケースがほとんどだよ。

 

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Q. よく、写真データで「200キロバイト」などの単位を目にするけど「ビット」と「バイト」は別のものなのかな?

A.そう!「ビット」も「バイト」も容量の単位だね。小さい方から…

・bit(ビット)
・byte(バイト)
・KB(キロバイト)
・MB(メガバイト)
・GB(ギガバイト)

と表示される。また、

・1byte(バイト)= 8bit(ビット)
・1KB(キロバイト)= 1024byte(バイト)※2の10乗バイト

であると覚えておこう。
今日は算数の話が多かったけれど、プログラミングする際にいずれ必要になってくる考え方なので、一度きっちり理解しておくといいね!

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クイズは正解しましたか?
次回もぜひ親子で挑戦してくださいね!

親子でチャレンジ! 知っ得クイズ 2018.09.25 [vol.17]

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