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IT用語集【2進法/2進数】とは

「2進法/2進数」説明記事 表紙

読み方/英語:にしんほう/binary system /にしんすう/binary number

Meanning

2進法(2進数)とは「0」と「1」だけを使って数を表す方法。

≪2進法/2進数を詳しく説明すると≫

かみさん
かみさん

さあ今日は「2進法」について勉強するわよ。

ちゃば
ちゃば

2進法?初めて聞く。

かみさん
かみさん

そうね、私たちが普通に暮らしている場合、「2進法」に出会うことはあまり無いわよね。私たちの暮らしで一般的なのは「10進法」よ。

ちゃば
ちゃば

そもそも”〇進法”という言い方になじみが無いから、よくわからんな。

かみさん
かみさん

簡単に説明すると、「10進法」は「0」~「9」までの10個の数字で数を表す方法ね。これは私たちが日常使っている方法よ。それに対して2進法は「0」と「1」だけを使って数を表す方法ね。

ちゃば
ちゃば

「0」と「1」だけ。

かみさん
かみさん

実はコンピュータの世界は「10進法」ではなくて「2進法」で成り立っているのよ。

ちゃば
ちゃば

「2進法」?

なんで?

かみさん
かみさん

それはこの勉強が終わるころには分かるようになるわよ。

ちなみに「〇進法」は「〇進数」と呼ばれる場合があるんだけど、ここでは「〇進法」で統一していくからね。

ちゃば
ちゃば

お願します。

10進法とは

かみさん
かみさん

まずは、私たちになじみの深い「10進法」から説明するわね。

「0」「1」「2」「3」「4」「5」「6」「7」「8」「9」の10個の数字を使って数を表すのが「10進法」なの。これは分かるわよね。

ちゃば
ちゃば

当然やな。

かみさん
かみさん

例えば、数が「0」から「9」までの時は順番に、

「0」「1」「2」「3」「4」「5」「6」「7」「8」「9」と書けるわ。

ではこの「9」の次は何でしょう?

ちゃば
ちゃば

「9」の次は「10」やろ。あたりまえやん。

かみさん
かみさん

そうね、じゃあ次はどうかしら。

「10」「11」「12」「13」「14」「15」「16」「17」「18」「19」

この次は何かしら?

ちゃば
ちゃば

「19」の次は「20」やろ。だからあたりまえやん。

かみさん
かみさん

そうね、じゃあ次はどう?

・・・「97」「98」「99」、この次は何かしら?

ちゃば
ちゃば

「99」の次は「100」や。

かみさん
かみさん

素晴らしいわ!

ちゃば
ちゃば

おい、馬鹿にしてるやろ?

かみさん
かみさん

まあまあ、「10進法」はこんな感じね。

2進法(2進数)とは

かみさん
かみさん

では次に「2進法」よ。「2進法」「0」と「1」の2つの数字だけを使って数を表すのよ。

ちゃば
ちゃば

ふむ。

かみさん
かみさん

じゃあ行くわよ。

「0」「1」、この次は何でしょう?

ちゃば
ちゃば

えっと、「1」の次は「2」、あれ「2」は使えんのか。。。

かみさん
かみさん

そうよ、「2進法」は「0」、「1」しか使えないのよ。

ちゃば
ちゃば

という事は、もしかして「10」?

かみさん
かみさん

そう、正解!やるじゃない。

ちゃば
ちゃば

なるほど。

「10進法」では「9」の次が「10」になるのが、「2進法」やと「1」の次が「10」になるんか~。

かみさん
かみさん

その通りよ。

じゃあ、「10」「11」、この次は?

ちゃば
ちゃば

えっと「12」ではなくて、もしかしたら「100」か?

かみさん
かみさん

ご名答!すごいわ、さすが理解が早いわね。

ちゃば
ちゃば

なるほど、桁が上がっていくのが早いんやな。まあ数字が2つしかないからな。

かみさん
かみさん

そうなの、「10進法」より「2進法」の方が桁が早く増えるわ。

ちょっと文章では分かり難いから表にしてみるわ。

10進法2進法
00
11
210
311
4100
5101
6110
7111
81000
91001
101010
111011
121100
131101
141110
151111
1610000

こんな感じよ。

ちゃば
ちゃば

むむむ。

かみさん
かみさん

ここで「10進法」「2進法」にどんな相関関係があるのが分かるかしら?

ちゃば
ちゃば

何かがありそうな感じやけど、わからん。

かみさん
かみさん

「2進法」の桁が増えるごとに、それに対応する「10進法」の値が2倍ずつ増えていくのよ。

さっきの表の太字のところよ。まとめると下図になるわ。

2進法と10進法の相関関係
ちゃば
ちゃば

なるほど、こんな関係があるんやな。

でも数学は苦手やな。

かみさん
かみさん

この関係を覚えておけば、「2進法」に対する「10進法」の値を無理に暗記する必要は無いのよ。じゃあ次に「2進法」と「10進法」の変換のやり方を説明するわ。

ちゃば
ちゃば

ちょっと質問。

そもそもなぜ「2進法」なんかを知る必要があるんや?

かみさん
かみさん

良い質問ね。

それはコンピュータの世界が「2進法」で構成されているからよ。

ちゃば
ちゃば

なんで?

皆が分かる「10進法」にすればええやんか。

かみさん
かみさん

そうね、初期のコンピュータの頃は「10進法」を使っていたこともあったみたいだけど、そのうち「0」と「1」のみを使用する「2進法」の方が初期のコンピュータにとって電子的な回路の設計や修理が簡単なので、「2進法」の方に移行していったそうよ。

それらが根付いて今に至るの。

2進法PCイラスト
ちゃば
ちゃば

うーむ、そうやったんか。

かみさん
かみさん

元々コンピュータはスイッチの「ON」「OFF」というシンプルな仕組みから始まって、それが「0」と「1」だけの「2進法」につながっていったのよ。

二進法スイッチイラスト
ちゃば
ちゃば

なるほど、わかった。

かみさん
かみさん

そういう事で「2進法」を知っておいた方がコンピュータの仕組みをより熟知できると思うので説明していくわ。じゃあ「2進法」と「10進法」の変換のやり方を説明するわよ。

ちゃば
ちゃば

お願いします。でも数学は苦手やな。

かみさん
かみさん

そんなに難しくないわ。数学というより算数よ。

「2進法」と「10進法」の変換方法

「2進法」を「10進法」に変換する計算方法

かみさん
かみさん

まず「2進法」を「10進法」に変換する計算方法からね。

さっき説明した「10進法」と「2進法」の相関関係を思い出して。下の図よ。

2進法と10進法の相関関係
ちゃば
ちゃば

ふむ。

かみさん
かみさん

例えば「2進法」の値が”1101”で、それを「10進法」に換算するわ。

まず「2進法」を桁ごとに分解して、それに対応する「10進法」の値を書き出すの。

対応する数値は上の図を見てね。

0の場合はそのまま0となるわ。

最後に10進法の値を合計した値が、換算した値となるのよ。

2進法から10進法への変換式イラスト
かみさん
かみさん

この計算方法で、「2進法」の”1101”は「10進法」の”13”と簡単に算出できるわ。

ちゃば
ちゃば

何とか分かった。

かみさん
かみさん

良かったわ。

「10進法」を「2進法」に変換する計算方法

かみさん
かみさん

じゃあ次は「10進法」を「2進法」に変換する計算方法を説明するわ。

考え方は、「2進法」の桁が増えるごとに、それに対応する「10進法」の値が2倍ずつ増えていく」という相関関係を逆に応用するわ。

10進法の値を2で割っていくことで、桁ごとに2進法の値に変換して最後に足し合わせるの

ちゃば
ちゃば

むむむ

かみさん
かみさん

例えば「10進法」の値が”14”の場合の「2進法」の値を算出してみるわ。

まず”14”を2で割ってその余りを算出するの。

14÷2=7・・・余り0

次に前回の式の商(余りを除いた結果)を2で割る

7÷2=3・・・余り1

これを繰り返す。

3÷2=1・・・余り1

1÷2=0・・・余り1

商が0になったら終了よ。

最後にこれらの余りを下から読んでいくと「2進法」の値となるわ。

結果は”1110”よ。

わかりやすい式に直すと下図のようになるわ。

10進法から2進法への変換式イラスト
ちゃば
ちゃば

ふむふむ。これが「10進法」から「2進法」への変換の方法やな。

かみさん
かみさん

これらの計算の方法を覚えておいてね。

ちゃば
ちゃば

忘れたらまたここを見に来るわ。

かみさん
かみさん

それでOKよ。

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