基数

位取り記数法において、基数複数形:radices)または基数とは、数字を表すために使用される、数字の0を含む固有のの数です。例えば、10進法(現在最も一般的に使用されている記数法)では、0から9までの10桁の数字を使用するため、基数は10です。  

標準的な位取り記数法では、数は慣例的に( x ) yと表記されxは数字列、yはその基数です。10進法では、下付き文字は通常想定され、(括弧と共に)省略されます。これは、を表す最も一般的な方法だからです。例えば、(100) 10は 100(後者には10進法が暗黙的に含まれています)に相当し、100 を表します。一方、(100) 2( 2進法では基数が2)は 4 を表します。[ 1 ]

語源

Radixはラテン語で「根」を意味します。算術的な意味では 、 root はbaseの同義語とみなすことができます

数値体系において

一般に、基数b ( b > 1 )のシステムでは、数字列d 1 ... d n はd 1 b n −1 + d 2 b n −2 + ... + d n b 0を表します。ここで、0 ≤ d i < bです。[ 1 ]一の位、十の位、百の位などがある 10 進数、つまり基数 10 とは対照的に、基数bでは一の位、次にb 1の位、b 2の位、などになります。 [ 2 ]

たとえば、b = 12 の場合、59A のような数字の文字列 (文字「A」は 10 の値を表します) は、10 進数では5 × 12 2 + 9 × 12 1 + 10 × 12 0 = 838 という値を表します。

一般的に使用される数値システムは次のとおりです。

基数 名前 説明
2 二進法ほぼすべてのコンピュータの内部で使用されています。2つの数字は「0」と「1」で、それぞれOFFとONを表示するスイッチで表されます。ほとんどの電子カウンターで使用されています。
8 八進法コンピューターで時々使用されます。8桁の数字は「0」から「7」までで、3ビット(2 3)を表します。
10 十進法人類が広く多くの文化圏で使用している数字。10桁の数字は「0」から「9」まで。ほとんどの機械式カウンターで使用されている。
12 12進法2、3、4、6 で割り切れることから推奨されることもあります。伝統的に、ダースグロスで表される数量の一部として使用されていました。
16 16進数コンピューターでは、2進数のよりコンパクトな表現(4ビットあたり1桁の16進数)としてよく使用されます。16桁の数字は「0」~「9」で、その後に「A」~「F」または「a」~「f」が続きます。
20 20進法いくつかの文化圏で伝統的に用いられてきた記数法。現在でも一部の文化圏では数を数えるために用いられている。歴史的には英語ではスコアシステムとも呼ばれ、現在ではゲティスバーグ演説の「four scot and seven years ago(87年前)」というフレーズで最もよく知られている。
36 36進数Base36は、バイナリデータをASCII文字列形式で表現する、バイナリテキストエンコード方式です。このエンコード方式では、バイナリデータを基数36で表現します。36という数値は、アラビア数字の0~9とラテン文字のA~Z(ISO基本ラテンアルファベット)で表現できるため、便利です。Base36の各桁は、6ビット未満の情報で表現できます。
60 六十進法もともとは古代シュメールで改良された形で使用され、バビロニア人に伝わりました。[ 3 ]今日では、地球の自転との類推により、 現代の円形座標系(度、分、秒)と時間測定(分、秒)の基礎として使用されています。

八進数と十六進数は、二進数の簡略表現として扱いやすいため、コンピューター分野でよく用いられます。16は2の4乗なので、16進数の各桁は4つの二進数の列に対応します。例えば、16進数で78 16は、二進数で111 1000 2となります。同様に、8は2の3乗なので、八進数の各桁は3つの二進数の一意の列に対応します。

この表現は一意である。b1より大きい正の整数とすると、すべての正の整数aは次の形式で一意に表現できる。

1つのrメートルbメートル+rメートル1bメートル1++r1b+r0{\displaystyle a=r_{m}b^{m}+r_{m-1}b^{m-1}+\dotsb +r_{1}b+r_{0},}

ここで、mは非負の整数であり 、 rは

0 < r m < bかつ 0 ≤ r i < bi = 0, 1, ... , m − 1 ) [ 4 ]

基数は通常自然数です。しかし、他の位取りシステムも考えられます。例えば、黄金比基数基数が非整数の代数的数[ 5 ]負の基数(基数が負の数)[ 6 ]などです。 負の基数を使うと、マイナス記号を使わずに負の数を表すことができます。例えば、b = −10とします。すると、19のような数字列は(10進数の)数1 × (−10) 1 + 9 × (−10) 0 = −1を表します。

基数表

コンピュータ関連では、特に異なる基数が用いられます。一般的に用いられる基数は、10(10進数)、2(2進数)、8(8進数)、16(16進数)です。8ビットバイトは0から255までの値を表すことができ、2、8、16のいずれの基数でも、同じ長さになるように先頭に0を付けることがよくあります。 [ 7 ]

表の最初の行は 10 進数で書かれた基数です。

0~15歳
102816
0 0000000000000
1 0000000100101
2 0000001000202
3 0000001100303
4 0000010000404
5 0000010100505
6 0000011000606
7 0000011100707
8 0000100001008
9 0000100101109
10 000010100120a
11 000010110130b
12 000011000140c
13 000011010150日
14 000011100160e
15 000011110170f
16~31
102816
16 0001000002010
17 0001000102111
18 0001001002212
19 0001001102313
20 0001010002414
21 0001010102515
22 0001011002616
23 0001011102717
24 0001100003018
25 0001100103119
26 000110100321a
27 000110110331b
28 000111000341c
29 000111010351日
30 000111100361e
31 000111110371階
32~47
102816
32 0010000004020
33 0010000104121
34 0010001004222
35 0010001104323
36 0010010004424
37 0010010104525
38 0010011004626
39 0010011104727
40 0010100005028
41 0010100105129
42 001010100522a
43 001010110532b
44 001011000542c
45 001011010552日
46 001011100562e
47 001011110572階
48~63
102816
48 0011000006030
49 0011000106131
50 0011001006232
51 0011001106333
52 0011010006434
53 0011010106535
54 0011011006636
55 0011011106737
56 0011100007038
57 0011100107139
58 001110100723a
59 001110110733b
60 001111000743c
61 001111010753D
62 001111100763e
63 001111110773階
64~79
102816
64 0100000010040
65 0100000110141
66 0100001010242
67 0100001110343
68 0100010010444
69 0100010110545
70 0100011010646
71 0100011110747
72 0100100011048
73 0100100111149
74 010010101124a
75 010010111134b
76 010011001144c
77 010011011154日
78 010011101164e
79 010011111174階
80~95歳
102816
80 0101000012050
81 0101000112151
82 0101001012252
83 0101001112353
84 0101010012454
85 0101010112555
86 0101011012656
87 0101011112757
88 0101100013058
89 0101100113159
90 010110101325a
91 010110111335b
92 010111001345c
93 010111011355日
94 010111101365e
95 010111111375階
96~111
102816
96 0110000014060
97 0110000114161
98 0110001014262
99 0110001114363
100 0110010014464
101 0110010114565
102 0110011014666
103 0110011114767
104 0110100015068
105 0110100115169
106 011010101526a
107 011010111536b
108 011011001546c
109 011011011556日
110 011011101566e
111 011011111576階
112~127
102816
112 0111000016070
113 0111000116171
114 0111001016272
115 0111001116373
116 0111010016474
117 0111010116575
118 0111011016676
119 0111011116777
120 0111100017078
121 0111100117179
122 011110101727a
123 011110111737b
124 011111001747c
125 011111011757日
126 011111101767e
127 011111111777階
128~143
102816
128 1000000020080
129 1000000120181
130 1000001020282
131 1000001120383
132 1000010020484
133 1000010120585
134 1000011020686
135 1000011120787
136 1000100021088
137 1000100121189
138 100010102128a
139 100010112138b
140 100011002148c
141 100011012158日
142 100011102168e
143 100011112178階
144~159
102816
144 1001000022090
145 1001000122191
146 1001001022292
147 1001001122393
148 1001010022494
149 1001010122595
150 1001011022696
151 1001011122797
152 1001100023098
153 1001100123199
154 100110102329a
155 100110112339b
156 100111002349セント
157 100111012359日
158 100111102369e
159 100111112379階
160~175
102816
160 1010万240a0
161 10100001241a1
162 10100010242a2
163 10100011243a3
164 10100100244a4
165 10100101245a5
166 10100110246a6
167 10100111247a7
168 10101000250a8
169 10101001251a9
170 10101010252ああ
171 10101011253腹筋
172 10101100254交流
173 10101101255広告
174 10101110256ae
175 10101111257af
176~191
102816
176 10110000260b0
177 10110001261b1
178 10110010262b2
179 10110011263b3
180 10110100264b4
181 10110101265b5
182 10110110266b6
183 10110111267b7
184 10111000270b8
185 10111001271b9
186 10111010272
187 10111011273bb
188 10111100274紀元前
189 10111101275bd
190 10111110276なれ
191 10111111277彼氏
192~207
102816
192 1100万300c0
193 11000001301c1
194 11000010302c2
195 11000011303c3
196 11000100304c4
197 11000101305c5
198 11000110306c6
199 11000111307c7
200 11001000310c8
201 11001001311c9
202 11001010312
203 11001011313CB
204 11001100314cc
205 11001101315CD
206 11001110316ce
207 11001111317cf
208~223
102816
208 11010000320d0
209 11010001321d1
210 11010010322d2
211 11010011323d3
212 11010100324d4
213 11010101325d5
214 11010110326d6
215 11010111327d7
216 11011000330d8
217 11011001331d9
218 11011010332
219 11011011333デシベル
220 11011100334直流
221 11011101335dd
222 11011110336
223 11011111337DF
224~239
102816
224 11100000340e0
225 11100001341e1
226 11100010342e2
227 11100011343e3
228 11100100344e4
229 11100101345e5
230 11100110346e6
231 11100111347e7
232 11101000350e8
233 11101001351e9
234 11101010352ea
235 11101011353eb
236 11101100354ec
237 11101101355エド
238 11101110356ee
239 11101111357エフ
240~255
102816
240 11110000360f0
241 11110001361f1
242 11110010362f2
243 11110011363f3
244 11110100364f4
245 11110101365f5
246 11110110366f6
247 11110111367f7
248 11111000370f8
249 11111001371f9
250 11111010372ファ
251 11111011373フェイスブック
252 11111100374fc
253 11111101375fd
254 11111110376フェ
255 11111111377ff

参照

注記

  1. ^ a bマノ, M. モリス; キム, チャールズ (2014).論理とコンピュータ設計の基礎(第4版). ハーロウ: ピアソン. pp.  13– 14. ISBN 978-1-292-02468-4
  2. ^ "Binary" . experimonkey.com . 2023年5月14日閲覧
  3. ^バートマン、スティーブン(2005年)『古代メソポタミア生活ハンドブック』(ペーパーバック版)オックスフォード大学出版局、257頁。ISBN 978-019-518364-1
  4. ^マッコイ(1968年、75ページ)
  5. ^バーグマン、ジョージ (1957). 「無理数基数を持つ数体系」.数学雑誌. 31 (2): 98–110 . doi : 10.2307/3029218 . JSTOR 3029218 . 
  6. ^ William J. Gilbert (1979年9月). 「負の数体系」(PDF) . Mathematics Magazine . 52 (4): 240– 244. doi : 10.1080/0025570X.1979.11976792 . 2015年2月7日閲覧
  7. ^ 「変換表 – 10進数、16進数、8進数、2進数」(PDF) . SecurityWizardry.com . 2025年4月7日閲覧

参考文献