Por que os computadores usam binários?
O "número " é um símbolo abstrato que exprime a quantidade ou a ordem das coisas. Se houver apenas algumas coisas, basta usar alguns símbolos para registrar esses "números", como 1, 2, 3 e assim por diante. No entanto, há muito tempo que a humanidade percebeu que a "quantidade" das coisas é realmente infinita, e como não há como criar um número infinito de símbolos, como usar um número finito de símbolos para registrar um número infinito de números, tornou-se uma coisa necessária, mas extremamente difícil.
Uma das maiores invenções da humanidade na história da contagem foi o sistema de avanço ou valor de pesagem. Os principais sistemas de transporte usados em todo o mundo, além do sistema decimal, existem o sistema binário (comumado por computadores), o sistema decimal (que os britânicos gostam muito) e o sistema sexagésimo.
O sistema binário é o sistema de transporte mais simples, que foi introduzido pelo matemático alemão Leibniz em 1678 para atender às necessidades do computador que ele inventou. No sistema binário, cada 2 é um 1, portanto, apenas dois símbolos básicos são necessários, 0 e 1, dois e três são marcados como 10, 11, respectivamente, e quatro são marcados como 100, e assim por diante. Por exemplo, 100101 no binário representa 37 no decimal. Embora haja poucos símbolos binários, em comparação com outros sistemas de transporte, é necessário mais dígitos para expressar o mesmo número, por exemplo, 9 tem apenas um dígito em um sistema decimal, enquanto que há quatro dígitos em um sistema binário, registrado como 1001.
O número de dígitos em binário não é intuitivo formalmente, mas tem muitas vantagens em cálculos: suas fórmulas de adição e multiplicação são apenas quatro: 1 + 1 = 10, 1 + 0 = 10 + 1 = 10 + 0 = 0, e 1 × 1 = 10 × 0 = 0, 0 × 1 = 0, 1 × 0 = 0, enquanto as fórmulas correspondentes no sistema decimal têm um total de 100.
Devido ao pequeno número de símbolos binários e à simplicidade do algoritmo, Leibniz adotou o binário no computador. Os computadores eletrônicos modernos ainda usam binários, e a razão para isso também é que há uma grande quantidade de fenômenos com dois estados diferentes, como a ligação e desligação de circuitos elétricos, o carregamento e a descarga de capacitores, etc., que podem ser usados para representar os dois símbolos binários 1 e 0.