x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في المحتوى

بحث في اسماء الكتب

بحث في اسماء المؤلفين

اختر القسم

القرآن الكريم
الفقه واصوله
العقائد الاسلامية
سيرة الرسول وآله
علم الرجال والحديث
الأخلاق والأدعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الجغرافية
الادارة والاقتصاد
القانون
الزراعة
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الهندسة المدنية
الأعلام
اللغة الأنكليزية

موافق

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

Binary

المؤلف:  Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O.

المصدر:  "Factorial Factors." §4.4 in Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. Reading, MA: Addison-Wesley

الجزء والصفحة:  ...

22-11-2019

1532

Binary

 

The base 2 method of counting in which only the digits 0 and 1 are used. In this base, the number 1011 equals 1·2^0+1·2^1+0·2^2+1·2^3=11. This base is used in computers, since all numbers can be simply represented as a string of electrically pulsed ons and offs. In computer parlance, one binary digit is called a bit, two digits are called a crumb, four digits are called a nibble, and eight digits are called a byte.

An integer n may be represented in binary in the Wolfram Language using the command BaseForm[n, 2], and the first d digits of a real number x may be obtained in binary using RealDigits[x, 2, d]. Finally, a list of binary digits l can be converted to a decimal rational number or integer using FromDigits[l, 2].

Binary

The illustration above shows the binary numbers from 0 to 63 represented graphically (Wolfram 2002, p. 117), and the following table gives the binary equivalents of the first few decimal numbers.

1 1 11 1011 21 10101
2 10 12 1100 22 10110
3 11 13 1101 23 10111
4 100 14 1110 24 11000
5 101 15 1111 25 11001
6 110 16 10000 26 11010
7 111 17 10001 27 11011
8 1000 18 10010 28 11100
9 1001 19 10011 29 11101
10 1010 20 10100 30 11110

A negative number -n is most commonly represented in binary using the complement of the positive number n-1, so -11=00001011_2 would be written as the complement of 10=00001010_2, or 11110101. This allows addition to be carried out with the usual carrying and the leftmost digit discarded, so 17-11=6 gives

 00010001   17 
11110101__  -11__ 
00000110   6.

The number of times k that a given binary number b_n...b_2b_1b_0 is divisible by 2 is given by the position of the first b_k=1 counting from the right. For example, 12=1100 is divisible by 2 twice, and 13=1101 is divisible by 2 zero times. The number of times that 1, 2, ... are divisible by 2 are 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 4, 0, 1, 0, 2, ... (OEIS A007814), which is the binary carry sequence.

Real numbers can also be represented using binary notation by interpreting digits past the "decimal" point as negative powers of two, so the binary digits ...b_2b_1b_0.b_(-1)b_(-2)... would represent the number

 ...+b_2·2^2+b_1·2^1+b_0·2^0+b_(-1)·2^(-1)+b_(-2)·2^(-2)+....

Therefore, 1/2 would be represented as 0.1_2, 1/4 as 0.01_2, 3/4 as 0.11_2, and so on. The sequence of binary digits for the integers n=0, 1, ... concatenated together and interpreted as a binary constant give the binary Champernowne constant C=0.11011100..._2 (OEIS A030190).

Unfortunately, the storage of binary numbers in computers is not entirely standardized. Because computers store information in 8-bit bytes (where a bit is a single binary digit), depending on the "word size" of the machine, numbers requiring more than 8 bits must be stored in multiple bytes. The usual FORTRAN77 integer size is 4 bytes long. However, a number represented as (byte1 byte2 byte3 byte4) in a VAX would be read and interpreted as (byte4 byte3 byte2 byte1) on a Sun. The situation is even worse for floating-point (real) numbers, which are represented in binary as a mantissa and characteristic, and worse still for long (8-byte) reals!

Binary multiplication of single bit numbers (0 or 1) is equivalent to the AND operation, as can be seen in the following multiplication table.

× 0 1
0 0 0
1 0 1

BinarySums

Consider the cumulative digit sum of all binary numbers up to 1, 2, ..., n. The first few terms are then 1, 2, 4, 5, 7, 9, 12, 13, 15, 17, 20, 22, ... (OEIS A000788). This sequence in monotonic increasing (left figure), but if the main asymptotic term is removed, a sequence of humped curves (right figure; Trott 2004, p. 218) tending towards the Blancmange function is obtained.


REFERENCES:

Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O. "Factorial Factors." §4.4 in Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 111-115, 1994.

Heath, F. G. "Origin of the Binary Code." Sci. Amer. 227, 76-83, Aug. 1972.

Lauwerier, H. Fractals: Endlessly Repeated Geometric Figures. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 6-9, 1991.

Pappas, T. "Computers, Counting, & Electricity." The Joy of Mathematics. San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, pp. 24-25, 1989.

Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Error, Accuracy, and Stability" and "Diagnosing Machine Parameters." §1.2 and §20.1 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 18-21, 276, and 881-886, 1992.

Sloane, N. J. A. Sequences A000788/M0964, A007814, and A030190 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Trott, M. The Mathematica GuideBook for Programming. New York: Springer-Verlag, 2004. http://www.mathematicaguidebooks.org/.

Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers. Middlesex, England: Penguin Books, pp. 42-44, 1986.

Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, p. 117, 2002.