Системы счисления математические основы информатики

Содержание

Слайд 2

Система счисления - это знаковая система, в которой приняты определённые правила

Система счисления - это знаковая система, в которой приняты определённые правила

записи чисел.
Цифры - знаки, при помощи которых записываются числа,.
Алфавит системы счисления - совокупность цифр.

Общие сведения

Древнеславянская система счисления

Вавилонская система счисления

Египетская система счисления

Слайд 3

Узловые числа обозначаются цифрами. Узловые и алгоритмические числа Алгоритмические числа получаются

Узловые числа обозначаются цифрами.

Узловые и алгоритмические числа

Алгоритмические числа получаются в результате

каких-либо операций из узловых чисел.

× 100 +

× 10 +

=

Слайд 4

Простейшая и самая древняя система - так называемая унарная система счисления.

Простейшая и самая древняя система - так называемая унарная система счисления.


В ней для записи любых чисел используется всего один символ - палочка, узелок, зарубка, камушек.

Унарная система счисления

Узелковое письмо «кипу»

Зарубки

Примеры узлов «кипу»

Узелки, дощечки

Камушки

Слайд 5

Римская система счисления 40 = X L 1935 M C M

Римская система счисления

40

=

X

L

1935

M

C

M

X

X

X

28

X

X

V

I

I

I

V

Непозиционная система счисления

Система счисления называется непозиционной, если количественный эквивалент

(количественное значение) цифры в числе не зависит от её положения в записи числа.

Здесь алгоритмические числа получаются путём сложения и вычитания узловых чисел с учётом следующего правила:
каждый меньший знак, поставленный справа от большего, прибавляется к его значению, а каждый меньший знак, поставленный слева от большего, вычитается из него.

Слайд 6

Система счисления называется позиционной, если количественный эквивалент цифры в числе зависит

Система счисления называется позиционной, если количественный эквивалент цифры в числе зависит

от её положения в записи числа.
Основание позиционной системы счисления равно количеству цифр, составляющих её алфавит.

Алфавит десятичной системы составляют цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Позиционная система счисления

Слайд 7

Цифры 1234567890 сложились в Индии около 400 г. н. э. Арабы

Цифры 1234567890 сложились в Индии около 400 г. н. э.

Арабы стали

пользоваться подобной нумерацией около 800 г. н. э.

Примерно в 1200 г. н. э. эту нумерацию начали применять в Европе.

Десятичная система счисления

Слайд 8

В позиционной системе счисления с основанием q любое число может быть

В позиционной системе счисления с основанием q любое число может быть

представлено в виде:
Aq =±(an–1×qn–1+ an–2 × qn–2+…+ a0 × q0+ a–1×q–1+…+ a–m× q–m)
Здесь:
А — число;
q — основание системы счисления;
ai — цифры, принадлежащие алфавиту данной системы счисления;
n — количество целых разрядов числа;
m — количество дробных разрядов числа;
qi — «вес» i-го разряда.
Такая запись числа называется развёрнутой формой записи.

Основная формула

Слайд 9

Aq =±(an–1 × qn–1+ an–2 × qn–2+…+ a0 × q0+ a–1

Aq =±(an–1 × qn–1+ an–2 × qn–2+…+ a0 × q0+ a–1

× q–1+…+ a–m × q–m)
Примеры записи чисел в развёрнутой форме:
2012=2×103 +0×102 +1×101 +2×100
0,125=1×10-1 +2×10-2 +5×10–3
14351,1=1×104 +4×103 +3×102 +5×101 +1×100 +1×10–1

Развёрнутая форма

Слайд 10

Двоичная система счисления Двоичной системой счисления называется позиционная система счисления с

Двоичная система счисления

Двоичной системой счисления называется позиционная система счисления с основанием

2.
Двоичный алфавит: 0 и 1.

Для целых двоичных чисел можно записать:
an–1an–2…a1a0 = an–1×2n–1 + an–2×2n–2 +…+ a0×20
Например:
100112 =1×24+0×23+0×22+1×21+1×20 = 24 +21 + 20 =1910

Правило перевода двоичных чисел в десятичную систему счисления:

Вычислить сумму степеней двойки, соответствующих единицам в свёрнутой форме записи двоичного числа

Слайд 11

Правило перевода целых десятичных чисел в двоичную систему счисления an–1×2n–1+an–2×2n–2+… a1×21

Правило перевода целых десятичных чисел в двоичную систему счисления

an–1×2n–1+an–2×2n–2+… a1×21

+a0

= an–1×2n–2 +…+ a1 (остаток a0)

2

an–1×2n–1+an–2×2n–2+… a1

= an–1×2n–3+…+ a2 (остаток a1)

2

. . .

an–1×2n–1+an–2×2n–2+… a2

= an–1×2n–4 +…+ a3 (остаток a2)

2

На n-м шаге получим набор цифр: a0a1a2…an–1

Слайд 12

36310 = 1011010112 31410 = 1001110102 Компактное оформление

36310 = 1011010112

31410 = 1001110102

Компактное оформление

Слайд 13

Двоичная арифметика Арифметика двоичной системы счисления основывается на использовании следующих таблиц

Двоичная арифметика

Арифметика двоичной системы счисления основывается на использовании следующих таблиц сложения

и умножения:

Арифметика одноразрядных двоичных чисел

Арифметика многоразрядных двоичных чисел

Умножение и деление двоичных чисел

Слайд 14

Переведите числа из римской системы счисления в десятичную: 1. MCXLVII 2.

Переведите числа из римской системы счисления в десятичную:
1. MCXLVII
2.

MDCCCXII
3. MCMXLV
4. MMXIV

Решение:
1000+100+10-50+5+2=1147
2. 1000+500+100+100+10+1+1=1812
3. 1000+500+1000+10-50+5=1945
4. 1000+1000+10-1+5=2014 2.

Слайд 15

Переведите из двоичной системы счисления в десятичную: 1000011110101 2)110011 3)100011 4)0101011

Переведите из двоичной системы счисления в десятичную:
1000011110101
2)110011
3)100011
4)0101011
5)

10010100111

Решение:
4096+128+64+32+16+4+1=
2) 32+16+2+1=
3) 32+2+1=
4) 32+8+2+1=
5) 1024+128+32+4+2+1=

Слайд 16

Переведите из десятичной системы в двоичную: 123 2) 45 3) 99

Переведите из десятичной системы в двоичную:
123
2) 45
3) 99


4) 456
5) 1024
6) 4095
Слайд 17

Система счисления — это знаковая система, в которой приняты определённые правила

Система счисления — это знаковая система, в которой приняты определённые правила

записи чисел.
Система счисления называется позиционной, если количественный эквивалент цифры в числе зависит от её положения в записи числа.
В позиционной системе счисления с основанием q любое число может быть представлено в виде:
Aq =±(an–1×qn–1 + an–2×qn–2 +…+ a0×q0 + a–1×q–1 +…+ a–m×q–m)
Здесь:
А — число;
q — основание системы счисления;
ai — цифры, принадлежащие алфавиту данной системы счисления;
n — количество целых разрядов числа;
m — количество дробных разрядов числа;
qi — «вес» i-го разряда.

Самое главное