探析信息数字化如何在计算机中表示

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一、计算机对数字的识别下面通过发光电路来类比说明数字 1 和 0 在计算机中的表示形式： 1．一条电路表示的数字。例如用一条电路中有一盏灯泡来说明，这盏灯泡有两种状态，发光与熄灭，通过发光与熄灭两个状态来表示两个数字，发光这个状态时就代表数字 1；熄灭这个状态时就代表数字 0。那么一盏灯泡它就能存贮两种意义，一种意义表示数字 1，一种意义表示数字 0。当我们看到灯泡亮时，就联想到这时电路中存贮了数字 1，灯泡不亮时就联想到这时电路中存贮了数字 0。 2．两条电路表示的数字。我们知道在一条电路中有两种状态，通电时表示数字 1，不通电时表示数字 0。假如两盏灯泡左右排列，当右灯泡在熄灭状态时，左灯泡有两种状态一是发光一是熄灭；当右灯泡在发光状态时，左灯泡也有两种状态一是发光一是熄灭；那么通过两盏灯泡的发光或熄灭能组合出四种状态，这样一来两条电路就能存贮四个数字，00、01、10、11。 3．N条电路表示的数字。在两条电路中能表示四种状态，可存贮四种数字 00、01、10、11。由此可以计算得到每增加一条电路，数字的存贮能力即为原来的的 2 的倍数。即：一条电路存贮能力为 21、两条电路存贮能力为 22、N 条电路存贮能力为 2N。例如八条电路，当电路都断开时，八盏灯全熄灭状态，表示的数字为 00000000；当电路都接通时，八盏灯全在发光状态，表示的数字为 11111111；当奇数电路都断开，偶数电路都接通时，表示的数字为 10101010；当偶数电路都断开，奇数电路都接通时，表示的数字为 01010101；通过电路断开和导通的各种组合，就能表示出灯泡不同发光状态的不同形式，从而表示出不同数字，对于这八条电路就能表示出 28=256 种数字了。

二、二进制数在计算机中的应用在计算机里数据是用 0 和 1 两个数来表示的，也就是各种数据是用 0 和 1 来组成的。这种用 0 和 1 来进行计数的方法称之为二进制计数形式，在计算机中很容易被实现，即与各种电子元器件的本身运行的两种状态特征相对应。而在人们的日常生活中，习惯使用的是十进制数。为了区别数的进制，通常用一个下标来表示数的进制。如：（ 1000 ） 2 表示二进制数； (1000)10 表示十进制数。 1．二进制数。在十进制数中基数是 10，有 1、2、3、4、5、6、 7、8、9、0 十个数字符号，并按照“逢十进一”规则组成，十进制是一种位置记数法。在二进制中，二进制数基数是 2，有 0 和 1 两个数字，和十进制一样也是位置记数法，二进制数的运算与十进制数运算相比则是 “逢二进一”。0＋0＝0；0＋1＝1；1＋0＝1； 1＋1＝10。 2．二进制数与十进制数的互相转换。（1）二进制数转换为十进制数是将二进制数按权展开求和。如把 11011.01（2）转换为十进制数 11011.01（2）＝1×2 4 ＋1×2 3 ＋0×2 2 ＋1×2 1 ＋1× 2 0 ＋0×2 －1 ＋1×2 -2 ＝16＋8＋0＋2＋1＋0＋0.25＝27.25。即： 11011.01（2）＝27.25（10）。（2）十进制整数转换为二进制数：把一个十进制整数转换为二进制数，是将这个十进制整数一次又一次地被 2 除，得到的余数就是用二进制表示的数。对于小数部分就用基数 2 连续去乘它，直到乘积的小数部分等于“0”为止。如把十进制数 123.75 转换为二进制数：整数部分 小数部分 2=61……1 0.75×2=1.5……1 61/2=30……1 0.5×2=1……1 30/2=15……0 7/2=3……1 3/2=1……1 1/2=0……1 即 123.75（10）＝1111011.11（2）

三、数值、字符及汉字编码信息有数值信息和文字、声音、图像、动画等非数值信息，在计算机里都是用 0 和 1 的不同组合来表示的，这种 0 和 1 的不同组合，称为二进制代码。二进制代码可以根据人们的不同需求来确定。汉字编码，GB2312－80 规定每个汉字用 2 个字节的二进制编码，每个字节最高位为 0，其余 7 位用于表示汉字信息，国家标准汉字编码集（GB2312-80）共收集和定义了 7445 个基本字符，共有 6763 个汉字， 682 个拉丁字母、俄文字母、汉语拼音字母、数字和常用符号等。

参 考 文 献 [1] 郭飞凤．关于汉字结构的单位和计算机汉字编码 [M]．电脑学习． 1990 [2] 李东黎，何湘宁．二进制遗传算法和八进制遗传算法的函数优化结果比较 [M]．

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