另一个可能引起莱布尼茨对八卦的兴趣的人是坦泽尔(Wilhelm Ernst Tentzel),他当时是图灵根大公爵硬币珍藏室的领导,也是莱布尼茨的好友之一。在他主管的这个硬币珍藏中有一枚印有八卦符号的硬币。 1679年3月15日戈特弗里德·威廉·莱布尼茨发明了一种计算法,用两位数代替原来的十位数,即 1 和 0。 1701年他写信给在北京的神父 Grimaldi(中文名字闵明我)和 Bouvet(中文名字白晋)告知自己的新发明,希望能引起他心目中的“算术爱好者”康熙皇帝的兴趣。 白晋很惊讶,因为他发现这种“二进制的算术”与中国古代的一种建立在两个符号基础上的符号系统是非常近似的,这两个符号分别由一条直线和两条短线组成,即── 和 — —。这是中国最著名大概也是最古老的书《易经》的基本组成部分,据今人推测,该书大约产生于公元前第一个千年的初期,开始主要是一部占卜用书,里边的两个符号可能分别代表“是”和“不”。莱布尼茨对这个相似也很吃惊,和他的笔友白晋一样,他也深信《易经》在数学上的意义。他相信古代的中国人已经掌握了二进制并在科学方面远远超过当代的中国人。 但实际上莱布尼茨搞错了,阴阳八卦与二进制并没有关系,二进制具有加减乘除运算,具有与其他进制的换算,而阴阳八卦根本没有加减乘除,与其他进制的换算。因此,它们仅仅具有表面的相似,本质上是不同的。 这一次将数学与古代中国《易经》相联的尝试是不符合实际的。莱布尼茨的二进制数学指向的不是古代中国,而是未来。莱布尼茨在1679年3月15日记录下他的二进制体系的同时,还设计了一台可以完成数码计算的机器。我们今天的现代科技将此设想变为现实,这在莱布尼茨的时代是超乎人的想象能力的。 只有两个数码0和1,因此它的每一位数都可用任何具有两个不同稳定状态的元件来表示; 用二进制表示一个数时,位数多。因此实际使用中多采用送入数字系统前用十进制,送入机器后再转换成二进制数,让数字系统进行运算,运算结束后再将二进制转换为十进制供人们阅读。 二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算,每个C,都能做到看见二进制数,直接就能转换为十六进制数,反之亦然。 你可能还要这样计算:1 × 2º + 1 × 2¹ + 1 × 2² + 1 × 2³ = 1 × 1 + 1 × 2 + 1 × 4 + 1 × 8 = 15。 然而,由于1111才4位,所以我们必须直接记住它每一位的权值,并且是从高位往低位记,:8、4、2、1。即,最高位的权值为2³ = 8,然后依次是 2² = 4,2¹=2, 2º = 1。 记住8421,对于任意一个4位的二进制数,我们都可以很快算出它对应的10进制值。 看到F,我们需知道它是15(可能你还不熟悉A~F这六个数),然后15如何用8421凑呢?应该是8 + 4 + 2 + 1,所以四位全为1 :1111。 看到D,知道它是13,13如何用8421凑呢?应该是:8 + 4 + 1,即:1101。 由于十六进制转换成二进制相当直接,所以,我们需要将一个十进制数转换成2进制数时,也可以先转换成16进制,然后再转换成2进制。 比如,十进制数 1234转换成二制数,如果要一直除以2,直接得到2进制数,需要计算较多次数。所以我们可以先除以16,得到16进制数: 同样,如果一个二进制数很长,我们需要将它转换成10进制数时,除了前面学过的方法是,我们还可以先将这个二进制转换成16进制,然后再转换为10进制。 (1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。 (2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。 |