デジタルってよく、0と1でできていると言いますが

Question

デジタルってよく、0と1でできていると言いますが、本当なんでしょうか？

1）　本当に0と1でできているのですか？
2）　なぜ、他の2～9はないのですか？
3）　-1や0.1などは使えないんですか？
4）　文字とか記号ではだめなんですか？
5）　間違えないように、0と1を使っていると聞いたことがありますが、間違えたり、変わってしまうことがあるんですか？
6）　5）で間違えたりすることがある場合、0と1でも間違えないのですか？

たくさん質問してすみませんが、素人にわかるように教えてください。

metabo-poo · Accepted Answer

０と１出出来ていると言うより０と１で表現していると言った方が正確ですね
０と１つまり有るか無いかです
コンピュータにとってそれが都合がよいからです
例え話ですけれどつまり、財布の中にお金が有るか無いかなら早く判断できますが
幾らあるかになると少し時間がかかりますよね
文字や記号でも構わないと思いますがやはり素早く判断させる為には有るか無いかを表す表現になると思います
文字や記号そして-1とか0.1と言う表現は、それを判断するだけで時間がかかりますので、単純にする必要がありますからコンピュタでは採用されないと思います
昔、国内メーカーが４進法の計算機を作った事がありますけれど実用化はされなかったみたいです
また、間違える事がないとは言い切れませんが間違いの訂正も比較的簡単にできるようにCRCやチェックサムと言った一定のブロックごとに情報を付ける場合もあります。

Yorisin · Answer

似たような回答も多いですが

1）　本当に0と1でできているのですか？
→いいえ、違います。
　演算器などは0/1がほぼ全てですが通信回路などではデジタル5値なども多いです。
　(たとえばギガビットLANはデジタルの-2,-1,0,1,2の5値信号です)

2）　なぜ、他の2～9はないのですか？
→上記の通り、複数の値を扱うケースが多いです。

3）　-1や0.1などは使えないんですか？
→上記の通り、あります。
　0.1などの小数点は電圧レベルとしてはありうる数値ですが、
　基本的にデジタルの扱う数値としてはありません。
　とはいえ、概念と名前の付け方という話でもあるので少数はあるかもしれません。
　(例えばギガLANの例で言うと、0, 0.5, 1, 1.5, 2という5値と解釈することも可能)

4）　文字とか記号ではだめなんですか？
→0/1も文字や記号と同じです。
　どういう名前を付けるかによるでしょう。
　しかして、その実態は(多くは)電圧レベルにすぎず、
　0Vは0、1Vは1　と読んでいるだけです。

5）　間違えないように、0と1を使っていると聞いたことがありますが、間違えたり、変わってしまうことがあるんですか？
→あります。いわゆるエラー。
　ので、エラーが起きにくいように、エラーが発生しても直せるように、
　または再度正しいデータを送り直してもらうように、
　と、色々な対策がされています。

6）　5）で間違えたりすることがある場合、0と1でも間違えないのですか？
→5の回答のとおり、対策をします。
　特に通信においては[エラー(間違い)は発生しうる問題]として考えられています。
　間違いをどう押さえるか、どう検出するか、どう訂正するかは
　かなり複雑で難しい話なので、勉強すると面白いですよ。

oktuburero · Answer

>1）　本当に0と1でできているのですか？
>2）　なぜ、他の2～9はないのですか？
基本電気信号のONとOFFだから。

>3）　-1や0.1などは使えないんですか？
補数と浮動小数点と言う考え方があります。

>4）　文字とか記号ではだめなんですか？
(文字)コードとして扱われる。

>5）　間違えないように、0と1を使っていると聞いたことがありますが、間違えたり、変わってしまうことがあるんですか？
ありえる。

>6）　5）で間違えたりすることがある場合、0と1でも間違えないのですか？
サーバサイドではそのようなデータの誤りをなくすためにメモリにはECC付きの物が利用されます。

0909union · Answer

なんか、「デジタル」と「コンピューターの計算方法」をごっちゃにしていますよね。

なので、

＞デジタルってよく、0と1でできていると言いますが、本当なんでしょうか

は間違いです。

デジタルは、サンプリングによる定量化です。

http://www.weblio.jp/content/%E5%AE%9A%E9%87%8F%E5%8C%96

かならずしも、０、１ではありません。この事と、コンピューターなどの計算の仕組みとは、関係ありません。

デジタルの対語は「アナログ」ですが、あなたいう０、１と言う概念なら、アナログの音声処理や画像処理する真空管や、トランジスター、LSIも０、１に分けられて、信号が送られます。

コンピューターの創世記は、リレーと言う（小学校の時の理科の実験で電磁磁石の応用）機械的なスイッチで作られていましたよ。これはOn、Offと言う、どちらかにスイッチが入ることで、０，１を生み出していたわけですが、今現在もこの０、１を生み出すトランジスター素子によって、動いています。この部品はアナログの電子機器でも同じですよ。

つまり、０、１と言うのは、電流の加減によって、On、Offと言う電子的な違いを、利用して計算の仕組みを構築しているために概念的に、言い表しているだけです。

トランジスターや真空管の基本的な物は、３本の足があると言う事です。１本から入った信号が、残りの２本のうちどちらに流れるかが、OnとOff, 0と１を生み出しているだけです。これらを応用すると、もう一つの機能「増幅」と言う現象も作り出せると言うことです。LSIに書き込まれているのも、この３本の足は変わりません（実際にはもっと複雑だが）。つまりゲート（On、Offですね）を作ることによって、信号を流してメモリーするような事ができますよね。

アナログデーターの回路は、無段階で、信号が流れるだけで規制がないということです。デジタルは、ここから、ここまでを１とします。次は２、次は３と言うだけです。

これを、前述の機械的な仕組みで表すと、０、１に分解されるだけです。それがマシン語（バイナリー）ですね。なのでOS的には０、１以外も使用しビット数で扱います。

noname#138346 · Answer

５：回線の混雑する際には、よく読み間違いが起こり、画像データが一度では、うまく画面に出ないことがあります。


６：０と１の二進数だと、間違えた際にも、選択肢は二つですから、修正しやすい、ということです。

noname#138346 · Answer

１：０と１を用いた二進数で、データを表現しています。
日常のお金のやりとりには、１０進数を使います。ですが、時計では１時間は６０分の６０進法など、１０進法だけではないわけです。


２：原理は二進数ですが、そこから全ての数を表現しています。

例えば、音声情報は大気(空気)の振動です。それは、グラフにすると波形になります。

それは縦横の軸に数字を当てることにより、数値のつながりとして、表すことができます。

そして、数値に直すことができれば、二進数で表現可能ということなので、無事にデータ化は完了となります。

３：二進数の計算を莫大な量をこなして、複雑・多量なデータは、表現されています。

０と１ですから、スイッチのＯＮ・ＯＦＦのように単純化できます。

その後で、温度調節のように細かな設定は出てきます。

ですから、マイナスや小数にしてしまうと、最初は些細な計算量でも、音声や画像など多量なデータを扱う際に、とてつもない差になってしまいます。


４：これは３と同様に、データ処理に不向きなため、また、文字や記号には、国や地域・民族による違いが大きいためです。

senry · Answer

「０と１で出来ている」と言うのは単なる表現です。

＞1）　本当に0と1でできているのですか？

Oと１とは、わかりやすくする為の表現です。本来の意味は「ON/OFF」や「有/無」と思って下さい。

＞2）　なぜ、他の2～9はないのですか？

「ONとOFF」と言う二つの情報しか必要無いので、０と１だけで足りてしまうからです。

＞3）　-1や0.1などは使えないんですか？
＞4）　文字とか記号ではだめなんですか？

ON/OFFを表現できれば良いだけですので、別に何を使っても構いません。
２と３ でも ５と９ でも、－１と０．１でも、AとBでも・・・何でも構わないんです。
ただ、みんながバラバラに使いたい数字を使うとややこしくなりますよね？

＞5）　間違えないように、0と1を使っていると聞いたことがありますが、間違えたり、変わってしまうことがあるんですか？

「間違えないように」と言うよりは「みんながわかりやすくする為に」と言った方が良いかな？
「０か１で表現するよ」と、決めておけば他の数字に変わることはないですから。

＞6）　5）で間違えたりすることがある場合、0と1でも間違えないのですか？

「０と１しか使わない」と決めておけば、それ以外の数字を間違って入れることはないですよね。

補足ですが「何故、わざわざ０と１で表現するのか？」と思われるかも知れません。
これはコンピューターなど、主にデジタルを扱う機器がわかりやすいように、です。

人間は「オン！」とか「オフ！」とか、言葉で表現して貰った方がわかりやすいですが、
コンピュータなどの機械は、数字の方が理解しやすいんです。

cerberos · Answer

>デジタルってよく、0と1でできていると言いますが、本当なんでしょうか？
>1）　本当に0と1でできているのですか？

コンピュータのデジタル処理であれば、「０」と「１」だけで表現する２進数を物理的な表現形式
としているため誤解されがちですが、すべての「デジタル」が「０」と「１」だけで表現されてい
るわけではありません。

デジタルとは、状態示す量を数値化して処理を行う方式のことです。

たとえば時間で考えてみると、常に連続して流れているわけでデータ化することは不可能ですが、
その流れの一瞬を切り取ってデータ化したものは時計を見れば分かります。
この数値化されたデータ（時間）はデジタル化されたものであり、「０」と「１」以外の数値も
存在します。

他にも温度や重量といったものなど、数値として確認出来る物は全て「デジタル」化されたもの
であり、けして「０」と「１」だけで表現されるものではありません。

TTak · Answer

1）本当です。逆に言うと、そうでなければデジタルとは言えません。

2）2でも9でも、0と1の組み合わせで表現したり、演算したりできるからです。人間の感覚で2や9として認識されれば、その演算過程や伝送過程は1と0の組み合わせでも何ら問題ないのです。

3）使えません。しかし、2）と同じで、人間の感覚で-1や0.1として認識できれば問題はないのです。途中の過程は0か1に置き換えます。

4）ダメです。しかし2）と同じで、人間の感覚で文字として認識できれば問題はないのです。途中の過程は0か1に置き換えます。

5）場合によります。
たとえば、二本の電線があれば0か1かを伝えることができますが、途中で線が切れると、1でも0として伝わりますね。あと、電線が長くなって抵抗値が高くなると、元の電圧が低いと、いずれ1が0になることもありますね。

6）5）の後半で書いたとおり、「電圧が」という部分がアナログです。よって、元がアナログであったり、外的要因（電線が切れるなど）があればデジタルであっても間違うことはあります。

デジタルってよく、0と1でできていると言いますが

０と１出出来ていると言うより０と１で表現していると言った方が正確ですね

似たような回答も多いですが

>1） 本当に0と1でできているのですか？

なんか、「デジタル」と「コンピューターの計算方法」をごっちゃにしていますよね。

５：回線の混雑する際には、よく読み間違いが起こり、画像データが一度では、うまく画面に出ないことがあります。

１：０と１を用いた二進数で、データを表現しています。

「０と１で出来ている」と言うのは単なる表現です。

>デジタルってよく、0と1でできていると言いますが、本当なんでしょうか？

1）本当です。

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