علوم وفضاء

التحويلات العددية بين أنظمة العد: عدد واحد بأربع كتابات

خانات العدد الثنائي 10101101 وأوزانها، مع مجموع الأوزان المختارة 173
مثال حسابي أصلي: خانات 10101101 تختار الأوزان 128 و 32 و 8 و 4 و 1؛ مجموعها 173. ترتيب الخانات والأوزان من اليسار إلى اليمين. عرض الرسم بالحجم الكامل.

التحويلات العددية بين أنظمة العد تغير كتابة العدد، لا قيمته. تحدد الخانة وزن الرقم بحسب الأساس في النظام الموضعي. سنفحص ذلك بمثال عدد صحيح موجب. [1][2]

الأساس والرموز المسموحة

في الثنائي الأساس 2 والرمزان 0,1، وفي الثماني الأساس 8 والرموز 0…7. العشري يستعمل 0…9، والسداسي عشر يستعملها مع A,B,C,D,E,F للقيم 10,11,12,13,14,15. [1]

الأساس يكتب هنا صغيرًا بعد العدد: 173₁₀ غير 173₈. المثال الثاني قيمته 1×64+7×8+3=123 بالعشري؛ تشابه شكل الخانات لم يجعل القيمتين متساويتين.

نبدأ من الخانة اليمنى بوزن b⁰=1، ثم b¹ و b²، حيث b الأساس. نضرب كل رقم بوزن موضعه ونجمع؛ هذه طريقة قراءة القيمة في نظام موضعي. [2]

التحويل من عشري إلى ثنائي بالقسمة

للعدد الصحيح الموجب، نقسم على الأساس ونكرر القسمة بالخارج الصحيح حتى يصبح صفرًا. نسجل الباقي كل مرة، ثم نقرأ البواقي من الأخيرة إلى الأولى؛ أول باقٍ يخص الخانة اليمنى. [1]

نختار 173₁₀. القسمة على 2 تعطينا الجدول التالي؛ العمود الأوسط خارج صحيح، لا خارج عشري:

المقسومالخارج الصحيح عند القسمة على 2الباقي
173861
86430
43211
21101
1050
521
210
101

نقرأ عمود البواقي صعودًا: 10101101₂. وللتحقق نوسع القيمة: 1×128+0×64+1×32+0×16+1×8+1×4+0×2+1×1=173. الرسم الرئيسي يبين الأوزان التي أسهمت فعليًا في المجموع.

إلى الثماني والسداسي عشر بالطريقة نفسها

في مثالنا مع الأساس 8: 173=8×21+5، ثم 21=8×2+5، ثم 2=8×0+2. عكس ترتيب البواقي يعطينا 255₈. الفحص: 2×64+5×8+5=173.

ومع الأساس 16: 173=16×10+13، ثم 10=16×0+10. الباقيان 13 و 10 يكتبان D و A، فتكون النتيجة AD₁₆. الفحص: 10×16+13=173.

إذن 173₁₀ = 10101101₂ = 255₈ = AD₁₆. نضع الأساس مع كل كتابة كي يستطيع القارئ تفسير رموزها دون تخمين.

اختصار التحويل بتجميع الخانات الثنائية

بما أن 8=2³ و 16=2⁴، تقابل الخانة الثمانية ثلاث خانات ثنائية، والسداسية أربعًا. نبدأ التجميع من اليمين، ونكمل المجموعة اليسرى الناقصة بأصفار إلى يسارها؛ أصفار البداية لا تزيد القيمة. [1][2]

للسداسي عشر نقسم مثالنا 1010 | 1101: الأولى 8+2=10 فتكتب A، والثانية 8+4+1=13 فتكتب D. الناتج AD، موافق للقسمة السابقة.

وللثماني نضيف صفرًا في البداية: 010 | 101 | 101. قيم المجموعات 2,5,5، فنحصل على 255. احتفظ بالاتجاه الصحيح: المجموعة اليمنى تخص أقل وزن، ولا نعكس ترتيب المجموعات نفسها.

تجميع 10101101 في مجموعتين من أربع خانات أو ثلاث مجموعات من ثلاث خانات بعد إضافة صفر يسارًا
تجميع حسابي للمثال نفسه: 1010 و 1101 يعطيان AD، و 010 و 101 و 101 تعطي 255. خطوط المجموعات تحافظ على ترتيب الخانات من اليسار إلى اليمين. عرض الصورة بالحجم الكامل.

كيف تراجع نتيجة التحويل؟

في تدريب آخر، هل 18₈ كتابة مسموحة؟ لا؛ الرقم 8 خارج رموز الثماني المذكورة. وهل 10₂ يعني عشرة بالعشري؟ حسابه 1×2+0=2 يبين الفرق.

افحص الرموز، ثم أوزان الخانات، ووسع النتيجة بالعشري. المثال يخص عددًا صحيحًا موجبًا؛ الكسور والإشارات تحتاج إلى طريقة مناسبة.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. Runestone Academy: القسمة المتكررة والتحويل إلى أساس آخر (يفتح في نافذة جديدة)runestone.academy
  2. Runestone Academy: قيمة المنزلة والتمثيل الثنائي للأعداد الصحيحة (يفتح في نافذة جديدة)dev.runestone.academy

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.