Kas yra dvejetainis?

Dvejetainė yra skaitmeninė sistema, kuri naudoja du skaitmenis, kad pavaizduotų visus tikrus skaičius. Nors labiausiai paplitusi skaičiavimo sistema, dešimtainė sistema, naudoja dešimt skaitmenų, dvejetainėje – tik 0 ir 1.

Todėl kiekvienas skaitmuo dvejetainėje skaičių sistemoje reiškia dviejų laipsnį. Pirmasis skaitmuo dešinėje reiškia 0 laipsnį, antrasis reiškia 1 laipsnį, trečiasis reiškia 2 laipsnį ir pan. Taigi skaičius 1 dešimtainėje sistemoje taip pat vaizduojamas kaip 1 dvejetainėje sistemoje. Skaičius 23, priešingai, pavaizduotas kaip 10111 (16+0+4+2+1).

Dešimtainė sistema yra visiškai prasminga naudoti žmonėms. Mes turime dešimt pirštų ir dešimt kojų pirštų, todėl ankstyvieji žmonės, pradėję skaičiuoti daiktus, atsigręžė į šiuos lengvai prieinamus žymenis. Vėliau, kodifikavus skaičiavimo sistemas, jau naudotą dešimtainę sistemą buvo natūralu paversti reprezentacine sistema. Tačiau dvejetainė sistema taip pat yra gana natūrali, nes daugelis dalykų „yra“ arba „nėra“. Todėl daugelis spiritizmo tradicijų, pavyzdžiui, pitagoriečiai ir kai kurie indų mistikai, pasinaudojo šia sistema, pradedant VI amžiuje prieš Kristų.

1854 m. matematikas George’as Boole’as paskelbė pagrindinį darbą apie dvejetaines sistemas. Šis dokumentas padėjo pagrindus tai, kas galiausiai bus vadinama Būlio algebra. Atsiradus elektronikai, šios sistemos staiga tapo neįtikėtinai prasmingos. Dauguma elektroninių sistemų veikia jungikliais pagrįstoje sistemoje, kai srovė veikia arba neveikia. 1937 m. Claude’as Shannonas išdėstė grandinės projektavimo teorijos pagrindus naudojant dvejetainę aritmetiką. 1940 m. dvejetainių skaičiavimų amžius prasidėjo išleidus Bell Labs Complex Number Computer, kuris galėjo atlikti itin sudėtingus matematinius skaičiavimus naudojant tokio tipo sistemą.

Bendresne prasme dvejetainės sistemos gali būti bet kas, kas siūlo tik dvi parinktis, nebūtinai apsiriboja skaitinėmis sistemomis. Pavyzdžiui, elektroninių jungiklių atveju sistema susideda iš srovės – nėra srovės. Kitas pavyzdys yra egzaminas „teisinga ir klaidinga“. Taip-ne klausimai taip pat yra dvejetainio pobūdžio.
Yra matematinių metodų, kaip dvejetainius skaičius paversti dešimtainiais skaičiais ir atvirkščiai. Taip pat yra matematinių prietaisų, skirtų atlikti tokias funkcijas kaip sudėjimas, atimtis, daugyba ir padalijimas įvairiose bazinėse sistemose, įskaitant dvejetaines. Nors konvertavimas į dešimtainį skaičių arba iš jo yra šiek tiek sudėtingas, konvertuoti iš dvejetainės ir aštuntainės arba šešioliktainės sistemos, atitinkamai bazinės aštuonios ir bazinės 16, yra daug lengviau. Taip yra todėl, kad aštuoni ir 16 yra dviejų laipsniai, todėl jie gerai integruojasi su dvejetainėmis sistemomis. Dėl šios priežasties tiek aštuntainė, tiek šešioliktainė yra plačiai naudojamos pagrindinės sistemos kompiuterių programose.