コンピュータは、なぜ「0」と「1」を使うの？
コンピュータの内部では、電気が流れている状態と、流れていない状態を区別して情報を処理しています。この2つの状態を、数字の「1」と「0」に対応させています。
電気が流れていない
0
OFF、電圧が低い状態などとして扱います。
電気が流れている
1
ON、電圧が高い状態などとして扱います。
ビット（bit）とは、0または1のどちらか1つを表す、情報量の最小単位です。8ビットをまとめたものを、一般に1バイト（byte）と呼びます。
① 2進数を理解する0と1だけで数を表す仕組みを知る。
② 数を変換する10進数と2進数を相互に変換する。
③ 文字コードを知る文字も数に置き換えて保存されることを知る。
2進数の位の大きさ
10進数の各位が「1、10、100、1000…」となるのに対し、2進数では右から「1、2、4、8、16…」と2倍ずつ増えていきます。
| 位 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 大きさ | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
| 例：13 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
13 ＝ 8 ＋ 4 ＋ 1 ＝ 00001101(2)
文字も数字として保存される
コンピュータは、文字そのものを直接理解しているわけではありません。文字ごとに決められた番号を割り当て、その番号を2進数にして保存します。
ASCII
主に英字、数字、記号を表すための文字コードです。例えば、英大文字の「A」は10進数で65です。
A → 65 → 01000001
Unicode
世界中の多くの文字を共通の番号で扱うための仕組みです。日本語のひらがなや漢字、絵文字も扱えます。
あ → U+3042
10進数 → 2進数 変換
0～255の整数を入力すると、8ビットの2進数に変換します。
変換結果
00001101
13 ＝ 8 ＋ 4 ＋ 1
2進数 → 10進数 変換
0と1を最大8桁まで入力してください。
変換結果
13
8 ＋ 4 ＋ 1 ＝ 13
ビットスイッチ体験
各ボタンを押して0と1を切り替え、数がどう変わるか確かめましょう。
現在の値
00000000 (2)
10進数：0
0
1文字の文字コードを調べる
A
文字A
Unicode番号U+0041
10進数65
16進数41
2進数01000001
UTF-841
「A」はASCIIにも含まれる文字です。
文章を文字コードに変換する
| 文字 | Unicode | 10進数 | 16進数 | 2進数 | UTF-8 |
|---|
ASCII文字を見てみよう
ASCIIでは、数字の「0」は48、英大文字の「A」は65、英小文字の「a」は97から始まります。
| 文字 | 10進数 | 16進数 | 8ビット2進数 |
|---|---|---|---|
| 0 | 48 | 30 | 00110000 |
| 1 | 49 | 31 | 00110001 |
| A | 65 | 41 | 01000001 |
| B | 66 | 42 | 01000010 |
| a | 97 | 61 | 01100001 |
| b | 98 | 62 | 01100010 |
確認クイズ
全10問です。正しいと思う答えを選びましょう。
得点：0 / 10学習のまとめ
- コンピュータは、電気の2つの状態を利用し、情報を0と1で表す。
- 0または1の1桁を1ビットといい、8ビットをまとめたものを一般に1バイトという。
- 2進数の各位は、右から1、2、4、8、16…と2倍ずつ大きくなる。
- 文字は文字コードによって番号に置き換えられ、その番号が2進数で保存される。
- ASCIIは主に英数字や記号を扱い、Unicodeは世界中の多くの文字を扱える。
- UTF-8は、Unicodeの文字をコンピュータに保存・通信するための代表的な方式である。
考えてみよう：
同じ「A」という文字でも、画面上では文字、コンピュータ内部では数、記憶装置の中では0と1として表されています。情報は、目的に合わせて表し方を変えているのです。