三进制是什么意思详细解释(什么是三进制计算机?)

我们日常生活中所能遇到的计算机都是二进制的,时间长了,大家似乎都已默认将计算机与二进制画了个等号,理所应当的认为,“0”与“1”就是计算机的全部世界。

如果我突然告诉你,有个东西叫做“三进制计算机”,会不会让你感到震惊呢?

这个真的不是谣言,事实上,三进制计算机是真实存在过的,只不过由于种种原因,并未真正走进寻常百姓家。不知道你是否曾经也疑惑过,三进制计算机怎么就悄无声息的退出了历史的舞台了呢?

这篇文章,就跟大家好好聊聊,三进制计算的有趣历史。

早在1958年,苏联科学家Ternary计算机的发明者扬·伊斯托明,就提出了三进制计算机。在1960年代和1970年代,苏联在研究和开发三进制计算机方面领先联通大流量卡于世界上其他国家。苏联甚至计划在1980年代生产出一款商用的三进制计算机,但最终计划被取消了。

三进制VS二进制

但凡有些初中数学的底子,应该就知道指数级增长的概念吧?

三进制计算机最大的优势,就是相同的位数,能表达远大于二进制的数字。这么看来,似乎进制越大,所能表示的数字也就越大。

然而事实并非如此,衡量进制的表达需要用到状态位的效率来表示!

多少进制的效率最高?

我们知道,二进制有“0”与“1”两个状态,同理X进制就应当有X状态,也就是说一个n位的X进制,一共就有nX个状态。

我们假设要表示一个数M,那么用X进制来表示,就需要数量的总状态来表示。

那么进制的效率就可以表示为,M除以总状态数量,就是:

当M趋联通大流量卡于无穷大时,对它求导,即可得到在当X=e时,E有最大值,也就是说,效率最佳的进制形式应当是自然对数e=2.71828,如果取整,那就是3。

进制效率图

数学上的论证,似乎也表明了三进制的优势,那么为什么三进制计算机却没能真正问世呢?

三进制计算的原理

要解释一下,我们这里所说的三进制计算机,不是“0,1,2”三种状态,而是“-1”,“0”,“1”这三种状态,由于左右的平衡性,又被称为平衡式三进制。

平衡三进制表

平衡三进制是一种很巧妙的设计,基于平衡三进制,无需专门的符号位,即可表示出全部整数。

三进制计算机的劣势

由于需要表示三个不同的状态,三进制计算机的设计和制造相对于二进制计算机困难的多,需要用更复杂的联通大流量卡电子器件来实现。这样一来,就需要更高的制造成本和更长的开发时间。

后记

《计算机应用基础》文中有写到:“理论上e进制是最优的进制,考虑到取整数,三进制是实际可用的最优进制,但是考虑到尽可能简化硬件电子器件的设计与制造,现代电子计算机系统的设计普遍基于二进制”。

在二进制计算机已经成为主流的当下,三进制计算机的被重新刨出来的可能性极低,除非有那么一天,二进制的世界真的到了尽头……


友情提醒: 请添加客服微信进行免费领取流量卡!
QQ交流群:226333560 站长微信:qgzmt2

原创文章,作者:sunyaqun,如若转载,请注明出处:https://www.dallk.cn/44932.html

(0)
sunyaqunsunyaqun
上一篇 2024年4月27日
下一篇 2024年4月27日

相关推荐

发表回复

登录后才能评论