Unterrichtsbausteine Mathematik

Andere Zahlensysteme

andere_zahlensysteme.html 01.08.2018

 

1.

Mathematik,
  Algebra,
    andere Zahlensysteme

 

 
 

Außer dem Dezimalsystem, das zu den Stellenwertsystem gehört, gibt es noch andere Zahlensysteme . So wird beim Auszählen von Wahlzettel bei Wahlen häufig die Anzahl der abgegebenen Stimmen in einer Strichliste aufgeführt, bei der üblicherweise jede fünfte Stimme als Diagonalstrich über die ersten vier Striche gelegt wird. So entsteht eine etwas übersichtliche Darstellung, die das Zusammenzählen erleichtert.

Die Redewendung "etwas auf dem Kerbholz haben" für "Schulden haben" deutet auf die Verwendung von Additionssystemen im Mittelalter hin. In England konnten Kerbhölzer noch bis 1826 als Kapitalnachweis hinterlegt werden. Das Abzählen von Dienstleistungen durch eine "Zählmeister" (engl. Tallymann) ist auch in dem bekannten "Banana Boat Song" erwähnt.

Von den unterschiedlichen Zahlensystemen haben in der heutigen Zeit im Wesentlichen nur die Stellenwertsysteme noch Bedeutung.

 

 
 

Das Binärsystem

 
 

Mit der Einführung der elektrischen Computer erhielt ein weiteres Zahlensystem große Bedeutung. Der elektrische Strom hat im einfachsten Fall nur zwei Zustände, nämlich "Strom fließt nicht" bedeutet 0, "Strom fließt" bedeutet 1. Dieses Zahlensystem heißt "Binärsystem" oder auch "Dualsystem" oder "Zweiersystem".

Für 0 (NULL) und 1 (EINS) haben wir Zahlwörter, ür die Zahlen darüber aber nicht. Will man nun eine 2 (zwei) im Binärsystem darstellen, bleibt nur eine Möglichkeit, die Darstellung in der Form eines Zeichens: 10. Weil man aber keine neuen Zeichen eingeführt hat, kann es zu Missverständnissen führen, ob mit 10 nun dezimal-zehn oder binär-2 gemeint ist. Daher wird zur Unterscheidung die Basis des Zahlensystems mit einer tiefgestellten Zahl dahinter gestellt also 10 für binär 2 und 1010. (Es gbt auch noch andere gebräuchlichen Möglichkeiten zu Kennzeichnung.)

Dann bedeutet binär 112 dezimal 3. Bei der 3 ist das Notieren der Basis 10 nicht nötig, weil es die drei 3 im Binärsystem nicht als Ziffer gibt.

Die dezimale Zahl 1010 ist demnach binär 10102.

 

 
 

Aus praktischen Gründen hat man in der Computerwissenschaft noch das Oktalsystem mit der Basis 8 und das Hexadezimalsystem mit der Basis 16 eingeführt.

Praktisch ist das Oktalsystem, weil sich in 28= 256 Zeichen verschlüsseln lassen. So viele Zeichen werden gebraucht, um alle kleinen und großen Buchstaben des Alphabeths, die Ziffern, die Satzzeichen, die Leerstelle und Zeichen für die Druckausgabe ( z.B. Zeilenumbruch, Zeilenvorschub, Seitenvorschub) und Steuerzeichen für den Comuter verschlüssen zu können. Die Verschüsselungstabelle ist bekannt unter dem Namen ASCII-Code (wikipedia). Ds achte Zeichen des ASCII- Code wird zur Darstellung des Minus einer negativen Zahl benutzt.

Für die Umrechnung von einem Stellenwertsystem (wikipedia) in andere.

Zahl Dual Oktal Dezimal Hexadezimal
eins 12 18 110 116
zwei 102 28 210 216
drei 112 38 310 316
sieben 1112 78 710 716
acht 10002 108 810 816
neun 10012 118 910 916
zehn 10102 128 1010 A16
elf 10112 138 1110 B16
fünfzehn 11112 178 1510 F16
sechzehn 100002 208 1610 1016
siebzehn 100012 218 1710 1116
neunzehn 100112 238 1910 1316
zwanzig 101002 248 2010 1416
einundzwanzig 101012 258 2110 1516
einunddreißig 111112 378 3110 1F16
zweiunddreißig 1000002 408 3210 2016
dreiunddreißig 1000012 418 3310 2116

 

 

 

 

Literatur  
 

Zahlensystem ( wikipedia; 23.11.2018)

Strichliste ( wikipedia; 23.11.2018)

Kerbholz ( wikipedia; 23.11.2018)

Banana Boat Song ( youtube; nach 0:43 min ; 23.11.2018)

 

 

 

Klaus-G. Häusler halbmikrotechnik.de