2進数とは?ビスケット(Viscuit)を使ってわかりやすく解説

今回は、子ども向けプログラミング言語のビスケット(Viscuit)を使って
2進数の考え方について解説します。

 

  • 2進数って?むずかしそう…
  • なぜコンピュータは2進数を使うの?

といった疑問を
なるべく むずかしい言葉は使わないように解説しました。

 

お子さんに説明するときの参考になればと思います。

また、N進法の考え方の理解も深められますよ!

 

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2進数とは

人間がふだん使っているのは「10進数」

10進数とは

私たちがいつも使っているのは10進数です。

10進数は、10進法というルールにもとづいた数の数え方。

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

と数えていき、

9の次は10になって1ケタくり上がります。

1つのケタの中で使える数字は0~9までの10種類です。

 

位は右から順に

  • 1の位
  • 10の位(1×10)
  • 100の位(10×10)
  • 1000の位(100×10)

になります。

 

コンピュータは「2進数」を使っている

2進数とは

人間がふだん使っているのは10進数ですが、
コンピュータは2進数を使っています。

2進数は、2進法というルールにもとづいた数の数え方です。

0、1 と数えていき、

1の次は10(”イチ・ゼロ”と読みます)になって、1ケタくり上がります。

1つのケタの中で使える数字は0と1の2種類です。

 

位は右から順に

  • 1の位
  • 2の位(1×2)
  • 4の位(2×2)
  • 8の位(4×2)

になります。

 

コンピュータと2進数の関係

コンピュータと2進数

コンピュータは、命令やデータなどの情報を2進数の数値であつかいます。

 

では、なぜコンピュータは2進数を使っているのでしょうか。

人間は指で何かをさわったとき
熱い・冷たい、固い・やわらかい、すべすべ・ざらざらなど
さまざまな情報を得ることができますね。

しかし、電気で動くコンピュータは、
電圧が低い(0)または電圧が高い(1)の2種類しか分かりません。

なので、0と1の2種類の数字で表現する2進数を使っているのです。

 

私たちがふだんコンピュータをあつかうときに2進数を気にしなくていいのは、
ソフトウェアが情報を2進数に変換してコンピュータに伝えてくれているからです。

 

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ビスケットで2進数を表現してみよう!

ビスケット(Viscuit)で2進数を表現してみましょう。

 

ビスケットの使い方は、下の記事にまとめています。

 

今回のプログラム ~2進数を表現しよう~

viscuit 2進数

「+1」ボタンをおすと、数値が+1ずつ足されます。
上が10進数、下が2進数です。

 

 

10進数と2進数、
それぞれの数え方を思い出してみましょう。

10進数の数え方
0、1、2、… 8、9と数えていき、
9の次は10になって1ケタくり上がる。
2進数の数え方
0、1 と数えていき、
1の次は10になって1ケタくり上がる。

 

必要な部品と配置

viscuit 2進数 部品と配置

  • 「+1」ボタン
     
  • 10進数用の数字(0~9)
  • 10進数用のアンダーライン
  • 10進数用の+マーク
     
  • 2進数用の数字(0、1)
  • 2進数用のアンダーライン
  • 2進数用の+マーク

 

ステージの設定は、一番大きいサイズの方眼紙にします。

 

プログラムのメガネ一覧

「+1」ボタンをおした時

viscuit 2進数 メガネ1

「+1」ボタンをおすと、
10進数と2進数それぞれの1の位に+マークがつきます。

1の位とほかの位を区別するために、
1の位にはアンダーラインの部品をつけています。

割れたメガネ(3分割)

「+1」ボタンをおした時のメガネは、3つに割れたメガネを使っています。

 

メガネの真ん中にある矢じるしを
長おしすると、白とグレー 2つのエリアに分割されます。

viscuit 割れたメガネ(タブレット)

もう一度 真ん中の矢じるしを
長おしすると、白とうすいグレーとこいグレー、3つのエリアに分割されます。

 

パソコンの人は、
矢じるしを長おししたら表示される〇ボタンをおしてください。

メガネをちょっと動かすと、メガネの下にレンズが1組出てきてレンズが2組になります。

viscuit 割れたメガネ(PC)

もう一度矢じるしを長おし→〇ボタン→メガネを少し動かすで、
メガネの下にフチなしのレンズがもう1組出てきてレンズが3組になります。

 

割れたメガネについては下の記事でくわしく解説しています。

 

カウントアップ(10進数)

viscuit 2進数 メガネ2

数字の上に「+」マークが表示された時、1足された数になります。

0~8まで作りましょう。

 

viscuit 2進数 メガネ3

9の上に「+」マークが表示された時はくり上がります。
9が0に変わり、0の左上(10の位の位置)に「+」マークを表示します。

 

カウントアップ(2進数)

2進数のバージョンも作りましょう。
10進数と何がちがうのか考えてみてくださいね。

viscuit 2進数 メガネ4

2進数は、必要なメガネが2つだけです。

  • 1の上に「+」マークが表示された時、
    1が0に変わり、0の左上(2の位の位置)に「+」マークを表示する。
  • 0の上に「+」マークが表示された時、1になる。

 

実行して比べてみよう!

viscuit 2進数 実行結果

あそぶ画面でプログラムを動かしてみましょう。

「+1」ボタンをおした時、10進数と2進数、両方とも1足されたでしょうか。

10進数と2進数の数え方のちがいを比べてみてくださいね。

 

まとめ

コンピュータは、命令やデータなどの情報を2進数の数値であつかいます。

2進数は、
0、1 と二種類の数字を使って数えていき、
1の次は10(イチ・ゼロ)になって1ケタくり上がる数。

 

カウントアップのプログラムは、
いろいろクリエイトラボさんの動画を
参考にさせていただきました。

お金カウントマシーンをつくろう!【Viscuit10進カウンタ】【ビスケットプログラミング】

 

よかったら3進数や4進数、8進数などのプログラムも作ってみてくださいね。

 

 

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