lunes, 20 de abril de 2015

Base Aritmetica

Sistemas de numeración


Un Sistema de Numeración, es un conjunto de reglas y principios, que se emplean para representar correctamente los números. Entre estos principios tenemos

Entre estos principios tenemos:
 1. Principio de Orden
2. Principio de la Base
3. Principio posicional

v Principio de orden

 
 
 
 
Sistema de numeración en base 2
 


El sistema binario, en matemáticas e informática, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es el que se utiliza en las computadoras, debido a que trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0).

Ejemplo
Transformar el número decimal 100 en binario. El método de la operación es muy simple:
el número decimal 131 en binario. El método es muy simple:
131 dividido entre 2 da 65 y el resto es igual a 1
 65 dividido entre 2 da 32 y el resto es igual a 1
 32 dividido entre 2 da 16 y el resto es igual a 0
 16 dividido entre 2 da 8  y el resto es igual a 0                  
  8 dividido entre 2 da 4  y el resto es igual a 0
  4 dividido entre 2 da 2  y el resto es igual a 0
  2 dividido entre 2 da 1  y el resto es igual a 0
  1 dividido entre 2 da 0  y el resto es igual a 1
 -> Ordenamos los restos, del último al primero que estan en color Azul: 100000112
En sistema binario, 131 se escribe 100000112

Sistema de numeración en base 3
El sistema ternario es el nombre que se le da a la base 3 constante.
Para representar cualquier número en el sistema ternario, se utilizan los dígitos del 0, 1, 2.
Conversión entre el Sistema Ternario y el Sistema Decimal
Decimal a Ternario
Se divide el número del sistema decimal entre 3, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 3, y así sucesivamente. Ordenados los restos, del último al primero, éste será el número Ternario que buscamos
el número decimal 5431 en Ternario. El método es muy simple:
5431 dividido entre 3 da 1810  y el resto es igual a 1
1810 dividido entre 3 da  603  y el resto es igual a 1
 603 dividido entre 3 da  201  y el resto es igual a 0
 201 dividido entre 3 da   67  y el resto es igual a 0
  67 dividido entre 3 da   22  y el resto es igual a 1
  22 dividido entre 3 da    7  y el resto es igual a 1
   7 dividido entre 3 da    2  y el resto es igual a 1
   2 dividido entre 3 da    0  y el resto es igual a 2
R/ Ordenamos los restos, del último al primero que estan de colores: 211100113
En sistema Ternario, 5431 se escribe 211100113
Ejemplo 2
Transformar el número decimal 5431 en ternario. Este método es el másutilizado para la operación que el anterior:

Para este Ejemplo se toman en:
* Primer lugar el cociente, que es 2
* Segundo lugar todos los residuos(restos) de la división.
Nos queda que el Número Decimal 5431, se escribe en el sistema ternario como 211100113
Sistema de numeración 5
El sistema quinario es el nombre que se le da a la base 5 constante. Este sistema tiene su origen en el hecho de que los humanos tienen cinco dedos en cada mano, por lo que es uno de los sistemas de numeración más antiguos.

Para representar cualquier número en el sistema quinario, se utilizan los dígitos del 0, 1, 2, 3, 4. En el siglo XX, solamente ciertas tribus del este de África seguían utilizando un sistema de base cinco. Sin embargo, el sistema de base diez (decimal) ha prevalecido en la mayoría de los territorios y éstas tribus, como todas las otras culturas que usaban el sistema quinario, se han convertido a él.
Conversión entre el Sistema Quinario y el Sistema Decimal

DECIMAL A QUINARIO


Se divide el número del sistema decimal entre 5, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 5, y así sucesivamente. Ordenados los restos, del último al primero, éste será el número Quinario que buscamos
Ejemplo 1
Transformar el número decimal 131 en Quinario. El método es muy simple:
131 dividido entre 5 da 26 y el resto es igual a 1
 26 dividido entre 5 da 5  y el resto es igual a 1
  5 dividido entre 5 da 1  y el resto es igual a 0
  1 dividido entre 5 da 0  y el resto es igual a 1                
 R/ Ordenamos los restos, del último al primero que estan en colores: 11015

Ejemplo 2

Transformar el número decimal 100 en binario. El método de la operación es muy simple:


En sistema binario, 100 se escribe 11001002

Sistema de numeración en base 8

El sistema Octal
El sistema numérico en base 8 se llama octal y utiliza los dígitos 0, 1, 2. 3. 4, 5, 6, 7.

Por ejemplo, el número 74 (en decimal) es 1001010 (en binario), lo agruparíamos como 1 / 001 / 010, de tal forma que obtengamos una serie de números en binario de 3 dígitos cada uno (para fragmentar el número se comienza desde el primero por la derecha hacia la izquierda y se parte de 3 en 3), después obtenemos el número en decimal de cada uno de los números en binario obtenidos: 1=1, 001=1 y 010=2. De modo que el número decimal 74 en octal es 112.

Hay que hacer notar que antes de poder pasar un número a octal es necesario pasar por el binario. Para llegar al resultado de 74 en octal se sigue esta serie: decimal -> binario -> octal.

En informática, a veces se utiliza la numeración octal en vez de la hexadecimal. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Sin embargo, para trabajar con bytes o conjuntos de ellos, asumiendo que un byte es una palabra de 8 bits, suele ser más cómodo el sistema hexadecimal, por cuanto todo byte así definido es completamente representable por dos dígitos hexadecimales.
Es posible que la numeración octal se usara en el pasado en lugar del decimal, por ejemplo, para contar los espacios interdigitales o los dedos distintos de los pulgares.

Conversión entre el Sistema Octal y el Sistema Decimal



DECIMAL A OCTAL


Tenemos dos formas de realizar la conversión:

a) dividir el número  decimal entre 8, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 8, y así sucesivamente.

b) pasar el número decimal a binario y posteriormente este número binario a octal (en este proceso podemos observar la influencia de  los binarios en los octal y viceversa).

Iniciemos nuestra conversión con la forma a) la cual costa de divisiones sucesivas.

Transformar el número decimal 131 en número Octal.

Solución

Pero en Primer Lugar realicemos las divisiones sucesivas.
En segundo lugar ordenamos los residuos y el último cociente, para obtener la respuesta en el sistema octal. Entonces 131 se escribe 2038


Sistema de numeración en base 10
El sistema decimal es un sistema de graduación posicional en el que las cantidades se representan utilizando como base el número diez, por lo que se compone de diez cifras diferentes: cero (0); uno (1); dos (2); tres (3);cuatro (4); cinco (5); seis (6); siete (7); ocho (8) y nueve (9). Este conjunto de símbolos se denomina números árabes, y es de origen hindú.
Excepto en ciertas culturas, es el sistema de posición usado habitualmente en todo el mundo y en todas las áreas que requieren de un sistema de numeración. Sin embargo hay ciertas técnicas, como por ejemplo en la informática, donde se utilizan sistemas de numeración adaptados al método de trabajo como el binario o el hexadecimal. También pueden existir en algunos idiomas vestigios del uso de otros sistemas de 
numeración, como el quinario, el duodecimal y el vigesimal. Por ejemplo, cuando se cuentan artículos por docenas, o cuando se emplean palabras especiales para designar ciertos números; en francés, por ejemplo, el número 80 se expresa «quatre-vingt», «cuatro veintenas», en español.

Según los antropólogos, el origen del sistema decimal está en los diez dedos que tenemos los humanos en las manos, los cuales siempre nos han servido de base para contar.
El sistema decimal es un sistema de numeración posicional, por lo que el valor del dígito depende de su posición dentro del número. Así:


Ejemplo 1
Pasemos el número 528 del Sistema de Numeración Decimal a la Forma Extensa (escrito en Base 10).

528

= 5x100 + 2x10 + 8
=>
También se lee 5 veces 100 + 2 veces 10 + 8
= 5x102 + 2x101 + 8 

Escrito en forma extensa, equivale a: 528 = 5x102 + 2x101 + 8
Ejemplo 2
Pasemos el número 3684 del Sistema de Numeración Decimal a laForma Extensa (escrito en Base 10).

3684

= 3x1000 + 6x100 + 8x10 + 4
=>
 También se lee 3 veces 1000 + 6 veces 100 + 8 veces 10 + 4
= 3x103 + 6x102 + 8x101 + 4 

Escrito en forma extensa, equivale a:
3684 = 3x103 + 6x102 + 8x101 + 4

Ejemplo 3
Pasemos el número 15200 del Sistema de Numeración Decimal a laForma Extensa (escrito en Base 10).

15200

= 1x10000 + 5x1000 + 2x100 + 0x10 + 0
=>
 También se lee 1 veces 10000 + 5 veces 1000 + 2 veces 100 + 0 veces 10 + 0
= 1x104 + 5x103 + 2x102 + 0x101 + 0
Escrito en forma extensa, equivale a:
15200 = 1x104 + 5x103 + 2x102 + 0x101 + 0



 Sistema de numeración en base 16

El sistema Hexadecimal (no confundir con sistema sexagesimal), a veces abreviado como Hex, es el sistema de base 16 —empleando por tanto 16 símbolos—. Su uso actual está muy vinculado a la informática y ciencias de la computación, pues los computadores suelen utilizar el byte u octeto como unidad básica de memoria; y, debido a que un byte representa 28 valores posibles, y esto puede representarse como  , que, según el teorema general de la numeración posicional, equivale al número en base 16 10016, dos dígitos hexadecimales corresponden exactamente —permiten representar la misma línea de enteros— a un byte.
En principio dado que el sistema usual de numeración es de base decimal y, por ello, sólo se dispone de diez dígitos, se adoptó la convención de usar las seis primeras letras del alfabeto latino para suplir los dígitos que nos faltan. El conjunto de símbolos sería, por tanto, el siguiente:

S = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}
Se debe notar que A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 y F = 15. En ocasiones se emplean letras minúsculas en lugar de mayúsculas. Como en cualquier sistema de numeración posicional, el valor numérico de cada dígito es alterado dependiendo de su posición en la cadena de dígitos, quedando multiplicado por una cierta potencia de la base del sistema, que en este caso es 16. Por ejemplo: 3E0A16 = 3×163 + E×162 + 0×161 + A×160 = 3×4096 + 14×256 + 0×16 + 10×1 = 15882.
El sistema hexadecimal actual fue introducido en el ámbito de la computación por primera vez por IBM en 1963. Una representación anterior, con 0–9 y u–z, fue usada en 1956 por la computadora Bendix G-15.

Conversión entre el Sistema Hexadecimal y el Sistema Decimal

DECIMAL A HEXADECIMAL

Tenemos dos formas de realizar la conversión:

a) dividir el número  decimal entre 16, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 16, y así sucesivamente.

b) pasar el número decimal a binario y posteriormente este numero binario a hexadecimal (en este proceso podemos observar la influencia de  los binarios en los hexadecimal y viceversa).

Iniciemos nuestra conversión con la forma a) la cual costa de divisiones sucesivas.
Ejemplo 1
Transformar el número decimal 131 en número Hexadecimal.

Solución

Pero en Primer Lugar realicemos las divisiones sucesivas.
En segundo lugar ordenamos los residuos y el último cociente, para obtener la respuesta en el sistema hexadecimal. Entonces 131 se escribe 8316
Ejemplo 2
Transformar el número decimal 100 en número Hexadecimal.


Solución


Pero en Primer Lugar realicemos las divisiones sucesivas.
En segundo lugar ordenamos los residuos y el último cociente, para obtener la respuesta en el sistema hexadecimal. Entonces 100 se escribe 6416

Sistema de numeración en base 60

SISTEMA DE NUMERACIÓN BABILÓNICA Babilonia fue una ciudad de la baja Mesopotamia y estaba localizada en lo que es hoy Iraq. Este sistema apareció por primera vez alrededor de 1800-1900 a. C. Es el primer sistema de numeración posicional, es decir, en el cual el valor de un dígito particular depende tanto de su valor como de su posición en el número que se quiere representar. Los números en este sistema se representaban con la ayuda de sólo dos símbolos, una cuña vertical V que representaba a la unidad y una cuña horizontal para el número diez. Estas cuñas resaltaban en las tablillas de las cuñas de arcilla, por los palitos inclinados, y tomaban la forma de un prisma. De aquí surgió la denominación de cuneiforme para la escritura de los antiguos babilonios. 1 10 El sistema de numeración babilónico es de base 60 (sexagesimal) y los números enteros del 1 al 59 se podían escribir de manera que los signos para el diez y la unidad se repetían tantas veces como en el número hubiese decenas y unidades. La unidad de segundo orden representada por el mismo signo es 60 veces mayor que la de primer orden, y la unidad de tercer orden es 60 veces mayor que la de segundo y 3600 veces mayor (60 * 60 = 3600) que la unidad de primer orden. Y así sucesivamente. Este sistema de numeración es posicional. Así, un mismo signo puede representar en él, tanto 1 como 1 * 60, como 1*60*60 = 1 * 60 2 = 1 * 3600, etc., en función del lugar en que dicho signo

Sistema de numeración en base 64



Base 64 es un sistema de numeración posicional que usa 64 como base. Es la mayor 
potencia de dos que puede ser representada usando únicamente los caracteres imprimibles de ASCII. Esto ha propiciado su uso para codificación de correos electrónicosPGP y otras aplicaciones. Todas las variantes famosas que se conocen con el nombre de Base64 usan el rango de caracteres A-Z, a-z y 0-9 en este orden para los primeros 62 dígitos, pero los símbolos escogidos para los últimos dos dígitos varían considerablemente de unas a otras. Otros métodos de codificación como UUEncode y las últimas versiones de binhex usan un conjunto diferente de 64 caracteres para representar 6 dígitos binarios, pero estos nunca son llamados Base64.

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