子供向けSTEM

バイナリーコード：好奇心旺盛な子供たちのためのコンピュータの数え方

Alexandra Hochee

Head of Education & Learning

1 分で読める

8月 31, 2026

Binary code how computers count uses ones and zeros to make bits and bytes. This friendly guide explains bits, bytes, text, images, sound, and a short history. Try simple, playful activities together.

バイナリーコードは、コンピュータの数え方が電話、タブレット、ゲームの中にあります。

バイナリーコードとは何か？

バイナリーは1と0だけを使います。各数字はビットと呼ばれ、データの最小単位です。ビットが集まると、バイトのような大きな単位になります。例えば、8ビットは1バイトを構成し、0から255までの256の異なる値を表すことができ、コンピュータが情報を処理する方法を理解するために不可欠です Axiometaによると。

ビット、バイト、位取り

ビットは2の累乗を基にした位取りを使用します。バイナリ数の各位置は2の累乗を表し、右端の位置は2⁰（1）、次は2¹（2）、その次は2²（4）と続きます FPGA Fundamentalsによって強調されています。したがって、位置は1、2、4、8、16と読みます。3ビットで0から7まで数えることができます。例えば、10進数の5はバイナリでは101です。なぜなら、5は4プラス1だからです。

3ビット：000から111（0から7を数える）
4ビット：ニブルと呼ばれる
8ビット：1バイト

バイナリがテキスト、画像、音声を構築する方法

コンピュータはバイトを使って文字、画像、音声を保存します。テキストはASCIIやUnicodeのようなシステムで文字を数字にマッピングします。例えば、大文字のAは10進数で65、バイナリで01000001です。

また、画像はピクセルのグリッドです。24ビットカラーは赤、緑、青にそれぞれ8ビットを割り当てます。したがって、約1670万色を得ることができます。

音声も数字になります。デバイスは1秒間に何度も音声をサンプリングします。通常、各サンプルは16ビットを使用して、クリアでCD品質の音を提供します。

1と0が物理的になる方法

ハードウェアの中では、1と0は魔法ではありません。それは電圧の高低、磁化されたスポット、ディスク上の小さなピット、または光のフラッシュです。ブール論理と論理ゲートはビットを組み合わせて決定を下します。例えば、AND、OR、NOT、XORゲートは回路が結果を迅速に計算するのを助けます。

バイナリーの短い歴史

人々は何世紀にもわたってバイナリーのようなアイデアを使用してきました。古代のテキスト、例えば易経はパターンのペアを使用しました。今日のバイナリーコードの基礎である現代のバイナリー数体系は、ゴットフリート・ヴィルヘルム・ライプニッツによって1689年に初めて形式化され、1703年の彼の論文『Explication de l’Arithmétique Binaire』で発表されました。その後、ジョージ・ブールが論理を形式化しました。クロード・シャノンは論理をスイッチング回路に結びつけました。1948年6月21日午前11時、最初のプログラム内蔵型コンピュータであるマンチェスター・ベイビーが電子メモリにロードされたソフトウェアを成功裏に実行し、プログラム内蔵型電子コンピュータで初めてバイナリーコードを実証しました Wikipediaによると。これらのステップが現代のコンピューティングにつながりました。