अंक प्रणाली

एक अंक प्रणाली (या संख्या की प्रणाली) संख्या व्यक्त करने के लिए एक लेखन प्रणाली है;अर्थात्, किसी दिए गए सेट की संख्या का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक गणितीय संकेतन, एक सुसंगत तरीके से संख्यात्मक अंक या अन्य प्रतीकों का उपयोग करके।

प्रतीकों का एक ही अनुक्रम विभिन्न संख्याओं में विभिन्न संख्याओं का प्रतिनिधित्व कर सकता है।उदाहरण के लिए, 11 दशमलव अंक प्रणाली (आज, विश्व स्तर पर सबसे आम प्रणाली) में  ग्यारह  संख्या का प्रतिनिधित्व करता है, द्विआधारी अंक प्रणाली में  तीन  संख्या (संगणक में उपयोग किया जाता है), और संख्या     'दो '' Unary अंक प्रणाली में (अंकों का मिलान करें स्कोर में उपयोग किया जाता है)।

संख्या जो संख्या का प्रतिनिधित्व करती है, उसे इसका मूल्य कहा जाता है।सभी संख्या सिस्टम संख्याओं के एक ही सेट का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकते हैं;उदाहरण के लिए, रोमन अंक अरबी अंकों द्वारा दर्शाई गई संख्या का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकते हैं। हिंदू-अरबिक अंक 0।

आदर्श रूप से, एक अंक प्रणाली होगी:
 * संख्याओं के एक उपयोगी सेट का प्रतिनिधित्व करें (जैसे सभी पूर्णांक, या तर्कसंगत संख्याएं)
 * हर संख्या को एक अद्वितीय प्रतिनिधित्व का प्रतिनिधित्व करें (या कम से कम एक मानक प्रतिनिधित्व)
 * संख्याओं के बीजगणित और अंकगणितीय संरचना को प्रतिबिंबित करें।

उदाहरण के लिए, सामान्य दशमलव प्रतिनिधित्व प्रत्येक नॉनज़ेरो प्राकृतिक संख्या को एक गैर-शून्य अंक के साथ शुरू होने वाले संख्यात्मक अंक के एक परिमित सेट अनुक्रम के रूप में एक अद्वितीय प्रतिनिधित्व देता है।

अंक प्रणाली को कभी-कभी  संख्या प्रणाली  कहा जाता है, लेकिन यह नाम अस्पष्ट है, क्योंकि यह संख्याओं की विभिन्न प्रणालियों को संदर्भित कर सकता है, जैसे कि वास्तविक संख्याओं की प्रणाली, जटिल संख्याओं की प्रणाली, पी-एडिक नंबर की प्रणाली | P -ADIC नंबर, आदि ऐसे सिस्टम, हालांकि, इस लेख का विषय नहीं हैं।

मुख्य अंक प्रणाली
अंकों की सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली प्रणाली दशमलव है।भारतीय गणितज्ञों को पूर्णांक संस्करण, हिंदू -अरबिक अंक प्रणाली विकसित करने का श्रेय दिया जाता है। पटना के आर्यभत ने 5 वीं & nbsp; सदी में स्थान-मूल्य संकेतन विकसित किया और एक सदी बाद ब्रह्मगुप्त ने शून्य के लिए प्रतीक पेश किया।यह प्रणाली धीरे -धीरे भारत के साथ अपनी वाणिज्यिक और सैन्य गतिविधियों के कारण अरब जैसे अन्य आसपास के क्षेत्रों में फैल गई।मध्य-पूर्व | मध्य-पूर्वी गणितज्ञों ने 10 (अंशों) की नकारात्मक शक्तियों को शामिल करने के लिए प्रणाली को बढ़ाया, जैसा कि 952-953 में सीरियाई गणितज्ञ अबू-हसन अल-उक्लिडिसी द्वारा एक ग्रंथ में दर्ज किया गया था, और दशमलव बिंदु अंकन पेश किया गया था सिंध इब्न अली द्वारा, जिन्होंने अरबी अंकों पर शुरुआती ग्रंथ भी लिखा था।हिंदू-अरबिक अंक प्रणाली तब व्यापारियों के व्यापार के कारण यूरोप में फैल गई, और यूरोप में उपयोग किए जाने वाले अंकों को अरबी अंक कहा जाता है, जैसा कि उन्होंने उन्हें अरबों से सीखा था।

सबसे सरल अंक प्रणाली एक प्रकार की संख्या प्रणाली है, जिसमें प्रत्येक प्राकृतिक संख्या को प्रतीकों की एक समान संख्या द्वारा दर्शाया जाता है।यदि प्रतीक है / उदाहरण के लिए चुना जाता है, तो नंबर सात का प्रतिनिधित्व किया जाएगा ///////।टैली के निशान एक ऐसी प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं जो अभी भी सामान्य उपयोग में है।Unary सिस्टम केवल छोटी संख्या के लिए उपयोगी है, हालांकि यह सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।एलियास गामा कोडिंग, जो आमतौर पर डेटा संपीड़न में उपयोग किया जाता है, एक द्विआधारी अंक की लंबाई को इंगित करने के लिए Unary का उपयोग करके मनमाने आकार की संख्या व्यक्त करता है।

कुछ नए मूल्यों के लिए अलग -अलग प्रतीकों को पेश करके Unary अंकन को संक्षिप्त किया जा सकता है।बहुत आम तौर पर, ये मूल्य 10 की शक्तियां हैं;उदाहरण के लिए, यदि / एक के लिए खड़ा है, - दस के लिए और 100 के लिए +, तो संख्या 304 को कॉम्पैक्ट रूप से प्रतिनिधित्व किया जा सकता है +++ //// और नंबर 123 के रूप में + − − /// शून्य की आवश्यकता के बिना।इसे साइन-वैल्यू नोटेशन कहा जाता है।प्राचीन मिस्र की संख्या इस प्रकार की थी, और रोमन अंक प्रणाली इस विचार का एक संशोधन था।

अधिक उपयोगी अभी भी ऐसे सिस्टम हैं जो प्रतीकों के पुनरावृत्ति के लिए विशेष संक्षिप्तीकरण को नियोजित करते हैं;उदाहरण के लिए, इन संक्षिप्त नामों के लिए वर्णमाला के पहले नौ अक्षरों का उपयोग करना, एक घटना के लिए एक खड़े होने के साथ, बी दो घटनाओं, और इसी तरह, कोई भी तब C+ D/ नंबर 304 के लिए लिख सकता है। इस प्रणाली का उपयोग चीनी अंक लिखते समय किया जाता है।और चीनी पर आधारित अन्य पूर्व एशियाई अंक।अंग्रेजी भाषा की संख्या प्रणाली इस प्रकार (तीन सौ [और चार) की है, जैसा कि अन्य बोली जाने वाली भाषाओं में से है, चाहे उन्होंने जो भी लिखित प्रणालियों को अपनाया हो।हालांकि, कई भाषाएं ठिकानों के मिश्रण का उपयोग करती हैं, और अन्य विशेषताओं, उदाहरण के लिए 79 फ्रेंच में soixante dix-neuf (60 + 10 + 9) और वेल्श में उन्नीस है (4 + (5 + 10) + (3 × 20)) या (कुछबवात पुरातन) अस्सी माइनस एक (4 × 20 − 1)।अंग्रेजी में, कोई भी चार स्कोर कम कह सकता है, जैसा कि 87 साल पहले चार स्कोर और सात साल पहले का प्रतिनिधित्व करते हुए प्रसिद्ध गेटीसबर्ग पते में था।

अधिक सुरुचिपूर्ण एक स्थितीय संकेतन है, जिसे स्थान-मूल्य संकेतन के रूप में भी जाना जाता है।फिर से आधार & nbsp में काम करना; या अधिक सटीक रूप से 3×102 + 0×101 + 4×100।शून्य, जिसकी अन्य प्रणालियों में आवश्यक नहीं है, एक शक्ति को छोड़ने में सक्षम होने के लिए, यहां महत्वपूर्ण महत्व है।हिंदू -अरबिक अंक प्रणाली, जो भारत में उत्पन्न हुई थी और अब दुनिया भर में उपयोग की जाती है, एक स्थितीय आधार & nbsp; 10 प्रणाली है।

अंकगणित पहले के additive की तुलना में स्थितिगत प्रणालियों में बहुत आसान है;इसके अलावा, एडिटिव सिस्टम को 10 की विभिन्न शक्तियों के लिए बड़ी संख्या में विभिन्न प्रतीकों की आवश्यकता होती है;एक स्थिति प्रणाली को केवल दस अलग -अलग प्रतीकों की आवश्यकता होती है (यह मानते हुए कि यह आधार & nbsp; 10) का उपयोग करता है। स्थितीय दशमलव प्रणाली वर्तमान में मानव लेखन में सार्वभौमिक रूप से उपयोग की जाती है।आधार & nbsp; 1000 का भी उपयोग किया जाता है (यद्यपि सार्वभौमिक रूप से नहीं), अंकों को समूहित करके और एक ही अंक के रूप में तीन दशमलव अंकों के अनुक्रम पर विचार करके।यह बहुत बड़ी संख्या के लिए उपयोग किए जाने वाले सामान्य अंकन 1,000,234,567 का अर्थ है।

कंप्यूटरों में, मुख्य अंक प्रणाली आधार & nbsp; 2 (बाइनरी अंक प्रणाली) में स्थितीय प्रणाली पर आधारित होती है, दो बाइनरी अंकों के साथ, 0 और 1. तीन (अष्टक संख्यात्मक प्रणाली) या चार (हेक्साडेसिमल) द्वारा प्राप्त की गई स्थिति प्रणालीसंख्यात्मक प्रणाली) आमतौर पर उपयोग की जाती है।बहुत बड़े पूर्णांक के लिए, आधार & nbsp; 232 या 264 (32 या 64 द्वारा बाइनरी अंकों को समूहित करना, मशीन शब्द की लंबाई) का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, GNU मल्टीपल सटीक अंकगणित पुस्तकालय में।

कुछ जैविक प्रणालियों में, Unary कोडिंग प्रणाली कार्यरत है।बर्डसॉन्ग उत्पादन के लिए जिम्मेदार तंत्रिका सर्किटों में उपयोग किए जाने वाले अनियमित अंक। गीतकारों के मस्तिष्क में नाभिक जो सीखने और पक्षी गीत के उत्पादन दोनों में एक भूमिका निभाता है, वह एचवीसी (उच्च मुखर केंद्र) है।बर्डसॉन्ग में अलग -अलग नोटों के लिए कमांड सिग्नल एचवीसी में विभिन्न बिंदुओं से निकलते हैं।यह कोडिंग अंतरिक्ष कोडिंग के रूप में काम करता है जो कि इसकी अंतर्निहित सादगी और मजबूती के कारण जैविक सर्किट के लिए एक कुशल रणनीति है।

अंकों या प्रतीकों के साथ संख्या लिखते समय उपयोग किए जाने वाले अंकों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है जिन्हें अंकगणितीय अनुक्रम अंक (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) और ज्यामितीय अनुक्रम अंक कहा जा सकता है(1, 10, 100, 1000, 10000 ...), क्रमशः।साइन-वैल्यू सिस्टम केवल ज्यामितीय अंकों का उपयोग करते हैं और स्थितिगत सिस्टम केवल अंकगणितीय अंकों का उपयोग करते हैं।एक साइन-वैल्यू सिस्टम को अंकगणितीय अंकों की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे पुनरावृत्ति (ग्रीक अंकों को छोड़कर) द्वारा बनाए जाते हैं, और एक स्थिति प्रणाली को ज्यामितीय अंकों की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे स्थिति द्वारा बनाए जाते हैं।हालांकि, बोली जाने वाली भाषा अंकगणित और ज्यामितीय अंकों का उपयोग करती है।

कंप्यूटर विज्ञान के कुछ क्षेत्रों में, एक संशोधित आधार k स्थितीय प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जिसे द्विध्रुवीय संख्या कहा जाता है, जिसमें अंक 1, 2, & nbsp; ..., k (k (k (k (k ≥ 1), और शून्य एक खाली स्ट्रिंग द्वारा प्रतिनिधित्व किया जा रहा है।यह ऐसे सभी अंक-स्ट्रिंग्स के सेट और गैर-नकारात्मक पूर्णांक के सेट के बीच एक बायजमेंट स्थापित करता है, जो प्रमुख शून्य के कारण होने वाली गैर-विशिष्टता से बचता है।द्विध्रुवीय बेस-के संख्या को K-Adic संकेतन भी कहा जाता है, P-Adic नंबर के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। P-ADIC नंबर।द्विध्रुवीय आधार & nbsp; 1 अनैरी के समान है।

पोजिशनल सिस्टम विस्तार से
एक स्थितीय आधार बी अंक प्रणाली में (बी के साथ 1 से अधिक 1 से अधिक एक प्राकृतिक संख्या के रूप में जाना जाता है), बी बेसिक प्रतीकों (या अंक) के अनुरूप पहले बी प्राकृतिक संख्याओं के लिए शून्य का उपयोग किया जाता है।बाकी अंकों को उत्पन्न करने के लिए, आकृति में प्रतीक की स्थिति का उपयोग किया जाता है।अंतिम स्थिति में प्रतीक का अपना मूल्य है, और जैसे -जैसे यह बाईं ओर जाता है, उसके मूल्य को बी से गुणा किया जाता है।

उदाहरण के लिए, दशमलव प्रणाली (आधार 10) में, अंक 4327 का अर्थ है $(4×10^{3}) + (3×10^{2}) + (2×10^{1}) + (7×10^{0})$, नोट किया कि $10^{0} = 1$।

सामान्य तौर पर, यदि बी आधार है, तो कोई भी आधार बी के अंक प्रणाली में एक संख्या लिखता है। $a_{n}b^{n} + a_{n − 1}b^{n − 1} + a_{n − 2}b^{n − 2} + ... + a_{0}b^{0}$ और अंकित अंक लिखना $a_{n}a_{n − 1}a_{n − 2} ... a_{0}$ घटते क्रम में।अंक 0 और के बीच प्राकृतिक संख्याएं हैं $b − 1$, सहित।

यदि एक पाठ (जैसे कि यह) कई ठिकानों पर चर्चा करता है, और यदि अस्पष्टता मौजूद है, तो आधार (स्वयं आधार & nbsp; 10 में प्रतिनिधित्व किया जाता है; 10) को संख्या के दाईं ओर जोड़ा जाता है, इस तरह: संख्या: संख्याbase।जब तक संदर्भ द्वारा निर्दिष्ट नहीं किया जाता है, सबस्क्रिप्ट के बिना संख्या को दशमलव माना जाता है।

अंकों को दो समूहों में विभाजित करने के लिए एक डॉट का उपयोग करके, कोई भी स्थिति प्रणाली में अंश भी लिख सकता है।उदाहरण के लिए, आधार & nbsp; 2 अंक 10.11 निरूपित करता है $1×2^{1} + 0×2^{0} + 1×2^{−1} + 1×2^{−2} = 2.75$।

सामान्य तौर पर, बेस बी सिस्टम में संख्याएं फॉर्म की होती हैं:



(a_na_{n-1}\cdots a_1a_0.c_1 c_2 c_3\cdots)_b = \sum_{k=0}^n a_kb^k + \sum_{k=1}^\infty c_kb^{-k}. $$ संख्या bk और b−k इसी अंकों के वजन कार्य हैं।स्थिति k संबंधित वजन w का लघुगणक है, जो कि है $$k = \log_{b} w = \log_{b} b^k$$।उच्चतम उपयोग की जाने वाली स्थिति संख्या के परिमाण के क्रम के करीब है।

वजन का वर्णन करने के लिए Unary अंक प्रणाली में आवश्यक टैली चिह्नों की संख्या 'w' होती।स्थिति प्रणाली में, इसका वर्णन करने के लिए आवश्यक अंकों की संख्या केवल है $$k + 1 = \log_{b} w + 1$$, k of 0. के लिए, उदाहरण के लिए, वजन 1000 का वर्णन करने के लिए फिर चार अंकों की आवश्यकता होती है क्योंकि $$\log_{10} 1000 + 1 = 3 + 1$$।स्थिति का वर्णन करने के लिए आवश्यक अंकों की संख्या है $$\log_b k + 1 = \log_b \log_b w + 1$$ (1, 10, 100 में, ... केवल दशमलव उदाहरण में सादगी के लिए)।


 * $$\begin{array}{l|rrrrrrr}

\text{Position} & 3 & 2 & 1 & 0 & -1 & -2 & \cdots \\ \hline \text{Weight} & b^3 & b^2 & b^1 & b^0 & b^{-1} & b^{-2} & \cdots \\ \text{Digit} & a_3 & a_2 & a_1 & a_0 & c_1 & c_2 & \cdots \\ \hline \text{Decimal example weight} & 1000 & 100 & 10 & 1 & 0.1 & 0.01 & \cdots \\ \text{Decimal example digit} & 4 & 3 & 2 & 7 & 0 & 0 & \cdots \end{array} $$ एक संख्या में एक समाप्ति या दोहराने का विस्तार होता है यदि और केवल अगर यह तर्कसंगत संख्या है;यह आधार पर निर्भर नहीं करता है।एक संख्या जो एक आधार में समाप्त होती है, वह दूसरे में दोहरा सकती है (इस प्रकार $0.3_{10} = 0.0100110011001..._{2}$)।एक तर्कहीन संख्या सभी अभिन्न ठिकानों में एपेरियोडिक (गैर-दोहराने वाले अंकों की एक अनंत संख्या के साथ) रहती है।इस प्रकार, उदाहरण के लिए आधार & nbsp; 2 में, $π = 3.1415926..._{10}$ Aperiodic 11.00100100000011111 के रूप में लिखा जा सकता है ...2।

उपक्रम करना डालना, $\overline{n}$, या डॉट्स, ṅ, सामान्य अंकों के ऊपर, एक सम्मेलन है जिसका उपयोग तर्कसंगत विस्तार को दोहराने का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है।इस प्रकार:
 * 14/11 = 1.272727272727 ... = 1।$\overline{27}$ & nbsp;या & nbsp;321.3217878787878 ... = 321.321$\overline{78}$।

यदि b = p एक प्रमुख संख्या है, तो कोई बेस-पी अंकों को परिभाषित कर सकता है जिसका विस्तार वामपंथी कभी नहीं रुकता है;इन्हें P-Adic नंबर कहा जाता है। P-ADIC नंबर।

सामान्यीकृत चर-लंबाई पूर्णांक
अधिक सामान्य एक मिश्रित रेडिक्स संकेतन का उपयोग कर रहा है (यहाँ लिखित endianness | थोड़ा-एंडियन) की तरह $$a_0 a_1 a_2$$ के लिए $$a_0 + a_1 b_1 + a_2 b_1 b_2$$, आदि।

इसका उपयोग पुण्यकोड में किया जाता है, जिसका एक पहलू 36: ए-जेड और 0–9 के संग्रह से अंकों के बिना किसी अनुक्रम के रूप में एक अनुक्रम के रूप में मनमाने आकार के गैर-नकारात्मक पूर्णांक के अनुक्रम का प्रतिनिधित्व है।क्रमशः 0-25 और 26-35।तथाकथित दहलीज मान भी हैं ($$t_0, t_1, ...$$) जो संख्या में हर स्थिति के लिए तय की जाती है।एक अंक $$a_i$$ (संख्या में दी गई स्थिति में) जो इसके संबंधित सीमा से कम है $$t_i$$ इसका मतलब है कि यह सबसे महत्वपूर्ण अंक है, इसलिए स्ट्रिंग में यह संख्या का अंत है, और अगला प्रतीक (यदि मौजूद है) अगले नंबर का सबसे कम महत्वपूर्ण अंक है।

उदाहरण के लिए, यदि पहले अंक के लिए दहलीज मान B (यानी 1) है तो A (यानी 0) संख्या के अंत को चिह्नित करता है (इसमें सिर्फ एक अंक होता है), इसलिए एक से अधिक अंक की संख्या में, प्रथम-अंकों की सीमाकेवल B -9 (यानी 1-35) है, इसलिए वजन B1 36 के बजाय 35 है। अधिक आम तौर पर, अगर टीnएन-वें अंक के लिए दहलीज है, यह दिखाना आसान है $$b_{n+1}=36-t_n$$। मान लीजिए कि दूसरे और तीसरे अंकों के लिए दहलीज मान C (यानी 2) हैं, तो दूसरा अंकों की सीमा A-B (यानी 0–1) है जिसमें दूसरा अंक सबसे महत्वपूर्ण है, जबकि रेंज C-9 है (यानी।2-35) तीसरे अंक की उपस्थिति में।आम तौर पर, किसी भी n के लिए, (n+1) -th अंक का वजन पिछले एक बार (36-n-th अंक की सीमा) का वजन होता है।तो दूसरे प्रतीक का वजन है $$36 - t_0 = 35$$।और तीसरे प्रतीक का वजन है $$35 * (36 - t_1) = 35*34 = 1190$$।

इसलिए हमारे पास अधिकांश 3 अंकों के साथ संख्याओं का निम्न अनुक्रम है:

ए (0), बा (1), सीए (2), ..., 9 ए (35), बीबी (36), सीबी (37), ..., 9 बी (70), बीसीए (71), ..।, 99 ए (1260), बीसीबी (1261), ..., 99 बी (2450)।

एक नियमित एन-आधारित अंक प्रणाली के विपरीत, 9 बी जैसी संख्याएं हैं जहां 9 और बी प्रत्येक 35 का प्रतिनिधित्व करते हैं;फिर भी प्रतिनिधित्व अद्वितीय है क्योंकि एसी और एसीए की अनुमति नहीं है - पहला ए इनमें से प्रत्येक संख्या को समाप्त कर देगा।

थ्रेशोल्ड मान चुनने में लचीलापन विभिन्न आकारों की संख्या की घटना की आवृत्ति के आधार पर अंकों की संख्या के लिए अनुकूलन की अनुमति देता है।

1 के बराबर सभी थ्रेशोल्ड मानों के साथ मामला द्विध्रुवीय संख्या से मेल खाता है, जहां शून्य अंक के साथ संख्याओं के विभाजक के अनुरूप हैं जो गैर-शून्य हैं।

यह भी देखें
• अंक प्रणाली की सूची

• कंप्यूटर संख्या प्रारूपएस

• स्वर्णिम अनुपात आधार

• प्राचीन अंक प्रणाली का इतिहास

• संख्याओं का इतिहास

• अंक प्रणाली विषयों की सूची

• संख्या नाम

• क्वाटर-काल्पनिक आधार

• क्विपू

• दोहराव दशमलव

• अवशेष अंक प्रणाली

• लंबा और छोटा पैमाना

• वैज्ञानिक संकेतन

• -यलियन

• संख्यात्मक संज्ञान

• नंबर सिस्टम

स्रोत

 * जॉर्जेस इफरा।द यूनिवर्सल हिस्ट्री ऑफ नंबर्स: प्रागितिहास से लेकर कंप्यूटर के आविष्कार, विली, 1999। ISBN 0-471-37568-3।
 * डोनाल्ड नुथ | डी।Knuth।कंप्यूटर प्रोग्रामिंग की कला।खंड 2, तीसरा संस्करण।एडिसन -वेस्ले।पीपी। & nbsp; 194–213, पोजिशनल नंबर सिस्टम।
 * ए.एल.क्रोएबर (अल्फ्रेड लुईस क्रॉबर) (1876-1960), कैलिफोर्निया के भारतीयों की हैंडबुक, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के अमेरिकी नृवंशविज्ञान ब्यूरो के बुलेटिन 78 (1919)
 * जे.पी.मैलोरी और डी। क्यू।एडम्स, इनसाइक्लोपीडिया ऑफ इंडो-यूरोपियन कल्चर, फिट्ज़्रॉय डियरबोर्न पब्लिशर्स, लंदन और शिकागो, 1997।

बाहरी कड़ियाँ


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