Якщо розглядати як результат піднесення до степеня лише цілі числа, то n обмежується невід'ємними значеннями,[1] тому ми маємо 1, 2 і 2 помножені самі на себе певну кількість разів.[2]
Через те, що два є основою двійкової системи числення, степені двійки є поширеними в інформатиці. Таке число записане в двійковій системі, є степенем двох, яка має вигляд 100…000 або 0.00… 001, так само, як і степені десяти в десятковій системі.
Вирази та позначення
Вербальні вирази, математичні позначення та вирази комп'ютерного програмування з використанням оператора степені або функції включають в себе:
2 в n
2 в степені n
2 степінь n
power(2, n): pow(2, n)
2n
1 << n
2 ^ n
2 ** n
2 [3] n
2 ↑ n
A(n — 3, 3) + 3
Інформатика
Два в степені n, записується у вигляді 2n, є кількістю способів як можуть бути організовані біти в двійковому слові довжини n. Як беззнакові цілі ці способи представляють числа від 0 (000…000) 2n − 1 (111…111) включно. Відповідні цілі числа є додатні, від'ємні числа та нуль; див. прямий код. У будь-якому разі, на один менше, ніж степінь двійки, часто є верхньою межею цілого числа в двійковому лічильнику. Як наслідок, номери цієї форми часто з'являються в програмному забезпеченні комп'ютера. Як приклад, відеогра, що працює на 8-бітній системі може обмежити рахунок або кількість елементів, гравець може зберігати до 255 — в результаті використання байта, довжиною 8 біт, щоб зберегти номер, даючи максимальне значення 28 − 1 = 255. Наприклад, в грі Legend of Zelda головний герой був обмежений носінням 255 рупій (валюта гри) в будь-який момент часу, і відеогра Pac-Man хвацько вимикається якщо кількість рупій рівна 255.
Степені двійки часто використовується для вимірювання пам'яті комп'ютера. Байт в даний час містить вісім біт (октет, в результаті чого можливо 256 значень (28). (Термін байт використовувався, а в деяких випадках і продовжує бути колекцією бітів, зазвичай від 5 до 32 біт, а не тільки 8-бітовим блоком.) Префікс кіло, в поєднанні з байт, може бути, і традиційно, використовується, щоб позначати 1,024 (210). Однак, загалом, термін кіло використовувався в Міжнародній системі одиниць для позначення 1,000 (103). Бінарні префікси були стандартизовані, наприклад, кібі (Кі), що означає 1,024. Майже всі регістри процесора мають розміри, які є степенем двійки, наприклад, 32 або 64 є найбільш поширеними.
Степені двійки з'являються в інших місцях. Для багатьох дисків, принаймні один з розмірів сектора, кількість секторів на доріжці і кількість треків на поверхні є степінню двійки. Розмір логічного блоку майже завжди є степінню двійки.
Числа, які не є степенями двійки зустрічаються в ряді ситуацій, таких як роздільна здатність дисплея, але вони часто є сумою або добутком тільки двійки в другому, або третьому, або двійки в мінус першій степені. Наприклад, 640 = 512 + 128 = 128 × 5 і 480 = 32 × 15. Іншими словами, вони мають досить регулярні бітові комбінації.
Прості числа Мерсенна
Просте число, що на одиницю менше, ніж степінь двійки, називається числом Мерсенна. Наприклад, просте число 31 буде числом Мерсенна, оскільки воно на одиницю менше, ніж 32 (25). Аналогічно, просте число (наприклад, 257), що на одиницю більше, ніж натуральний степінь двійки, називається числом Ферма; показник сам буде степенем двійки. Дріб, що має степінь двійки знаменником, називається двійково-раціональним. Числа, які можна подати у вигляді суми послідовних натуральних чисел, називаються послідовними числами[en]; вони точно не є степенями двійки.
Елементи Евкліда, Книга IX
Геометрична прогресія 1, 2, 4, 8, 16, 32, … (або, в двійковій системі числення, 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000, …) відіграє важливу роль в теорії чисел. Книга IX, Теорема 36 Елементів доводить, що якщо сума перших n членів цієї прогресії є простим числом (про числа Мерсенна йшлося вище), то якраз ця сума помножена на n-й член — досконале число. Наприклад, сума перших 5 членів ряду 1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31, є простим числом. Сума 31 множиться на 16 (п'ятий член ряду) дорівнює 496, що є досконалим числом.
Книга IX, Теорема 35, доводить, що в геометричній прогресії, якщо перший член віднімається від другого і останнього в послідовності, тоді, як остача другого відноситься до першого, так остача останнього буде відноситися до всіх перед ним. (Це переформулювання нашої формули для раніше згаданої геометричної прогресії). Застосовуючи це до геометричної прогресії 31, 62, 124, 248, 496 (в результаті перетворення з 1, 2, 4, 8, 16, помноживши всі елементи на 31), ми бачимо, що 62 мінус 31 дорівнює 31, тоді як 496 мінус 31 є сумою 31, 62, 124, 248. Тому число 1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124 і 248 є сумою 496 і далі числа, що є дільниками 496. Дійсно, нехай p є дільником 496 і не є одним з цих чисел. Припустимо, p q дорівнює 16 × 31, або 31 є q, тоді як p є 16. Тепер p може не може бути дільником 16, або воно було б серед чисел 1, 2, 4, 8 або 16. Тому 31 не може бути дільником q. А так як 31 ділить q і q вимірює 496, з основної теореми арифметики випливає, що q повинно бути дільником 16 і бути серед чисел 1, 2, 4, 8 або 16. Нехай q буде 4, тоді p повинно бути 124, що неможливо, так як, за умовою, p не може знаходитися серед чисел 1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124 або 248.
Можна побачити, що, починаючи з 2 остання цифра є періодичною з періодом 4, з циклом 2-4-8-6- і, починаючи з 4, дві останні цифри є періодичними з періодом 20. Ці моделі, зазвичай, правильні для будь-якій степені, та будь-яких основ. Модель, звісно, продовжується у випадках, коли кожна структура бере свій початок з 2k і період є мультиплікативним порядком числа 2 по модулю 5k, де φ(5k) = 4 × 5k−1 (φ — функція Ейлера, див. мультиплікативна група кільця лишків за модулем n).
Деякі обрані степені двійки
28 = 256
Кількість значень, представлених 8 біт в байт, а більш конкретно назвати як октет. (Термін байт часто визначається як колекція бітів, а не на основі суворого визначення 8-розрядну величину, як показали термін кілобайт.)
210 = 1,024
Двійкове наближення кіло-, або множник 1,000, що викликає зміну префікса. Наприклад: 1,024 байт = 1 кілобайт (або Кібібайт).
Це число не має особливого значення для комп'ютерів, але важливо для людини, тому що ми використовуємо степені десяти.
Це число є результатом використання трьохканальної RGB системи, з 8 бітами для кожного каналу, або 24 бітами взагалі.
230 = 1,073,741,824
Двійкове наближення гіга-, або множник 1,000,000,000, який викликає зміну префікса. Наприклад, 1,073,741,824 байт = 1 гігабайт (або Гібібайт).
Це число не має особливого значення для комп'ютерів, але важливо для людини, тому що ми використовуємо степені десяти.
231 = 2,147,483,648
Кількість невід'ємних значень для знакового 32-бітового цілого числа. Так як час Unix вимірюється в секундах з 1 січня 1970 вона буде працювати до 2,147,483,647 секунд або 3:14:07 UTC на вівторок, 19 січня 2038 на 32-розрядних комп'ютерах, що працюють під управлінням Unix, з'явиться проблема, відома як проблема 2038 року.
Оскільки дані (зокрема, цілі числа) та адреси даних зберігаються з використанням тих самих апаратних засобів, і дані зберігаються в одній або декількох октетах (23), подвійні степені[en] двійки є поширеними. Наприклад,
послідовність A001146 з Онлайн енциклопедії послідовностей цілих чисел, OEIS
Деякі з цих чисел виражають кількість значень, яку можна представити за допомогою загальних комп'ютерних типів даних. Наприклад, 32-бітове слово, що складається з 4 байтів може виражати 232 різних значень, які можна розглядати як бітові шаблони, або ж їх зазвичай інтерпретують як числа без знака від 0 до 232 − 1, або в діапазоні від числа зі знаком між −231 і 231 − 1. Також див. тетрація та гіпероператор. Для детальнішої інформації про представлення чисел зі знаком див. доповняльний код.
зводиться до ірраціональних чисел. Незважаючи на швидке зростання цієї послідовності, це є ірраціональною послідовністю з найповільнішими темпами зростання поміж усіх відомих.[4]
Швидкий алгоритм для перевірки чи є натуральне число степенем двійки
Бінарне представлення чисел дозволяє застосовувати дуже швидкий тест, щоб визначити, чи є дане натуральне число х степенем двійки:
натуральне x є степенем двійки ⇔ (x & (x − 1)) дорівнює нулю.
де &знаходить є побітовим логічним AND. Зауважимо, що якщо x = 0, це неправильно вказує 0 степінь двійки, так що це перевірка працює тільки якщо x > 0.
Твердження, S: Якщо x&(x-1) = 0 і х ціле число більше нуля, то x = 2k (де k — ціле число, таке, що k>=0).
Концепція контрапозиції:
S1: P -> Q такий же, як S2: ~ Q -> ~ P
У звіті вище S1 і S2 мають контрапозиції один одного.
Так звітності можуть бути перераховані, як показано нижче
S': Якщо х — натуральне число, x ≠ 2k (k деяке невід'ємне ціле число), то х&(х-1) ≠ 0 Доведення:
Якщо x ≠ 2k, то хоча б 2 біти х є встановленими (давайте вважати, що m бітів встановлено).
Тепер, бітовий образ х — 1 може бути отриманий шляхом інвертування всіх бітів х до першого набору бітів х (від МЗР до СБ, включно з цим набором бітів).
Тепер ми бачимо, що вираз х & (х-1) має всі нульові біти до першого заданого біта х і з х & (х-1) має інші біти ті ж, як х, і х має принаймні два набори бітів, отже, предикат х і (х-1) ≠ 0 є вірним.
Швидкий алгоритм, щоб знайти число по модулю степенів двійки
Як узагальнення того, що написано вище, бінарне представлення цілих чисел дозволяє розрахувати модуль додатнього цілого числа (х) зі степенем двійки (y) дуже швидко:
x mod y = (x & (y − 1)).
де &оператор побітового логічного AND. Це обходить необхідність виконання дорогого поділу. Це корисно, якщо операція по модулю є важливою частиною критичного шляху продуктивності, так як це може бути набагато швидше, ніж звичайний оператор модуля.
Алгоритм для перетворення будь-якого числа в найближчу степінь двійки
Наступна формула знаходить найближчу степінь двійки, за логарифмічною шкалою, заданого значення x > 0:
Це повинно відрізнятися від найближчої степені двійки за лінійною шкалою. Наприклад, 23 ближче до 16, ніж до 32, але попередня формула округлює його до 32, що відповідає тому, що 23/16 = 1,4375, більше, ніж 32/23 = 1,3913.
Якщо x — ціле значення, наступні кроки можна зробити щоб знайти найближче значення (відносно фактичного значення, а не двійкового логарифму) в комп'ютерній програмі:
Знайти найбільш значущий розряд k, тобто встановити (1) з двійкового представлення x, коли {{{1}}} означає, молодший біт
Тоді, якщо біт k − 1 дорівнює нулю, то результатом буде 2k. В іншому випадку результат дорівнює 2k + 1
Алгоритм для округлення до степені двійки
Іноді потрібно знайти найменшу степінь двійки, яка є не меншою за певне ціле n. Псевдокод алгоритму для обчислення наступної вищої степені двійки полягає в наступному: якщо вхідні дані є степенем двійки, вони повертаються без змін.[5]
Де | являє собою бінарний оператор «або», >> оператор двійковий зміщення праворуч, і «bitspace» — розмір (в бітах) цілого простору, виділеного n. Для більшості комп'ютерних архітектур, це значення є 8, 16, 32 або 64. Цей оператор працює, встановивши всі біти на правій стороні з найбільш значущих FLAGGED біт в 1, а потім збільшуючи загальне значення у кінці, так це «зашкалює» в найближчій степені двійки. Приклад кожного кроку цього алгоритму для числа 2689 має такий вигляд:
Двійковий вигляд
Десятковий вигляд
0101010000001
2,689
0101010000000
2,688
0111111000000
4,032
0111111110000
4,080
0111111111111
4,095
1000000000000
4,096
Як було показано вище, алгоритм дає правильне значення 4096. Найближчим степенем 2689, є 2048; Однак, цей алгоритм призначений тільки дати наступну, більш високу, степінь двійки до заданого числа, не найближчу. Інший спосіб отримання 'наступного за величиною' степеня двійки до заданого числа, що не залежить від довжини bitspace полягає в наступному.
unsignedintget_nextpowerof2(unsignedintn){/* * Below indicates passed no is a power of 2, so return the same. */if(!(n&(n-1))){return(n);}while(n&(n-1)){n=n&(n-1);}n=n<<1;returnn;}
Швидкі алгоритми, щоб округлити будь-яке ціле число до кратного заданої степені двох
Для будь-якого цілого x і невід'ємної степені двійки y, if z = y — 1,
x AND (NOT z) округлити до меншого,
(x + z) AND (NOT z) округлити до вищого, і
(x + y / 2) AND (NOT z) округлити до найближчого (додатні значення точно посередині округлюються до вищого, в той час як від'ємні значення точно посередині округлюються до нижчого)
x до кратному y.
Інші властивості
Сума всіх n-обраних біноміальних коефіцієнтів дорівнює 2n. Розглянемо множину всіх n- розрядних двійкових чисел. Її потужність буде 2n. Вона також буде сумою потужностей певних підмножин: підмножина цілих чисел без будь-яких 1s (що складаються з одного числа, записується у вигляді n 0s), підмножина з одного 1, підмножина з двома 1s, і так далі до підмножини з n 1s (що складається з ряду записаного у вигляді n 1s). Кожен з них, у свою чергу дорівнює біноміальному коефіцієнту індексованого n та кількість 1s, що розглядається (наприклад, є 10-обране-3 двійкові числа з десяти цифр, які включають в себе рівно три 1s).
Числом вершинn-мірного гіперкуба є 2n. Крім того, число (n − 1) граней конфігурації n-мірного гіпероктаедра також 2n і формула для числа x-гранного n-мірного кроссполітопа є .
↑Sewell, Michael J. (1997). Mathematics Masterclasses. Oxford: Oxford University Press. с. 78. ISBN0-19-851494-8.
↑Хоча вони розрізняються за розміром словом, всі процесори x86 використовувати термін «слово» для позначення 16 біт; Таким чином, 32-бітний процесор x86 ставиться до своєї рідної розмір слова в подвійне слово
This article uses bare URLs, which are uninformative and vulnerable to link rot. Please consider converting them to full citations to ensure the article remains verifiable and maintains a consistent citation style. Several templates and tools are available to assist in formatting, such as reFill (documentation) and Citation bot (documentation). (September 2022) (Learn how and when to remove this template message) Public secondary school in Holmen, Wisconsin, United StatesHolmen High SchoolAdd...
Johannes a Lasco Bibliothek Johannes a Lasco Bibliothek (2010) Gründung 16. Jahrhundert, Neubau 1995 Bestand über 150.000 Bibliothekstyp Fachbibliothek Ort Emden 53.3653337.202361Koordinaten: 53° 21′ 55,2″ N, 7° 12′ 8,5″ O ISIL DE-Em2 Betreiber Stiftung Johannes a Lasco Bibliothek Große Kirche Emden, kirchliche Stiftung bürgerlichen Rechts Leitung Kȩstutis Daugirdas (Wissenschaftlicher Vorstand); Gerhard Plenter (Kaufmännischer Vorstand) Website w...
Wolfensohn pada tahun 2003. James Wolfensohn (1 Desember 1933 – 25 Desember 2020) adalah Presiden Bank Dunia dari tahun 1995 hingga 2005. Pada masa mudanya ia pernah menjadi kapten tim anggar Australia pada Olimpiade Melbourne 1956 serta anggota Angkatan Udara Kerajaan Australia. Setelah menyelesaikan pendidikan dalam bidang hukum dan humaniora dari Universitas Sydney, ia meraih gelar MBA dari Universitas Harvard pada tahun 1959. Ia kemudian mulai bekerja di beberapa institusi...
R/UGM-109 Tomahawk Allgemeine Angaben Typ Marschflugkörper Hersteller General Dynamics (bis 1997), Raytheon Entwicklung 1972 Indienststellung 1983 Stückpreis 500.000 – 2,03 Mio. US-Dollar[1][2] Technische Daten Länge 5,56 m 6,25 m mit Booster Durchmesser 51,8 cm Gefechtsgewicht 1425 kg Spannweite 2,67 m Antrieb Erste StufeZweite Stufe FeststoffboosterTurbofan Geschwindigkeit 878 km/h Reichweite min. 460 km Ausstattung Zielortung Trägheitsnavigationsplattform plus TERCOM,...
WonosalamKecamatanPeta lokasi Kecamatan WonosalamNegara IndonesiaProvinsiJawa TimurKabupatenJombangPemerintahan • CamatHaris AminuddinPopulasi • Total31,026 jiwaKode Kemendagri35.17.05 Kode BPS3517080 Luas121,63 km²Desa/kelurahan9 Untuk kegunaan lain, lihat Wonosalam (disambiguasi). Wonosalam adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Jombang, Provinsi Jawa Timur, Indonesia. Kecamatan ini terletak di kaki dan lereng Gunung Anjasmoro dengan ketinggian rata-rata 500-600 ...
1984 single by Madness One Better DaySingle by Madnessfrom the album Keep Moving Released2 June 1984 (1984-06-02)StudioAIR (London)Genre Reggae sophisti-pop ska Length4:06LabelStiffComposer(s)Mark BedfordLyricist(s)Graham McPhersonProducer(s) Clive Langer Alan Winstanley Madness singles chronology Michael Caine (1984) One Better Day (1984) Yesterday's Men (1985) Music videoOne Better Day on YouTube One Better Day is a song by English ska band Madness from their fifth studio alb...
Sunawar SukowatiMenteri Negara Bidang Pengawasan Proyek-proyek Pemerintah Indonesia ke-1Masa jabatan10 Juni 1968 – 9 September 1971PresidenSoehartoPenggantiWidjojo NitisastroMenteri Negara Kesejahteraan Rakyat Indonesia ke-5Masa jabatan28 Maret 1973 – 29 Maret 1978PresidenSoehartoPendahuluIdham ChalidPenggantiSurono ReksodimedjoKetua Umum Partai Demokrasi IndonesiaMasa jabatan16 Oktober 1980 – 12 Januari 1986PendahuluSanusi HardjadinataPenggantiSoerjad...
Querencia asentamiento, despoblado y entidad singular de población QuerenciaUbicación de Querencia en España. QuerenciaUbicación de Querencia en la provincia de Guadalajara.País España• Com. autónoma Castilla-La Mancha• Provincia Guadalajara• Comarca Sierra norte de Guadalajara• Partido judicial Sigüenza• Municipio SigüenzaUbicación 41°11′18″N 2°40′43″O / 41.1883, -2.67861Pob...
1991 British filmImpromptuTheatrical release posterDirected byJames LapineWritten bySarah KernochanProduced byStuart Oken Daniel A. SherkowStarring Judy Davis Hugh Grant Mandy Patinkin Bernadette Peters Julian Sands Ralph Brown Georges Corraface Anton Rodgers Emma Thompson CinematographyBruno de KeyzerEdited byMichael EllisMusic by Frédéric Chopin Franz Liszt Ludwig van Beethoven ProductioncompanyAriane FilmsDistributed by Hemdale Film Corporation (United States)[1] Rank Film Distri...
Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada Januari 2023. Peta pesisir Denmark di barat dan pesisir Swedia di timur, dari tahun 1888. Bea Øresund (bahasa Denmark: Øresundstolden) adalah bea yang dipungut di Selat Øresund dan pernah menjadi dua per tiga pendapatan negara Denmark pada abad ke-16 dan ke-1...
Museum on Djurgården in Stockholm, Sweden 59°19′30″N 18°5′47″E / 59.32500°N 18.09639°E / 59.32500; 18.09639 ABBA The MuseumLocation within Stockholm MunicipalityEstablished7 May 2013 (2013-05-07)LocationDjurgården, Stockholm, SwedenCoordinates59°19′30″N 18°5′47″E / 59.32500°N 18.09639°E / 59.32500; 18.09639TypeInteractive exhibitionOwnerPolar Music InternationalPublic transit accessTram, bus, taxi, ferry/...
American judge Scott Andrew BristerAssociate Justice of the Texas Supreme CourtIn officeNovember 21, 2003 – September 7, 2009Preceded byCraig T. EnochSucceeded byEva Guzman Personal detailsBorn (1955-01-08) January 8, 1955 (age 68)Waco, Texas, U.S.Political partyRepublicanSpouseJulie Upton BristerChildrenFour daughtersResidence(s)Georgetown, Williamson County, TexasAlma materDuke UniversityHarvard Law SchoolOccupationLawyer; former Judge Scott Andrew Brister (born January 8, 1...
1984 single by The WaterboysThe Big MusicSingle by The Waterboysfrom the album A Pagan Place B-sideThe Earth Only EnduresReleasedMarch 1984[1]LabelEnsignIslandSongwriter(s)Mike ScottProducer(s)Mike ScottThe Waterboys singles chronology December (1983) The Big Music (1984) Church Not Made with Hands (1984) The Big Music is a song by British band the Waterboys, released in 1984 as the lead single from their second studio album A Pagan Place. The song was written and produced by Mike Sco...
Protected area in Ecuador Cotopaxi National ParkIUCN category II (national park)Cotopaxi volcanoLocationEcuadorCotopaxi Province, Napo Province and Pichincha ProvinceCoordinates0°41′3″S 78°26′14″W / 0.68417°S 78.43722°W / -0.68417; -78.43722Area33,393 ha (82,520 acres)Established11 August 1975Governing bodyMinisterio del Ambiente Cotopaxi National Park (Spanish: Parque Nacional Cotopaxi) is a protected area in Ecuador situated in the Cotopaxi Prov...
The following is a timeline of the COVID-19 pandemic in Canada: Data Timeline of cases and deaths in Canada Timeline of cases and deaths in Canada COVID-19 cases in Canada (vte) Deaths Recoveries Active cases20202020202120212022202220232023JanJanFebFebMarMarAprAprMayMayJunJunJulJulAugAugSepSepOctOctNovNovDecDecJanJanFebFebMarMarAprAprMayMayJunJunJulJulAugAugSep...
Masjid Al-DahabManila Golden Mosque and Cultural CenterGintong MasjidThe Golden Mosque in 2015ReligionAffiliationIslamLocationLocationManila, PhilippinesGeographic coordinates14°35′44.5″N 120°59′6.5″E / 14.595694°N 120.985139°E / 14.595694; 120.985139ArchitectureTypeMosqueCompleted1976SpecificationsCapacity22000Dome(s)1Minaret(s)1 Masjid Al-Dahab (or the Manila Golden Mosque and Cultural Center; Filipino: Gintong Masjid) is situated in the predominantly Mus...
Welmer Ramos González Diputado de la Asamblea Legislativa de Costa Ricapor el 1° puesto de la provincia de Heredia 1 de mayo de 2018-30 de abril de 2022Predecesor Steven Núñez RímolaSucesora Kattia Rivera Soto Ministro de Economía, Industria y Comercio 8 de mayo de 2014-2 de febrero de 2017Presidente Luis Guillermo SolísPredecesora Mayi Antillón GuerreroSucesora Geannina Dinarte Romero Información personalNombre de nacimiento Jesús Welmer Ramos GonzálezNacimiento 13 de enero de 196...
An indoor light switch equipped with PIR-based occupancy sensor[1] An occupancy sensor is an indoor device used to detect the presence of a person. Applications include automatic adjustment of lights or temperature or ventilation systems in response to the quantity of people present. The sensors typically use infrared, ultrasonic, microwave, or other technology. The term encompasses devices as different as PIR sensors, hotel room keycard locks and smart meters. Occupancy sensors are t...