第一列是以原数开始的,这个数字不断被二分,直到无法二分为止。伊万对分数一窍不通,所以他的算法是把数目去掉——比如,他把12当做25的半数。
第二列是以另一个数字开始的,以第一列原数二分的次数不断加倍。运算如下:
87 93
43 186
21 372
10 744
5 1488
2 2976
1 5952
算到这里之后,伊万看看左边或二分列中,找出偶数。他找到其中有两个——第四个数10,还有第六个数2。他将跟它们平行的右边(或加倍)列中的数目——也就是说,744和2976划掉。然后,将右列中余剩的数目加起来:
93
186
372
1488
5952
——
8091
可以看出,在曲曲折折费尽气力之后,伊万大功告成,算出了跟用乘法得出的同样的答案。
乍一看来,这并不是什么尽善尽美的方法。如果你想起伊万浑然不知乘法表为何物,你就会认为此法确实灵巧非凡。而伊万则摇身一变成为聪慧儒雅之辈。
不过,他并非那么聪慧儒雅,而依然一如愚人。但是,你如果责怪他从数目的二进位制求取帮助,他就会公开嘲笑你。
但不管怎样,这便可证明他算出来了。而且全能自动电脑及其电子同胞兄弟们今日也是这样算的。
为证实全能自动电脑是怎样运算的,让我们把某些数目拆开,看看其中包括些什么。
我们的二进位数目——比如说,87——实际上就是一种速记形式,(在这一例中)是8^1*10^1加7*10^0的“定位”讲法。数字越大,速记越显得短。比如1956,可写作:
1*10^3=1000
9*10^2=900
5*10^1=50
6*10^0=6
——————
1956
(为防止你上高中时间过长,10^1就是10的意思;10^0指10除以10,或者是1。无论你上高中有多长时间,都应该记着10^2的意思是10乘以10,或者是100,如此类推。)
在许多科学幻想小说中(别处很少见),都说这十进位制属于人类的“天生的”数数制。因为,你瞧,我们每一个人不都有双手十指吗?我们切不要把它作为理论而纠缠不休。它如果真是这样,那么当我们的探索火箭发现十二进位的天外地域(或者换言之,当我们的考古学家发现古巴比伦人比我们现代人多六倍的指头)时,它就可通过大量的机会证实自身。此外,假若我们认定这个故事天经地义,那么我们便可对全能自动电脑做出这样的“解释”:由于计算机设有可用来查数的手指,所以不得不运用一种更简单的方法。这种更简单的体制,其名称就是“二重”或“二进”制。世界上大多数数目现在都正被翻译进这种体制,以求被输入、被消化在电脑中。
二进位制恪守十进位制的所有规则。它属于定位性的;它可以表示任何有限数目;它可以用来加、减、乘、除,求指数,以及人类及全能自动电脑所知的任何代数方程。惟一的差别是:它的基数是2,不是10。它削去十进位数中的10个基数中的8个——2,3,4,5,6,7,8和9——只剩下0和1。
当然了,你是可以这样来算数的。1是一;10是二;11是三;100是四;101是五;110是六;111是七;1000是八;1001是九;1011是十;如此类推。用它可加可减:
四 100
加三 11
——————
等于七 111
用它可乘可除:
六 110
被三除 11
——————
等于二 10
你可以不费吹灰之力算出来,而无需背诵乘法口诀。这样使你的青春时光自由自在,在夜晚尽情欣赏棒球比赛,或者访朋问友。
回过头来再看一下伊万的俄国式乘法;让我们以稍微不同的方式再重新运算一遍。让我们将两列数目都二分,左右都是这样。我们不再削掉数字,而要在奇数边上注上“1”,在偶数边写上“0”,这样:
87 1 93 1
43 1 46 0
21 1 23 1
10 0 11 1
5 1 5 1
2 0 2 0
1 1 1 1
现在,你可能还不知道,你做出的结果是什么样子——伊万肯定也闻所未闻——实际上你已经将两个十进位数转化成二进位数的对等物了。从下向上读,1010111是二进位中的87,1011101是二进位中的93。
要理解这样做的意思,就要牢记我们是如何将一个十进位数分开的。一个二进位数也可以分成同样的份数。惟一的区别是,份数是2的乘方相乘,而不是10的乘方相乘。这样的话,1010111,就是下边说法的速记形式:
1*2^6=64
0*2^5=0
1*2^4=16
0*2^3=0
1*2^2=4
1*2^1=2
1*2^0=1
————
87
这就是我们刚才提到的原来的数字形式。
如果你将87和93这样的数字输入全能自动电脑,它的消化功能就会给搞乱——实际上,除非这些数字先被消化,否则它就无法消受。所以你必须像我们上面所做的那样,先将它们转化成二进位数目(“数字”或“数点”)。诸如1010111和1011101这样的二进位数,全能自动电脑处理得非常好。想做乘法吗?毫无困难。全能自动电脑,依其电子途径,会如是而行:
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