DEFINICION
Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas de generación que permiten construir todos los números válidos.
Un sistema de numeración puede representarse como
donde:
es el sistema de numeración considerado (p.ej. decimal, binario, etc.).
es el conjunto de símbolos permitidos en el sistema. En el caso del sistema decimal son {0,1,...9}; en el binario son {0,1}; en el octal son {0,1,...7}; en el hexadecimal son {0,1,...9,A,B,C,D,E,F}.
son las reglas que nos indican qué números son válidos en el sistema, y cuáles no. En un sistema de numeración posicional las reglas son bastante simples, mientras que la numeración romana requiere reglas algo más elaboradas.
Estas reglas son diferentes para cada sistema de numeración considerado, pero una regla común a todos es que para construir números válidos en un sistema de numeración determinado sólo se pueden utilizar los símbolos permitidos en ese sistema.
Para indicar en qué sistema de numeración se representa una cantidad se añade como subíndice a la derecha el número de símbolos que se pueden representar en dicho sistema.
CLASIFICACION:
Los sistemas de numeración pueden clasificarse en dos grandes grupos: posicionales y no-posicionales:
- En los sistemas no-posicionales los dígitos tienen el valor del símbolo utilizado, que no depende de la posición (columna) que ocupan en el número.
- En los sistemas de numeración ponderados o posicionales el valor de un dígito depende tanto del símbolo utilizado, como de la posición que ése símbolo ocupa en el número.
Por ejemplo, el sistema de numeración egipcio es no posicional, en cambio el babilónico es posicional. Las lenguas naturales poseen sistemas de numeración posicionales basados en base 10 ó 20, a veces con subsistemas de cinco elementos. Además, en algunas pocas lenguas los numerales básicos a partir de cuatro tienen nombres basados en numerales más pequeños.
Ejemplo en el sistema decimal
En el sistema decimal los símbolos válidos para construir números son {0,1,...9} (0 hasta 9, ambos incluidos), por tanto la base (el número de símbolos válidos en el sistema) es diez
En la figura inferior podemos ver el teorema fundamental de la numeración aplicado al sistema decimal.
Ejemplo en el sistema binario
Tomemos ahora el sistema binario o de base 2. En este sistema los dígitos válidos son {0,1}, y dos unidades forman una unidad de orden superior.
En la figura inferior podemos ver el teorema fundamental de la numeración aplicado al sistema binario.
Sistema de numeración octal
El sistema de numeración octal es también muy usado en la computación por tener una base que es potencia exacta de 2 o de la numeración binaria. Esta característica hace que la conversión a binario o viceversa sea bastante simple. El sistema octal usa 8 dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) y tienen el mismo valor que en el sistema de numeración decimal.
El teorema fundamental aplicado al sistema octal sería el siguiente:
Sistema de numeración hexadecimal
quedando multiplicado por una cierta potencia de la base del sistema, que en este caso es 16. Por ejemplo:
.El sistema de numeración hexadecimal, de base 16, utiliza 16 símbolos. Es común abreviar hexadecimal como hex aunque hex significa base seis. 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: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 y F = 15. Como en cualquier sistema de numeración posicional, el valor numérico de cada dígito es alterado dependiendo de su posición en la cadena de dígitos,
Tabla de conversión entre decimal, binario, hexadecimal, octal, BCD, Exceso 3 y Gray o Reflejado
| Decimal | Binario | Hexadecimal | Octal | BCD | Exceso 3 | Gray o Reflejado |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0000 | 0 | 0 | 0000 | 0011 | 0000 |
| 1 | 0001 | 1 | 1 | 0001 | 0100 | 0001 |
| 2 | 0010 | 2 | 2 | 0010 | 0101 | 0011 |
| 3 | 0011 | 3 | 3 | 0011 | 0110 | 0010 |
| 4 | 0100 | 4 | 4 | 0100 | 0111 | 0110 |
| 5 | 0101 | 5 | 5 | 0101 | 1000 | 0111 |
| 6 | 0110 | 6 | 6 | 0110 | 1001 | 0101 |
| 7 | 0111 | 7 | 7 | 0111 | 1010 | 0100 |
| 8 | 1000 | 8 | 10 | 1000 | 1011 | 1100 |
| 9 | 1001 | 9 | 11 | 1001 | 1100 | 1101 |
| 10 | 1010 | A | 12 | 0001 0000 | 1111 | |
| 11 | 1011 | B | 13 | 0001 0001 | 1110 | |
| 12 | 1100 | C | 14 | 0001 0010 | 1010 | |
| 13 | 1101 | D | 15 | 0001 0011 | 1011 | |
| 14 | 1110 | E | 16 | 0001 0100 | 1001 | |
| 15 | 1111 | F | 17 | 0001 0101 | 1000 |
