background image

NUMERICAL METHODS

NUMERICAL METHODS

AND 

AND 

STATISTICS

STATISTICS

NUMERICAL REPRESENTATIONS

NUMERICAL REPRESENTATIONS

Joanna Iwaniec

DECIMAL SYSTEM

DECIMAL SYSTEM

 The decimal numeral system (also called base ten or occasionally 
denary) has ten as its base. 

 It is the numerical base most widely used by modern civilizations.

background image

DECIMAL NUMBER SYSTEM

DECIMAL NUMBER SYSTEM

 In this system 10 symbols are used:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

 Any number can be represented as the following sum:

(a

n-1

...a

1

a

0

)

(10)

a

n-1

*10

(n-1)

+...+ a

1

*10

1

a

0

*10

=

where: 

– position in a number,
a

i

- any digit from 0 to 9,

- number of digits (positions) in the number

Example:

425 

425 

(10)

(10)

= 4*10

= 4*10

2

2

+ 2*10

+ 2*10

1

1

+ 5*10

+ 5*10

0

0

=

1

0

10

n

i

i

i

a

Position of units (0)

Position of tens (1)

Position of hundreds (2)

BINARY SYSTEM

BINARY SYSTEM

 Two symbols (digits) are used:

0, 1

 Any number can be represented as a following sum:

(a

n-1

...a

1

a

0

)

B

a

n-1

*2

(n-1)

+...+ a

1

*2

1

a

0

*2

=

where:  – position in a number,

a

i

- digit 0 or 1,

- number of digits (positions) in the number

 Example:

10100

B

= 1*2

4

+ 0*2

3

+ 1*2

2

+ 0*2

+ 0*2

0

=

1

0

2

n

i

i

i

a

background image

CONVERSION

CONVERSION

1.

1.

2.

2.

10100

B

= 1*2

4

+ 0*2

3

+ 1*2

2

+ 0*2

+ 0*2

=

= 1*16 + 0*8 + 1*4 + 0*2 + 0*1 = 20

D

20:2 = 10

20:2 = 10

10:2 = 5

10:2 = 5

5:2 = 2

5:2 = 2

2:2 = 1

2:2 = 1

1:2 = 0

1:2 = 0

residual=0
residual=0
residual=1
residual=0
residual=1

D

ir

e

c

tio

n

 o

f r

e

a

d

in

g

D

ir

e

c

tio

n

 o

f r

e

a

d

in

g

so    20

so    20

D

D

= 10100

= 10100

B

B

HEXADECIMAL NUMERAL SYSTEM

 The  hexadecimal  numeral  system,  also  known  as  just  hex,  is  a 
numeral system made up of 16 symbols (base 16):

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

 Any number can be represented as:

(a

n-1

...a

1

a

0

)

H

a

n-1

*16

(n-1)

+...+ a

1

*16

1

a

0

*16

=

where: – position in a number,

a

i

– hexadecimal symbol,

- number of digits (positions) in the number

 Example

:  1C2

H

= 1*16

2

+ C*16

1

+ 2*16

0

=

1

0

16

n

i

i

i

a

background image

CONVERSION

CONVERSION

1.

1.

2.

2.

1C2

H

= 1*16

2

+ C*16

1

+ 2*16

= 1*256 + 12*16 + 2*1 = 450

D

450:16 = 28

28:16 = 1

1:16 = 0

residual=2
residual=C
residual=1

D

ir

ec

ti

o

n

 

D

ir

ec

ti

o

n

 

o

re

a

d

in

g

o

re

a

d

in

g

so    450

so    450

D

D

= 1C2

= 1C2

H

H

residues are written in 

residues are written in 

the hexadecimal form

the hexadecimal form

CONVERSION

CONVERSION

Example values of hexadecimal numbers converted into binary, octal 
and decimal:

background image

CONVERSION

CONVERSION

1C2

1C2

H

H

= 0001  1100  0010 =

= 0001  1100  0010 =

= 000111000010 = 

= 000111000010 = 

= 111000010

= 111000010

B

B

111000010

111000010

B

B

000

000

1  1100  0010

1  1100  0010

B

B

= 1C2

= 1C2

H

H

ka

ka

ż

ż

d

d

ą

ą

cyfr

cyfr

ę

ę

hex

hex

. zapisujemy w 

. zapisujemy w 

postaci czw

postaci czw

ó

ó

rki cyfr binarnych

rki cyfr binarnych

odrzucamy nieznacz

odrzucamy nieznacz

ą

ą

ce zera na 

ce zera na 

pocz

pocz

ą

ą

tku liczby binarnej

tku liczby binarnej

1.

1.

2.

2.

liczb

liczb

ę

ę

binarn

binarn

ą

ą

dzielimy od 

dzielimy od 

ko

ko

ń

ń

ca na czw

ca na czw

ó

ó

rki ewentualnie 

rki ewentualnie 

dopisuj

dopisuj

ą

ą

c nieznacz

c nieznacz

ą

ą

ce zera w 

ce zera w 

ostatniej (pierwszej) czw

ostatniej (pierwszej) czw

ó

ó

rce

rce

ka

ka

ż

ż

d

d

ą

ą

czw

czw

ó

ó

rk

rk

ę

ę

binarn

binarn

ą

ą

zapisujemy w postaci cyfry 

zapisujemy w postaci cyfry 

hex

hex

.

.

Floating-point notation

In computer systems, real numbers 

x

are stored as:

N

W

where: 

– mantissa  of  number  x

W  – exponent

(in  Polish: 

‘wykładnik  części  potęgowej’), 

N  – base  of  power

(in  Polish: 

‘podstawa potęgi’).

 Base N

: 2 or 10 (usually 2)

In  the  floating  point  notation  real  number  is represented  by  two 

groups of bits:

M  (0.5  ≤ <  1):  interpreted  as  fractional  part  (‘część

ułamkowa’),

W: interpreted as integer (‘liczba całkowita’)

background image

Floating-point notation

Example 1

: the following notation:

= (1)1101

(0)10

M

W

in binary system equals:

-0,1101 * 2

+10  

=  -(1/2 + 1/4 + 0/8 + 1/16) * 2

+(1*2 +0*1) =

= -3,25 

Thank you for your attention!

Thank you for your attention!