二进制数是一种基于2的数制系统，其核心构成和特性如下：
一、基本组成
基本符号 二进制仅由两个数字组成： 0
和 1。这两个符号分别表示“无”和“有”或“关闭”与“开启”两种状态，对应计算机中的逻辑值“假”和“真”。
进位规则
采用“逢二进一”的规则。例如，二进制数 `1011` 转换为十进制的过程如下：
$$
1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11
$$
这体现了二进制通过位移和叠加实现数值表示的特点。
二、扩展应用
与其他数制的转换
- 二进制转十进制： 按权展开求和（如 `1101` 转换为十进制为11）。 - 十进制转二进制
- 二进制与其他进制：二进制是八进制和十六进制的基础，例如八进制数`12`对应二进制`1010`，十六进制数`A`对应二进制`1010`。
计算机中的核心作用 - 逻辑运算与存储：
计算机通过逻辑门实现二进制运算，内存地址和数据均以二进制形式存储。
- 效率优势：二进制简化了电子元件的开关状态表示，降低硬件复杂度。
三、示例说明
| 二进制数 | 十进制数 | 八进制数 | 十六进制数 |
|----------|----------|----------|------------|
| 1010 | 10 | 2| A |
| 1101 | 13 | 15 | D |
| 10010110 | 170 | 262 | B6 |
总结
二进制数以0和1为基本符号，通过“逢二进一”的规则实现数值表示，是计算机科学的基础。其简洁性和与电子系统的天然适配性，使其成为现代计算技术的核心数制。