Sistema de numeração quaternário

Quaternário é um sistema de numeração posicional em que todas as quantidades (todos os possíveis números naturais) se representam com base em quatro números, ou seja, zero, um, dois e três (0, 1, 2 e 3).[1]

Conversões

Conversão Decimal-Quaternário

Para realizar a conversão de decimal para quaternário, pode ser utilizado o método das divisões sucessivas por 4. Por exemplo, o número 45:

  • dividindo-o por 4, o quociente é 11 e o resto é 1;
  • dividindo 11 por 4, temos resto 3 e quociente 2;
  • 2 é menor que 4, então as divisões param por aí;
  • partindo do quociente da última divisão e seguindo pelos restos das divisões (da última à primeira), obtemos o resultado:

Conversão Quaternário-Decimal

Uma forma de realizar a conversão de quaternário para decimal é utilizando o método proveniente do TFN. Esse método consiste em pegar o k-ésimo algarismo do número quaternário (sejam n algarismos, e definiremos a ordem do primeiro ao n-ésimo a começar do algarismo das unidades, ou seja, da direita para a esquerda) e multiplicar por , e depois somar todos os resultados. Por exemplo, .

Em relação a outros sistemas de numeração posicional

Números 1-64 no padrão quaternário
Decimal 12345678910111213141516
Quaternário 123101112132021222330313233100
Octal 1234567101112131415161720
Binário 110111001011101111000100110101011110011011110111110000
Decimal 17181920212223242526272829303132
Quaternário 101102103110111112113120121122123130131132133200
Octal 21222324252627303132333435363740
Binário 100011001010011101001010110110101111100011001110101101111100111011111011111100000
Decimal 33343536373839404142434445464748
Quaternário 201202203210211212213220221222223230231232233300
Octal 41424344454647505152535455565760
Binário 100001100010100011100100100101100110100111101000101001101010101011101100101101101110101111110000
Decimal 49505152535455565758596061626364
Quaternário 3013023033103113123133203213223233303313323331000
Octal 616263646566677071727374757677100
Binário 1100011100101100111101001101011101101101111110001110011110101110111111001111011111101111111000000

Relação com o sistema binário

Assim como os sistemas octal e hexadecimal, o sistema quaternário tem uma relação especial com o sistema binário. Cada base 4, 8 e 16 é uma potência de 2, assim a conversão para o binário e do binário é efetuada combinando cada dígito com 2, 3 ou 4 dígitos binários, ou bits. Por exemplo, na base 4,

302104 = 11 00 10 01 002.

Embora o octal e o hexadecimal sejam largamente usados em computação e programação de computadores na discussão e na análise de aritmética binária e lógica, o quaternário não possui a mesma importância.

Pela analogia com byte e nybble, um dígito quaternário às vezes é denominado crumb.[carece de fontes?]

Frações

Devido a terem apenas fatores iguais a 2, muitas frações em quaternário possuem dígitos repetidos, embora estas tendam a ser relativamente simples:

Base decimal
Fatores primos da base: 2, 5
Menor fator primo de um número inferior à base: 3
Menor fator primo de um número superior à base: 11
Outros fatores primos: 7 13
Base quaternária
Fatores primos da base: 2
Menor fator primo de um número inferior à base: 3
Menor fator primo de um número superior à base: 11
Outros fatores primos: 13 23 31
Fração Fatores primos
do denominador
Representação posicional Representação posicional Fatores primos
do denominador
Fração
1/2 2 0.5 0.2 2 1/2
1/3 3 0.3333... = 0.3 0.1111... = 0.1 3 1/3
1/4 2 0.25 0.1 2 1/10
1/5 5 0.2 0.03 11 1/11
1/6 2, 3 0.16 0.02 2, 3 1/12
1/7 7 0.142857 0.021 13 1/13
1/8 2 0.125 0.02 2 1/20
1/9 3 0.1 0.013 3 1/21
1/10 2, 5 0.1 0.012 2, 11 1/22
1/11 11 0.09 0.01131 23 1/23
1/12 2, 3 0.083 0.01 2, 3 1/30
1/13 13 0.076923 0.010323 31 1/31
1/14 2, 7 0.0714285 0.0102 2, 13 1/32
1/15 3, 5 0.06 0.01 3, 11 1/33
1/16 2 0.0625 0.01 2 1/100

Presença da lógica quaternária nas linguagens humanas

Muitas ou todas dentre as línguas chumashianas usavam originalmente um sistema de contagem em base 4, no qual os nomes para números foram estruturados de acordo com os múltiplos de 4 e 16 (e não de 10). Existe uma lista remanescente de mais de 32 palavras de números no idioma ventureño, escrita por um padre espanhol em aproximadamente 1819.[2]

Os números na escrita caroste possuem um sistema de contagem parcialmente na base 4, de 1 ao decimal 10.

A Curva de Hilbert

Números quaternários são usados na representação das curvas de Hilbert em 2D. Um número real entre 0 e 1 é convertido através do sistema quaternário. Feita a conversão, cada dígito não-repetido indica em qual dos respectivos 4 sub-quadrantes o número será projetado.[carece de fontes?]

Transmissão de dados

Códigos de linha quaternários já foram utilizados para transmissão de dados, da invenção do telégrafo ao código 2B1Q utilizado em circuitos RDIS (ISDN em inglês).

Referências

  1. http://www.matematicamuitofacil.com/naodecimais.html
  2. "Chumashan Numerals" por Madison S. Beeler, em Native American Mathematics, editada por Michael P. Closs (1986), ISBN 0-292-75531-7.
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