Для того, чтобы составить 16 различных кодов, нужно рассчитать, сколько бит необходимо для кодирования этих 16 возможных состояний. Давайте разберем шаг за шагом, как это происходит.
Шаг 1: Понимание двоичной системы
В двоичной системе счисления каждый бит может иметь одно из двух значений: 0 или 1. Это означает, что для каждого дополнительного бита количество возможных комбинаций кодов увеличивается в два раза. Например:
1 бит может быть либо 0, либо 1 — всего 2 комбинации.
2 бита могут быть представлены как 00, 01, 10, 11 — всего 4 комбинации.
3 бита могут быть представлены как 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 — всего 8 комбинаций.
4 бита могут быть представлены как 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111 — всего 16 комбинаций.
Шаг 2: Формула для количества комбинаций
Количество возможных комбинаций для nn битов вычисляется по формуле:
2n2^n
где nn — это количество бит.
Шаг 3: Подбор минимального nn
Нам нужно составить 16 различных кодов. То есть, нам нужно найти минимальное количество бит, которое позволяет создать 16 различных комбинаций. То есть, нам нужно решить неравенство:
2n≥162^n geq 16
Для этого подставим значения nn:
23=82^3 = 8 (менее 16)
24=162^4 = 16 (равно 16)
Таким образом, n=4n = 4 бита достаточно для создания 16 различных кодов.
Шаг 4: Подтверждение
Мы знаем, что 4 бита могут образовать 16 различных кодов. Это максимальное количество кодов, которое можно закодировать с использованием 4 бит, так как с 5 битами уже будет 32 кода (больше 16).
Заключение
Для того чтобы составить 16 различных кодов, нужно использовать 4 бита.