计算机采用二进制系统的原因可以追溯到其设计之初，即19世纪中叶的电子管计算机时代。当时，为了提高计算效率和简化电路设计，科学家们开始寻找一种能够有效表示数字和进行逻辑运算的方法。
在早期的计算机系统中，数字通常使用十进制表示，即每个数字对应一个特定的电压值或电流强度。然而，这种方法有几个明显的缺点：
1. 编码复杂：随着数字的增长，需要更多的开关来表示这些数字，这导致电路变得越来越复杂，成本也越来越高。
2. 速度慢：由于需要通过多个开关组合来表示不同的数值，所以计算速度非常慢。
3. 可靠性问题：开关的磨损可能导致错误，使得计算机无法正常工作。
为了解决这些问题，科学家们开始研究更简单的编码方法。他们发现，二进制数只需要两个状态（0和1）就可以表示所有的数值，而且这种编码方法在硬件实现上更加简单、经济且可靠。
以下是二进制系统的科学解释：
1. 二进制是一种基数为2的数制，这意味着每一位数字只能表示0或1两种状态。这种编码方式大大减少了所需的开关数量，从而降低了硬件成本。
2. 二进制的优点是它非常简洁。例如，二进制数“1101”只需要4个开关就可以表示，而十进制数“1101”则需要7个开关（包括一个单独的开关用于表示0）。
3. 二进制的可靠性非常高。因为只有两个状态，所以即使某个开关出现故障，也不会影响整个电路的正常工作。此外，由于只有两个可能的状态，因此二进制数的表示范围是有限的，这有助于减少出错的可能性。
综上所述，二进制系统之所以被广泛采用，是因为它在表示数字、简化电路设计和提高计算效率方面具有显著优势。这使得计算机能够以极高的速度和极低的成本运行，从而推动了计算机科学的发展。
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