引入二进制数的核心原因可归纳为以下四点，涵盖技术实现、运算效率、物理特性及逻辑适配性：
二进制仅用0和1两个状态，与计算机内部电子开关（如晶体管的高低电平）完美对应，简化了硬件设计。逻辑门（如与门、或门）的输入输出天然匹配二进制值，降低了电路复杂度。
运算规则简单高效
二进制运算可归结为加法和移位操作，符合逻辑代数规则，便于硬件实现。例如，加法器仅需处理0+0、0+1、1+0、1+1四种情况，运算速度远超十进制。
物理特性易存储与传输
二进制可通过磁极方向、光线有无等物理状态稳定存储，且抗干扰能力强，减少数据传输错误率。例如，硬盘通过磁头读写0和1状态保存信息。
逻辑与程序设计的天然适配
二进制数0和1直接对应逻辑命题的“真”与“假”，便于实现条件判断、循环控制等逻辑运算，是类脑计算和神经形态计算的基础。
补充说明：
二进制虽位数扩展时占位增多（如十进制9需4位二进制1001），但其简单性和可靠性弥补了这一缺陷，成为计算机科学的核心基石。
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