Système duodécimal
Le système duodécimal, docécimal, dozénal ou base douze est un système de numération qui utilise douze comme base. Autrement dit, dans ce système, on compte en douzaines et non en dizaines. Le nombre douze est donc écrit 10, représentant une douzaine et aucune unité, alors qu'en base dix, douze serait écrit 12 (pour une dizaine et deux unités). Écrire 12 dans un système duodécimal revient donc à écrire une douzaine et deux unités, soit 14 en base dix.

Ce système a quelques avantages par rapport au système décimal dominant fonctionnant en base dix, dans la mesure où il permet de diviser par 2, 3, 4, et 6 (au lieu de 2 et 5 pour le système en base dix).
Le nombre douze est le plus petit nombre avec quatre facteurs non triviaux (2, 3, 4, 6), ce qui fait que le système en base douze soit plus agréable et facile à utiliser pour des calculs comme les multiplications ou les divisions.
Description
En base douze, on utilise les dix chiffres de 0 à 9, suivis de deux symboles variables pour remplacer dix et onze. Il existe de nombreuses situations où A représente dix et B, onze, mais il existe des cas où d'autres symboles sont employés.
À part A et B, on utilise souvent X (dix en chiffre romains) et E (pour eleven, onze en anglais), les chiffres ↊ (deux culbuté) et ↋ (trois culbuté) qui sont proposés par la Dozenal Society, les lettres α (alpha minuscule) et β (bêta minuscule), les lettres T (de l'anglais ten) et E (de l'anglais eleven), les lettres X (comme le chiffre romain) et Y (qui suit la lettre X).
Alors que le décompte de certaines quantités comme les heures, les œufs ou les huîtres par douzaines est fréquent, l'utilisation d'un système en base douze n'est pas courante. On en trouve pourtant un exemple pratique utilisé dans la langue du Népal. Dans le passé, les Romains, malgré le décompte en base dix, utilisaient le système duodécimal pour représenter les fractions.
Historique
"Douze" est le nombre qui devrait être appelé "deux six" ou "quatre fois trois", et a été utilisé dans divers aspects historiquement.
En latin par exemple, il existe un grand nombre de noms (sans parler des adjectifs encore plus nombreux) pour désigner des ensembles de douze (duodecim[1]) unités[2], ce qui montre la familiarité du décompte par douze. Cependant, le latin nomme le nombre "quatre fois trois" comme "dix plus deux" plutôt que "nombre indépendant", et le traite comme un "accessoire de dix".
- duodecajugum : attelage de douze coursiers ;
- duodecas : douzaine ;
- duodecennium : période de douze ans ;
- duodecemvir : collège de douze magistrats ;
- etc.
Des exemples de cet usage sont les douze mois de l'année, les douze heures d'une montre (découpage de la nuit et du jour en douze heures basé sur le décan en Égypte antique[3]), les douze divisions traditionnelles du temps dans une journée en Chine, les douze signes du zodiaque de l'astrologie, les douze signes du zodiaque de l'astrologie chinoise, etc. Il s'utilise encore dans le commerce (douzaine, grosse[4] pour douze douzaines).
Certaines populations (Moyen-Orient, Roumanie, Égypte, etc.) connaissent ce système de longue date en comptant les phalanges de la main en omettant celles du pouce (qui est utilisé pour pointer les phalanges des autres doigts). Ce qui donne bien le chiffre douze, base de cette numération[5].
L'avantage d'une divisibilité en quotients entiers explique que les systèmes de mesure aient longtemps comporté des sous-multiples en douzièmes (douze pouces dans un pied, douze pence dans un shilling, douze deniers dans un sou, douze pièces dans une douzaine, douze douzaines dans une grosse, douze grosses dans une grande grosse, etc.). À quelques rares exceptions près, dont celle notable des États-Unis d'Amérique, ces systèmes ont été abandonnés partout, au profit du système décimal. Le Royaume-Uni a, par exemple, adopté la décimalisation de sa monnaie, la livre sterling, en 1971.
Notation
Le système do-gro-mo
Duodécimale | Nom | Décimal |
---|---|---|
0,001 | emo | 0,000578704 |
0,01 | egro | 0,006944444 |
0,1 | edo | 0,083333333 |
1 | un | 1 |
10 | do | 12 |
100 | gro | 144 |
1000 | mo | 1728 |
- Exemples de notations[6]
- 1212 = 1410 (en effet, 1×12 + 2)
- 2612 = 3010 (en effet, 2×12 + 6)
- 3012 = 3610 = 1006 (en effet, 3×12)
- 5012 = 6010 (en effet, 5×12)
- 6912 = 8110 (en effet, 6×12 + 9)
- 7612 = 9010 (en effet, 7×12 + 6)
- 8512 = 10110 (en effet, 8×12 + 5)
- 10012 = 14410 (en effet, 1×122)
- 16012 = 21610 = 10006 (en effet, 1×122 + 6×121)
- 1A612 = 27010 (en effet, 1×122 + 10×121 + 6)
- 26512 = 36510 (en effet, 2×122 + 6×121 + 5)
- 29412 = 40010 = 10020 (en effet, 2×122 + 9×121 + 4)
- 40012 = 57610 (en effet, 4×122)
- 57612 = 81010 (en effet, 5×122 + 7×121 + 6)
- 6B412 = 100010 (en effet, 6×122 + 11×121 + 4)
- 90012 = 129610 = 100006 (en effet, 9×122)
- 100012 = 172810 (en effet, 1×123)
- 11A812 = 200010 (en effet, 1×123 + 1×122 + 10×121 + 8)
- 245412 = 409610 = 100016 (en effet, 2×123 + 4×122 + 5×121 + 4)
- 396912 = 656110 = 100009 (en effet, 3×123 + 9×122 + 6×121 + 9)
- 460012 = 777610 = 1000006 (en effet, 4×123 + 6×122)
- 476812 = 800010 = 100020 (en effet, 4×123 + 7×122 + 6×121 + 8)
- 500012 = 864010 (en effet, 5×123)
- 789A12 = 1336610 (en effet, 7×123 + 8×122 + 9×121 + 10)
- 1000012 = 2073610 (en effet, 1×124)
- 2300012 = 4665610 = 10000006 (en effet, 2×124 + 3×123)
Sénaire | Décimal | Duodécimal | Vicésimal |
---|---|---|---|
140 + 50 = 230 | 60 + 30 = 90 | 50 + 26 = 76 | 30 + 1A = 4A |
3430 - 213 = 3213 | 810 - 81 = 729 | 576 - 69 = 509 | 20A - 41 = 1G9 |
13132 - 140 = 12552 | 2000 - 60 = 1940 | 11A8 - 50 = 1158 | 500 - 30 = 4H0 |
1130 × 52 = 104000 | 270 × 32 = 8640 | 1A6 × 28 = 5000 | DA × 1C = 11C0 |
2400 ÷ 13 = 144 | 576 ÷ 9 = 64 | 400 ÷ 9 = 54 | 18G ÷ 9 = 34 |
3430 ÷ 13 = 230 | 810 ÷ 9 = 90 | 576 ÷ 9 = 76 | 20A ÷ 9 = 4A |
220 = 30544 | 212 = 4096 | 210 = 2454 | 2C = A4G |
Puissance
- Sénaire : 10 = 2×3
- Décimal : 10 = 2×5
- Duodécimal : 10 = 4×3 = 22×3
- Vicésimal : 10 = 4×5 = 22×5
Exposant | Duodécimal | Equivalent en sénaire | Equivalent en décimal | Equivalent en vicésimal |
---|---|---|---|---|
1 | douze (ou une douzaine) : 10 | 20 | 12 | C |
2 | une grosse : 100 | 202 = 400 | 122 = 144 | C2 = 74 |
3 | une grande grosse : 1 000 | 203 = 12 000 | 123 = 1 728 | C3 = 468 |
4 | douze grandes grosses : 10 000 | 204 = 240 000 | 124 = 20 736 | C4 = 2 BGG |
5 | 100 000 | 205 = 5 200 000 | 125 = 248 832 | C5 = 1B 21C |
6 | 1 000 000 | 2010 = 144 000 000 | 126 = 2 985 984 | C6 = ID 4J4 |
7 | 10 000 000 | 2011 = 3 320 000 000 | 127 = 35 831 808 | C7 = B3I JA8 |
8 | 100 000 000 | 2012 = 110 400 000 000 | 128 = 429 981 696 | C8 = 6 E77 E4G |
9 | 1 000 000 000 | 2013 = 2 212 000 000 000 | 129 = 5 159 780 352 | C9 = 40 C8C AHC |
A | 10 000 000 000 | 2014 = 44 2400 0000 0000 | 1210 = 61 917 364 224 | CA = 287 93A AB4 |
B | 100 000 000 000 | 2015 = 1325 2000 0000 0000 | 1211 = 743 008 370 688 | CB = 1 909 A26 6E8 |
10 | 1 000 000 000 000 | 2020 = 30 544 000 000 000 000 | 1212 = 8 916 100 448 256 | CC = H 85E 17G 0CG |
-1 | 0,1 | 0,03 | 1/12 | 1/C |
-2 | 0,01 | 0,0013 | 1/144 | 1/74 |
-3 | 0,001 | 0,000043 | 1/1728 | 1/468 |
Fractions
- 1 / 2 = 0,6
- 1 / 3 = 0,4
- 1 / 4 = 0,3
- 1 / 6 = 0,2
- 1 / 8 = 0,16
- 1 / 9 = 0,14
D'autres s'expriment de manière plus compliquée (A = dix, B = onze) :
- 1 / 5 = 0,2497 2497 avec chiffres périodiques (nombre que l'on peut arrondir à 0,25)
- 1 / 7 = 0,186A35 186A35 avec chiffres périodiques
- 1 / A = 0,1 2497 2497 avec chiffres périodiques (nombre que l'on peut arrondir à 0,125)
- 1 / B = 0,1 1 avec chiffres périodiques
Quelle que soit la base utilisée, une fraction irréductible peut s'exprimer en numération de position avec un nombre fini de chiffres si et seulement si tous les facteurs premiers du dénominateur sont des diviseurs de cette base.
- Fraction principale
- 1 / 2 = 0,6
- 1 / 3 = 0,4
- 2 / 3 = 0,8
- 1 / 4 = 0,3
- 3 / 4 = 0,9
- 1 / 5 = 0,2497…
- 2 / 5 = 0,4927…
- 3 / 5 = 0,7249…
- 4 / 5 = 0,9724…
- Exemple de calcul
- Décimal 1/3 indivisible
- Décimal : 100 ÷ 3 = 33,3333…
- Duodécimal : 84 ÷ 3 = 29,4
- Hexadécimal 1/3 indivisible
- Hexadécimal : 100 ÷ 3 = 55,5555…
- Duodécimal : 194 ÷ 3 = 71,4
- Décimal 1/9 indivisible
- Décimal : 100 ÷ 9 = 11,11111…
- Duodécimal : 84 ÷ 9 = B,14
- Hexadécimal 1/9 indivisible
- Hexadécimal : 100 ÷ 9 = 1C,71C71C…
- Duodécimal : 194 ÷ 9 = 24,54
Notation décimal | Fraction duodécimal | Décimale en duodécimal | Équivalent en sénaire | Fraction sénaire |
---|---|---|---|---|
1/2 | 1/2 | 0,6 | 0,3 | 1/2 |
1/3 | 1/3 | 0,4 | 0,2 | 1/3 |
1/4 | 1/4 | 0,3 | 0,13 | 1/4 |
1/5 | 1/5 | 0,24972497… | 0,1111… | 1/5 |
1/6 | 1/6 | 0,2 | 0,1 | 1/10 |
1/7 | 1/7 | 0,186A35186A35… | 0,0505… | 1/11 |
1/8 | 1/8 | 0,16 | 0,043 | 1/12 |
1/9 | 1/9 | 0,14 | 0,04 | 1/13 |
1/10 | 1/A | 0,124972497… | 0,0333… | 1/14 |
1/11 | 1/B | 0,1111… | 0,0313452421… | 1/15 |
1/12 | 1/10 | 0,1 | 0,03 | 1/20 |
1/16 | 1/14 | 0,09 | 0,0213 | 1/24 |
1/18 | 1/16 | 0,08 | 0,02 | 1/30 |
1/24 | 1/20 | 0,06 | 0,013 | 1/40 |
1/27 | 1/23 | 0,054 | 0,012 | 1/43 |
1/32 | 1/28 | 0,046 | 0,01043 | 1/52 |
1/36 | 1/30 | 0,04 | 0,01 | 1/100 |
1/48 | 1/40 | 0,03 | 0,0043 | 1/120 |
1/54 | 1/46 | 0,028 | 0,004 | 1/130 |
1/64 | 1/54 | 0,023 | 0,003213 | 1/144 |
1/72 | 1/60 | 0,02 | 0,003 | 1/200 |
1/81 | 1/69 | 0,0194 | 0,0024 | 1/213 |
1/96 | 1/80 | 0,016 | 0,00213 | 1/240 |
1/108 | 1/90 | 0,014 | 0,002 | 1/300 |
1/128 | 1/A8 | 0,0116 | 0,0014043 | 1/332 |
1/144 | 1/100 | 0,01 | 0,0013 | 1/400 |
1/162 | 1/116 | 0,00A8 | 0,0012 | 1/430 |
1/192 | 1/140 | 0,009 | 0,001043 | 1/520 |
1/216 | 1/160 | 0,008 | 0,001 | 1/1000 |
1/243 | 1/183 | 0,00714 | 0,00052 | 1/1043 |
1/256 | 1/194 | 0,0069 | 0,00050213 | 1/1104 |
1/288 | 1/200 | 0,006 | 0,00043 | 1/1200 |
1/324 | 1/230 | 0,0054 | 0,0004 | 1/1300 |
1/432 | 1/300 | 0,004 | 0,0003 | 1/2000 |
1/486 | 1/346 | 0,00368 | 0,00024 | 1/2130 |
1/512 | 1/368 | 0,00346 | 0,000231043 | 1/2212 |
1/576 | 1/400 | 0,003 | 0,000213 | 1/2400 |
1/648 | 1/460 | 0,0028 | 0,0002 | 1/3000 |
1/729 | 1/509 | 0,002454 | 0,000144 | 1/3213 |
1/864 | 1/600 | 0,002 | 0,00013 | 1/4000 |
1/972 | 1/690 | 0,00194 | 0,00012 | 1/4300 |
1/1152 | 1/800 | 0,0016 | 0,0001043 | 1/5200 |
1/1296 | 1/900 | 0,0014 | 0,0001 | 1/10000 |
1/1458 | 1/A16 | 0,001228 | 0,000052 | 1/10430 |
1/1728 | 1/1000 | 0,001 | 0,000043 | 1/12000 |
1/1944 | 1/1160 | 0,000A8 | 0,00004 | 1/13000 |
1/2187 | 1/1323 | 0,0009594 | 0,0000332 | 1/14043 |
1/4096 | 1/2454 | 0,000509 | 0,000015220213 | 1/30544 |
1/5832 | 1/3460 | 0,000368 | 0,000012 | 1/43000 |
1/6561 | 1/3969 | 0,00031B14 | 0,00001104 | 1/50213 |
Différence de décimal ou sénaire
La différence entre le nombre duodécimal et le nombre "décimal ou sénaire" est que 10 comprend 2 à la 2ème puissance. Des phénomènes tels que similaires se produisent également en vicésimal et octodécimal.
En système décimal (= 2 × 5), les fractions dont les dénominateurs sont constitués de multiples de 2 ou 5 sont finies :
- ,
- ,
et
- =
peuvent être exprimées exactement avec un nombre fini de chiffres après la virgule comme "0,125", "0,05" et "0,002" respectivement. Cependant,
- et
donnent les répétitions 0,333... et 0,142857 142857...
En système sénaire (= 2 × 3), les fractions dont les dénominateurs sont constitués de multiples de 2 ou 3 sont finies :
- ,
- ,
et
- =
peuvent être exprimées exactement avec un nombre fini de chiffres après la virgule comme "0,043", "0,03" et "0,002" respectivement. Cependant,
- et
donnent les répétitions 0,111... et 0,05 05...
En système duodécimal (= 2×2×3) :
- 1 / 8 s'exprime exactement avec un nombre fini de chiffres après la virgule comme "0,16".
- 1 / 18 (décimal 1 / 20) et 1 / 358 (décimal 1 / 500) nécessitent une répétition périodique de chiffres après la virgule parce que leurs dénominateurs incluent 5 dans leur décomposition ;
- 1 / 3, 1 / 10 (sénaire 1 / 20) et 1 / 90 (sénaire 1 / 300) s'exprime exactement avec un nombre fini de chiffres après la virgule comme "0,4", "0,1" et "0,014".
- 1 / 7 nécessite une répétition périodique de chiffres après la virgule, comme en décimal et sénaire.
Dans duodécimal 1/8 est de "0,16", le numérateur est un nombre pair. Le système décimal est "2 à la 3ème puissance" pour "5 à la 3ème puissance", le système sénaire est "2 à la 3ème puissance" pour "3 à la 3ème puissance", les facteurs premiers ont une relation un à un. Mais le système duodécimal, lorsque la puissance de 2 est impaire, le numérateur est un multiple de 6.
On peut arguer que les facteurs de 3 sont plus facilement rencontrés dans la vraie vie que ceux de 5 lors des divisions. Mais en pratique, la gêne occasionnée par la périodicité des fractions est moins courante lorsque le système duodécimal est utilisé.
Cela est particulièrement vrai dans les calculs financiers, lorsque les douze mois de l'année entrent en ligne de compte dans les calculs. Bien que 1/3 et 1/9 soient divisibles, le système duodécimal est moins pratique que le sénaire lorsque nous divisons par de grandes puissances de trois. Par exemple, le chiffre approximatif de annuel (2/36. 2/3213 sénaire ou 2/509 duodécimal) est 0,000332 en sénaire (332 / 1.000.000 → 332 = 211 en sénaire = 27), mais 0,0048A8 en duodécimal (101.532 / 144.000.000 → 101.532 = 221 en sénaire = 211 en duodécimal).
Plaidoyer pour le dozénalisme
Il existe deux organismes la Dozenal Society of America et la Dozenal Society of Great Britain qui font la promotion du système duodécimal en affirmant qu'un système en base douze est meilleur que le système décimal tant du point de vue mathématique que pour les questions pratiques. En effet 2, 3, 4, 6 sont des diviseurs de douze, ce qui facilite la mise en fraction. Comparé aux diviseurs 2 et 5 du système décimal, le système duodécimal offre plus de possibilités.
Un temps dozénal (ou duodécimal) et son horloge[7] ont également été proposés.
Notes
- Outre sa signification numérique, le terme duodecim est une métonymie utilisée pour désigner la Loi des douze tables, le fondement du droit romain.
- Dictionnaire Gaffiot, p. 569.
- Jean-Pierre Verdet, Histoire de l'astronomie ancienne et classique, Presses universitaires de France, , p. 16.
- Grosse sur le wiktionnaire.
- Dirk Huylebrouck, Afrique et Mathématiques, Asp, Vubpress, Upa, , p. 67
- Notations malheureuses puisque dans « 1212 », les deux nombres notés 12 ont des sens différents ! Le premier vaut quatorze et le deuxième, douze.
- « Dozenal clock », sur Dozenal society.
Bibliographie
- (en) Karl Pentzlin, Proposal to encode Duodecimal Digit Forms in the UCS, (lire en ligne)
- (en) http://www.dozenal.org/
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