计算机采用二进制作为其数据表示和操作的基础，主要基于以下几个原因：

硬件实现的简便性：

计算机的基本组成部件是电子元件，如晶体管。这些元件可以很容易地处于“开”或“关”的状态，分别对应于二进制中的“1”和“0”。这种简单的开关状态使得二进制成为计算机硬件能够直接理解和处理的数据表示方式。

电路设计的简化：

二进制数的表示方式仅需要两种状态，这使得电路设计变得非常简单。当电路通电时，可以很容易地通过电压的高低来判断是“1”还是“0”，从而实现数据的存储和计算。

逻辑运算的匹配：

二进制与逻辑代数中的“真”和“假”概念相吻合，这使得它在逻辑电路和计算机处理器设计中非常适用。逻辑门（如与门、或门、非门等）可以直接基于二进制数的运算规则来实现，从而简化了计算机的逻辑设计。

操作效率的提高：

二进制数的运算规则比十进制更为简单，特别是在进行加法和减法运算时。此外，二进制数的存储和读取也非常高效，这对于计算机的性能至关重要。

易于转换：

二进制与十进制之间的转换相对简单，这对于计算机内部数据的处理和用户与计算机的交互非常有利。

综上所述，二进制之所以成为计算机的基础，是因为它与计算机硬件的物理实现和操作效率高度契合，并且能够简化电路设计和逻辑运算。这些优势使得二进制成为现代计算机科学与技术的基石。