计算机采用二进制作为基础数据表示方式，主要原因可归纳为以下三点：

一、物理实现与硬件匹配

电路状态天然适配

计算机硬件基于电子元件（如晶体管）的开关状态工作，这些元件只能表示“开”（高电平/1）和“关”（低电平/0）两种状态，与二进制的两个数位完美对应。

简化模拟到数字转换

模拟信号（如电压变化）可通过模数转换器（ADC）高效转换为二进制数字，便于数字电路处理。

二、运算规则与逻辑适配

逻辑运算简化

二进制与逻辑代数中的“真”（1）和“假”（0）高度契合，逻辑门（如与门、或门）可直接用二进制实现，降低运算复杂度。

运算规则简洁

二进制的加法、乘法等运算规则简单，例如：

$10 + 12 = 1010$（二进制加法）

$1111 \times 1111 = 11100001$（二进制乘法）

这种简洁性有助于提高运算速度。

三、存储与传输效率

数据压缩与分组

二进制便于数据压缩和分组。例如，8位二进制数可表示0-255共256个值，形成“字节”单位，简化存储和传输。

十六进制辅助表示

对于超过255的数值，可用两位十六进制表示一个字节（如F0=11110000），降低读写复杂性。

其他补充说明

抗干扰能力：

二进制系统因状态简单，抗电磁干扰能力较强。

历史与哲学基础：二进制与莱布尼茨受《易经》启发的逻辑体系相关，计算机科学家借鉴了这种二分思想。

综上，二进制是计算机科学中经过长期实践验证的最优选择，其物理实现、运算效率和存储能力共同推动了现代计算技术的发展。