Один бит содержит 0 или 1. Бит - это единица информации. II. Кодирование информации
В сегодняшней статье мы займемся измерением информации. Все картинки, звуки и видео ролики, которые мы с вами видим на экранах мониторов, представляют собой не более чем цифры. И эти цифры можно измерить, и, сейчас, вы научитесь переводить мегабиты в мегабайты и мегабайты в гигабайты.
Если вам важно знать, сколько в 1 гб мб или сколько в 1 мб кб, то эта статья для вас. Чаще всего такие данные нужны программистам, оценивающим занимаемый их программами объем, но, иногда, не мешает и рядовым пользователям для оценки размера скачиваемых или хранимых данных.
Если вкратце, то достаточно знать это:
1 байт = 8 бит
1 килобайт = 1024 байта
1 мегабайт = 1024 килобайта
1 гигабайт = 1024 мегабайта
1 терабайт = 1024 гигабайта
Общепринятые сокращения: килобайт=кб, мегабайт=мб, гигабайт=гб.
Недавно я получил вопрос от моего читателя: «Что больше кб или мб?». Надеюсь, теперь, ответ на него знает каждый.
Единицы измерения информации в подробностях
В информационно мире применяется не привычная для нас, десятеричная система измерения, а двоичная. Это значит, что одна цифра может принимать значение не от 0 до 9, а от 0 до 1.
Простейшей единицей измерения информации является 1 бит, он может быть равен 0 или 1. Но эта величина очень мала для современного объема данных, поэтому используют биты редко. Чаще применяют байты, 1 байт равен 8 бит и может принимать значение от 0 до 15 (шестнадцатеричная система исчисления). Правда вместо чисел 10-15 применяются буквы от А до F.
Но и эти объемы данных невелики, поэтому применяются привычные всем приставки кило- (тысяча), мега-(миллион), гига-(миллиард).
Стоит отметить, что в инфомире, килобайт равен не 1000 байт, а 1024. И если вы хотите узнать, сколько килобайт в мегабайте, то вы тоже получите число 1024. На вопрос, сколько мегабайт в гигабайте вы услышите тот же ответ – 1024.
Определяется это также особенностью двоичной системы исчисления. Если, при использовании десятков, каждый новый разряд мы получаем умножением на 10 (1, 10, 100, 1000 и т.д.), то в двоичной системе новый разряд появляется после умножения на 2.
Это выглядит вот так:
2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024
Число, состоящее из 10 цифр двоичной системы, может иметь всего лишь 1024 значения. Это больше чем 1000, но ближе всего к привычной приставке кило-. Аналогичным образом применяются и мега- и гига и тера-.
Полезные статьи:
Как заработать деньги в интернете новичку – 23…
Что такое блог, как его создать, раскрутить и как…
Как раскрутить видео на Youtube бесплатно?…
Если в результате получения сообщения достигнута полная ясность в данном вопросе (т.е. неопределенность исчезнет), говорят, что получена исчерпывающая информация. Это означает, что нет необходимости в дополнительной информации на эту тему. Напротив, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней (сообщаемые сведения или уже были известны, или не относятся к делу), значит, информации получено не было (нулевая информация).
Бит – наименьшая единица представления информации. В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам.
Байт – наименьшая единица обработки и передачи информации.
Бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных; байт, соответственно, 1 из 256 (2 8).
Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 2 10 байт = 1024 байт;
1 Мбайт (один мегабайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.
В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:
1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайт = 2 40 байта,
1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайт = 2 50 байта.
Пример . Упорядочите по возрастанию следующую последовательность:
1024 Мбайт, 11 Петабайт, 2224 Гбайт, 1 Терабайт.
Решение . Сначала приведем величины измерения количества информации к единой величине, удобной для данной последовательности. В данном случае – это Гбайт.
1024 Мбайт = 1 Гбайт, что меньше 1 Терабайт = 1024 Гбайт, что, в свою очередь меньше 2224 Гбайт и меньше 11 Петабайт,
Следовательно, последовательность, упорядоченная по возрастанию, имеет вид:
1024 Мбайт, 1 Терабайт, 2224 Гбайт, 11 Петабайт
II. Кодирование информации.
Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (тексты, звуки, изображения, показания приборов и т.д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.
Переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки, называется кодированием информации.
Кодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.
Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, т.е. работа производится в двоичной системе счисления, поскольку при этом устройства для их обработки получаются значительно более простыми.
1. Кодирование текста.
При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.
Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита. Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом . Количество символов в алфавите называется его мощностью .
Существует двоичный алфавит, который содержит только 2 символа, и его мощность равна двум.
Для представления текстовой информации в компьютере чаще всего используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации, т.к. 2 8 = 256.
8 бит составляют один байт, следовательно, двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти ЭВМ. Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту (8 битам). Все символы такого алфавита пронумерованы от 0 до 255, а каждому номеру соответствует 8-разрядный двоичный код от 00000000 до 11111111.
Для разных типов ЭВМ и операционных систем используются различные таблицы кодировки, отличающиеся порядком размещения символов алфавита в кодовой таблице. Международным стандартом на персональных компьютерах является таблица кодировки ASCII. Сообщения, записанные с помощью символов ASCII, используют алфавит из 256 символов.
Кроме того, в настоящее время существует еще ряд кодовых таблиц для русских букв. К ним относится таблица кодировки КОИ8, использующая алфавит из 256 символов.
Широкое распространение получил новый международный стандарт UNICODE, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а 2 16 = 65536 различных символов.
Информативность последовательности символов не зависит от содержания сообщения.
Чтобы определить объем информации в сообщении при алфавитном подходе, нужно последовательно решить задачи:
Определить количество информации (i) в одном символе по формуле 2i = N, где N – мощность алфавита,
Определить количество символов в сообщении, учитывая знаки препинания и пробелы (m),
Вычислить объем информации по формуле: V = i * m.
Пример . Закодировано текстовое сообщение «Десять букв», определить его информационный объем по системе ASCII и UNICODE.
Решение . Сообщение содержит 11 символов. Один символ из алфавита ASCII несет 8 бит информации, поэтому информационный объем по системе ASCII составит 11*8 бит = 88 бита = 11 байт.
Один символ из алфавита UNICODE несет 16 бит информации или 2 байта, поэтому информационный объем по системе UNICODE составит 11*16 бит = 176 бит = 22 байта.
Для двоичного сообщения той же длины информационный объем составляет 11 бит, т.к. N = 2, i = 1 бит, m = 11, V = 11 бит.
|Разнообразие необходимо при передаче информации. Нельзя нарисовать белым по белому, одного состояния недостаточно. Если ячейка памяти способна находиться только в одном (исходном) состоянии и не способна изменять свое состояние под внешним воздействием, это значит, что она не способна воспринимать и запоминать информацию. Информационная емкость такой ячейки равна 0.
Минимальное разнообразие обеспечивается наличием двух состояний. Если ячейка памяти способна, в зависимости от внешнего воздействия, принимать одно из двух состояний, которые условно обозначаются обычно как «0» и «1», она обладает минимальной информационной ёмкостью .
Информационная ёмкость одной ячейки памяти, способной находиться в двух различных состояниях, принята за единицу измерения количества информации - 1 бит.
1 бит (bit - сокращение от англ. bi nary digit - двоичное число) - единица измерения информационной емкости и количества информации , а также и еще одной величины – информационной энтропии , с которой мы познакомимся позже. Бит, одна из самых безусловных единиц измерения. Если единицу измерения длины можно было положить произвольной: локоть, фут, метр, то единица измерения информации не могла быть по сути никакой другой.
На физическом уровне бит является ячейкой памяти , которая в каждый момент времени находится в одном из двух состояний: «0» или «1» .
Если каждая точка некоторого изображения может быть только либо черной , либо белой , такое изображение называют битовым, потому что каждая точка представляет собой ячейку памяти емкостью 1 бит. Лампочка, которая может либо «гореть », либо «не гореть » также символизирует бит. Классический пример, иллюстрирующий 1 бит информации – количество информации, получаемое в результате подбрасывания монеты – “орел ” или “решка ”.
Количество информации равное 1 биту можно получить в ответе на вопрос типа «да »/ «нет ». Если изначально вариантов ответов было больше двух, количество получаемой в конкретном ответе информации будет больше, чем 1 бит, если вариантов ответов меньше двух, т.е. один, то это не вопрос, а утверждение, следовательно, получения информации не требуется, раз неопределенности нет.
Информационная ёмкость ячейки памяти, способной воспринимать информацию, не может быть меньше 1 бита, но количество получаемой информации может быть и меньше, чем 1 бит . Это происходит тогда, когда варианты ответов «да» и «нет» не равновероятны . Неравновероятность в свою очередь является следствием того, что некоторая предварительная (априорная) информация по этому вопросу уже имеется, полученная, допустим, на основании предыдущего жизненного опыта. Таким образом, во всех рассуждениях предыдущего абзаца следует учитывать одну очень важную оговорку: они справедливы только для равновероятного случая.
Бит - это единица измерения объема информации. Клод Шэннон предложил использовать термин bit в 1948 году для обозначения единицы информации. Сейчас мы обсудим историю и содержание данного понятия подробнее.
Что же это такое
Если говорить о том, как переводится слово «бит», что это за понятие, и каковы его истоки, следует сказать, что английское словосочетание binary digit, от которого возник термин, происходит из английского языка и означает Кроме того, здесь заложена определенная игра слов. Бит - это кусочек или частица.
Если учесть, что один разряд в может принимать лишь два значения, которые исключают друг друга: да/нет, 1/0, мы получаем еще одно определение. Таким образом, бит - это такое число информации, которое дает возможность однозначно дать ответ на поставленный системой вопрос. В электронике один двоичный разряд соответствует одному двоичному триггеру, который имеет два устойчивых состояния.
Разновидности
Итак, можно сделать вывод, что один бит - это единица, равная единому разряду в условиях Возможны 2 физические реализации единого двоичного разряда. Однофазный бит предполагает использование одного выхода двоичного триггера, при этом нулевой уровень может означать как сигнал «0», так и возможную неисправность схемы.
В свою очередь, высокий уровень отвечает за сигнал «1» и полную исправность схемы. Двухфазный бит предполагает использование обоих выходов двоичного триггера. В случае исправной схемы один из 2 уровней высокий, второй — низкий. Следует отметить, что высокий уровень для обоих проводов, а также низкий уровень для обоих проводов свидетельствуют о неисправности схемы.
Передача данных
Если говорить о вычислительной технике, а также сетях по там обычно значения нуля и единицы передаются при помощи различных уровней напряжения или тока. Следует отметить, что в сфере особенно если речь идет о стандартах и документации, слово «бит» применяется часто в значении «двоичный разряд». Интересно, что аналогом бита для стал кубит (q-бит).
Байт
Совокупность данных в компьютере, состоящая из 8 битов, называется байтом. Именно 8 битов являются основой для представления определенных символов, к примеру буквы «А». Также данная величина позволяет работать с двоичной арифметикой. Другими словами, байт представляет собой команду битов, отвечающую за отдельную деталь в определенном файле.
При этом каждый из байтов имеет уникальный адрес в памяти персонального компьютера. Биты вместе с байтами обладают нумерацией в диапазоне 0-7 и считаются справа налево. К примеру, если воспользоваться номером бита 76543210, значение его будет 01000001, а при выдаче на принтер данного информационного кода будет сгенерирована привычная буква «А».
Подчеркнем, что число включенных битов на едином байте нечетно. Следует учесть, что когда команда обращается к байту, персональный компьютер его проверяет, и если количество включенных битов является четным, система сообщает об ошибке. Что касается ошибки четности, она может быть вызвана сбоем оборудования либо представлять собой случайное явление, однако подобное происходит крайне редко.
При обработке данных в персональном компьютере посредством электронных цепей проходят многочисленные электрические импульсы. Подобные цепи состоят из специальных проводников, а также логических вентилей, так названы электронные микроустройства. При этом импульсы, которые проходят через вентили, способны «гаситься». Благодаря этому обрабатываются данные. В завершение еще раз напомним, что бит - это, прежде всего, крохотная единица информации, о которой мы с вами узнали немного больше.
- «Беспроводные информационные технологии» ООО Москва, организация, техн. Источник: http://www.vedomosti.ru/newspaper/article.shtml?2004/10/29/82849 БИТ безопасные информационые технологии кафедра СПбГИТМО образование и наука, Санкт Петербург, техн … Словарь сокращений и аббревиатур
А; мн. род. бит и ов; м. [от англ. сокращения BInary digiT двоичный знак] Минимальная единица измерения количества информации и объёма памяти компьютера (равна одной ячейке или одному двоичному знаку типа да нет). * * * бит (англ. bit, от… … Энциклопедический словарь
Бит в секунду, бит/с (англ. bits per second, bps) базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP. На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более… … Википедия
- (исп.). То же, что реал, монета ценностью в 16 1/2 коп. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БИТ 1 [англ. beat бить] муз. выдержанная в равномерном темпе танцевальная и легкая музыка в размере 4/4 с… … Словарь иностранных слов русского языка
- (англ. bit от binary двоичный и digit знак), двоичная единица, в теории информации единица количества информации. Бит в вычислительной технике двоичная цифра, двоичный разряд. число бит памяти ЭВМ определяет максимальное количество двоичных цифр … Большой Энциклопедический словарь
Двоичная единица информации, двоичный знак Словарь русских синонимов. бит сущ., кол во синонимов: 2 биг бит (2) е … Словарь синонимов
- (bit) Аббревиатура понятия двоичный разряд. См.: двоичная запись (binary notation). Бизнес. Толковый словарь. М.: ИНФРА М, Издательство Весь Мир. Грэхэм Бетс, Барри Брайндли, С. Уильямс и др. Общая редакция: д.э.н. Осадчая И.М.. 1998. Бит … Словарь бизнес-терминов
Бит, а; р. мн. ов, счётн. ф.бит (единица количества информации) … Русское словесное ударение
БИТ, а, муж. (спец.). Единица измерения количества информации (в 1 знач.). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Единица количества информации, которая содержится в сообщении типа «да» – «нет». Бит в вычислительной технике – двоичная цифра, двоичный разряд, принимающий только два значения – 0 или 1. Одним битом можно выразить только два числа – 0 и 1.… … Энциклопедия техники
- (бит, bit) (от англ. binary двоичный и digit знак, цифра), единица кол ва информации в двоичной системе. Обычно последовательность из восьми Б. наз. байтом. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М.… … Физическая энциклопедия