Бит — это единица информации
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 двоичное число. Кроме того, здесь заложена определенная игра слов. Бит — это кусочек или частица.
Если учесть, что один разряд в двоичном коде 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 двоичной системы счисления. 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 передаче данных, там обычно значения нуля и единицы передаются при помощи различных уровней напряжения или тока. Следует отметить, что в сфере вычислительной техники, особенно если речь идет о стандартах и документации, слово «бит» применяется часто в значении «двоичный разряд». Интересно, что аналогом бита для квантовых компьютеров 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.
fb.ru
Биты, байты
Двоичный разряд, двоичное число по-английски BinaryDigit. Из трех букв этих слов образовали звонкое словоbit, которое уже было в английском языке (bit– кусочек, кусок). В информатике оно имеет то же значение, что иBinaryDigit, но ему добавили и новый смысл.
Бит – единица информации и единица представления информации в компьютере.
Бит (один разряд двоичного числа) может принимать два значения: 0 или 1. В десятичных числах один разряд может принимать значения от 0 до 9. Если число одноразрядное (однобитовое), то 0 или 1 – это значение числа и цифры числа, которые в этом случае совпадают.
Поскольку компьютер может обрабатывать только двоичные числа, кодировать информацию можно только этими двоичными числами. В этом случае мы можем сказать, что азбука, используемая для кодирования информации, состоит из двух символов (чисел) 0 и 1.
Одноразрядным двоичным числом, т. е. одним битом, можно закодировать всего два символа, так как он принимает только два значения – 0 или 1. А десятичное одноразрядное число позволит нам закодировать 10 символов, ибо оно может иметь 10 значений – от 0 до 9.
Теперь используем для кодирования двухразрядные числа. Тогда в десятичной системе счисления можем использовать для кодирования числа от 0 до 99, т.е. 100 чисел. И закодировать можем 100 символов, в 10 раз больше, чем при кодировании одноразрядными числами.
Аналогичная закономерность имеет место и при увеличении разрядности двоичных чисел. Двухразрядным двоичным числом можем закодировать 4 символа, так как возможных чисел тоже 4: 00, 01, 10, 11, т. е. в два раза больше, чем одноразрядным. Можно проверить, что трехразрядным двоичным числом можно закодировать символов в 2 раза больше, чем двухразрядным. Обобщая эту закономерность, получаем простую формулу для определения количества символов S, которое можно закодироватьn– разрядными двоичными числами:
S = 2n
Двоичное n-разрядное число, которое используется для кодирования информации в компьютере, называется байтом.
Из этого определения следует и другое определение байта:
Байт – единица обработки информации в компьютере, так как по значению байта можно узнать, какой символ им закодирован.
Если используются для кодирования другие n-разрядные двоичные числа, то они обязательно берутся кратными байту.
Байт сначала имел 6, затем 7 разрядов (битов), а теперь он равен 8-ми битам.
Одно из значений перевода английских слов bit
Байты используются также для измерения объема памяти, оперативной и внешней, размеров файлов. Но в этом случае применяются более крупные единицы измерений. Например, Килобайты (Кб), Мегабайты (Мб) Гигабайты (Гб), Терабайты (Тб):
1 Кб = 1024 байт = 210байт
1 Мб = 1024 Кб= 210 Кб
1 Гб = 1024 Мб= 210 Мб
1 Тб = 1024 Гб= 210 Гб
Кодирование целых и действительных чисел
Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто — достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока в остатке не образуется ноль или единица. Полученный результат деления снова так же делить. И эту процедуру деления продолжаем до тех пор, пока результат деления не окажется меньше 2. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним остатком, и образует двоичный аналог десятичного числа.
19:2 = 9 + 1 9:2=4+1 4:2=2+0 2:2 = 1
Таким образом, 1910 = 10112.
Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита — уже более 16,5 миллионов разных значений.
Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:
3,1415926 = 0,31415926-101
300 000 = 0,3-106
123 456 789 = 0,123456789 • 101/
Первая часть числа называется мантиссой, а вторая — характеристикой.
studfiles.net
Раздел 1. Основы информатики
I. Единицы измерения информации. Бит. Байт.
Согласно содержательному подходу в измерении информации (по определению К. Шеннона) 1 бит — объем информации такого сообщения, которое уменьшает неопределенность знания в два раза.
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 (28).
Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байт;
1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 210 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 = 240 байта,
1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайт = 250 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. 28 = 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 216 = 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.
studfiles.net
Что такое бит и байт? Полное объяснение.
Компьютер работает с числами. Тексты, рисунки, музыка, программы и все прочее в нем представлено в виде числовых кодов — байтов.
Байт состоит из восьми элементарных разрядов — битов, в каждом из которых может храниться одно значение: либо 0, либо 1.
Поскольку в байте 8 разрядов, то одним байтом можно выразить 2 в восьмой степени = 256 разных значений (от 0 до 255). Для лучшего понимания я нарисовал схему:
На рисунке выше показаны примеры некоторых байтов. Слева число записано в так называемом двоичном виде (там где нули и единицы), а справа — в привычной нам десятичной системе (обычные цифры). Если бы в байте было, например, 10 разрядов, то возможных значений было бы в четыре раза больше: 2 в десятой степени = 1024 и т. д.
Если один байт может принять 256 разных значений, то он позволяет, например, выразить 256 разных букв. Этого хватает для записи всех букв русского алфавита, как строчных, так и прописных, всех букв английского алфавита, цифр, знаков препинания и знаков арифметических действий.
Отвечая на вопрос — что такое бит следует отметить, что остается доля специальных символов, таких, например, как знак «@». Для того чтобы лучше понимать — узнаем код символа «@». Вы тоже можете его узнать с помощью программы — Таблица символов.
1. Запустите эту программу (Пуск > Программы > Стандартные ► Служебные > Таблица символов) — на экране откроется окно с 256-ю ячейками).
2. В каждой ячейке записан какой-то символ. В разных шрифтовых наборах коды символов могут быть разными, поэтому для начала выберите в поле Шрифт шрифтовой набор Times New Roman Cyr. Он поставляется вместе с русскоязычной версией операционной системы Windows и, скорее всего, имеется на вашем компьютере.
3. Разыщите ячейку, в которой хранится символ «@», и наведите на нее указатель мыши.
4. Нажмите левую кнопку мыши — символ увеличится в размерах, а в служебной строке программы в левом нижнем углу появится код этого символа.
5. Закройте окно программы Таблица символов щелчком на закрывающей кнопке в правом верхнем углу окна.
Также для лучшего понимания что такое бит можно узнать, что число 100 записывается в двоичной форме как 1100100. Вы тоже можете узнать двоичный код целого числа с помощью программы Калькулятор.
1. Запустите эту программу (Пуск > Программы > Стандартные > Калькулятор), и на экране появится окно с графической моделью электронного калькулятора.
2. У калькулятора Windows сейчас три режима работы (раньше было два): обычный, инженерный и программист. Нам потребуется режим — программист. Чтобы в него перейти, щелкните на пункте Вид и в открывшемся меню выберите пункт программист.
3. Нажимая кнопки калькулятора, введите число 100.
4. Теперь включите переключатель Bin (1 байт) — и увидите результат в двоичной системе.
5. Чтобы вернуться в десятичную систему, включите переключатель Dec.
6. Закройте окно программы Калькулятор щелчком на закрывающей кнопке в правом верхнем углу окна.
Как видите, одного байта вполне хватает на то, чтобы выразить символ любого европейского алфавита, но как быть, если нужно выразить китайский иероглиф? Их тысячи, и здесь одного байта недостаточно — приходится использовать пару байтов. Парой байтов можно выразить 2 в шестнадцатой степени = 65536 разных целочисленных значений. В пару входит 16 битов, и она тоже имеет специальное название — это слово.
Хотелось бы сказать, что слово равно двум байтам, но это не совсем корректно. Два байта представляют два малых (коротких) значения, а слово имеет одно значение, но длинное. Именно поэтому мы и говорим не два байта, а пара байтов. Звучит похоже, а суть разная — все равно как два сапога и пара сапог. Согласитесь, что это не всегда одно и то же.
Если нужно выразить большее количество значений, используют двойное слово. Его длина равна 32 битам (не четырем байтам). Для еще больших значений применяют учетверенные слова (64 бита).
Байт
01010101
Слово 0101010101010101
Двойное слово 01010101010101010101010101010101
Учетверенное слово 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101
На этом рисунке — виды представления данных в процессоре.
Например ширина шины данных у процессора Pentium — 64 разряда, поэтому он за один раз может обрабатывать учетверенные слова. Иногда на этом основании говорят, что Pentium — 64-разрядный процессор, хотя это и не так. Разрядность процессора определяется не шиной данных, а шиной команд, которая у Pentium 32-разрядная.
В операциях с действительными числами применяют еще более длинные данные: обычно действительное число записывается с помощью 80 битов. Первоначально процессоры для таких длинных данных не предназначались, поэтому в компьютерах ранних моделей кроме процессора устанавливали так называемый математический сопроцессор — он занимался операциями с действительными числами, а основной процессор обрабатывал только целые числа. В современных компьютерах тоже есть математический сопроцессор, только он не вынесен отдельно, а входит в состав основного процессора.
abisab.com
Ответы@Mail.Ru: что такое бит
Бит (англ. binary digit; также игра слов: англ. bit — немного) (один двоичный разряд в двоичной системе счисления) — одна из самых известных единиц измерения количества информации. Обозначается по ГОСТ 8.417-2002. Для образования кратных единиц применяется с приставками СИ и с двоичными приставками.Клод Шэннон в 1948 г предложил использовать слово bit для обозначения наименьшей единицы информации в статье A Mathematical Theory of Communication.
В зависимости от точек зрения, бит может определяться следующими способами:
По Шэннону [3]:
Бит — это двоичный логарифм вероятности равновероятных событий или сумма произведений вероятности на двоичный логарифм вероятности при равновероятных событиях; см. информационная энтропия.
Бит — базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода; см. информационная энтропия. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответы «да» либо «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос) .
Один разряд двоичного кода (двоичная цифра) . Может принимать только два взаимоисключающих значения: да/нет, 1/0, включено/выключено, и т. п. В электронике 1 двоичному разряду соответствует 1 двоичный триггер, который имеет два устойчивых состояния.
Возможны две физические (в частности электронные) реализации бита (одного двоичного разряда) :
Однофазный («однопроводный» ) бит (двоичный разряд) , используется один выход двоичного триггера, нулевой уровень означает как сигнал логического «0», так и неисправность схемы, высокий уровень означает как сигнал логической «1», так и исправность схемы, дешевле двухфазной реализации, но менее надёжен,
Двухфазный (парафазный, «двухпроводный» ) бит (двоичный разряд) , используются оба выхода двоичного триггера, при исправной схеме один из двух уровней высокий, другой — низкий, высокий уровень на обоих проводах (на обеих фазах) и низкий уровень на обоих проводах (на обеих фазах) означают неисправность схемы, дороже однофазной реализации, но более надёжен.
В вычислительной технике и сетях передачи данных обычно значения 0 и 1 передаются различными уровнями напряжения либо тока. Например, в микросхемах на основе ТТЛ 0 представляется напряжением в диапазоне от +0 до +0,8 В, а 1 в диапазоне от +2,4 до +5,0 В.
В вычислительной технике, особенно в документации и стандартах, слово «бит» часто применяется в значении «двоичный разряд» . Например: старший бит — старший двоичный разряд байта или слова, о котором идёт речь.
Аналогом бита в квантовых компьютерах является кубит (q-бит).
otvet.mail.ru
Бит — это… Что такое Бит?
Эта статья о единице измерения информации; другие значения: бит (значения).| Наименование | Международное по МЭК обозначение (англ.)[1] | Русское По ГОСТ обозначение[2] | Значение |
|---|---|---|---|
| бит | bit | бит | 1 |
| октет, байт | o, В | Б (байт) | 1 Б = 8 бит |
Бит (англ. binary digit; также игра слов: англ. bit — немного) (один двоичный разряд в двоичной системе счисления) — одна из самых известных единиц измерения количества информации. Обозначается по ГОСТ 8.417-2002. Для образования кратных единиц применяется с приставками СИ и с двоичными приставками.
Клод Шэннон в 1948 г предложил использовать слово bit для обозначения наименьшей единицы информации в статье A Mathematical Theory of Communication.
В зависимости от точек зрения, бит может определяться следующими способами:
- По Шэннону[3]:
- Бит — это двоичный логарифм вероятности равновероятных событий или сумма произведений вероятности на двоичный логарифм вероятности при равновероятных событиях; см. информационная энтропия.
- Бит — базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода; см. информационная энтропия. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответы «да» либо «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос).
- Один разряд двоичного кода (двоичная цифра). Может принимать только два взаимоисключающих значения: да/нет, 1/0, включено/выключено, и т. п. В электронике 1 двоичному разряду соответствует 1 двоичный триггер, который имеет два устойчивых состояния.
Возможны две физические (в частности электронные) реализации бита (одного двоичного разряда):
- Однофазный («однопроводный») бит (двоичный разряд), используется один выход двоичного триггера, нулевой уровень означает как сигнал логического «0», так и неисправность схемы, высокий уровень означает как сигнал логической «1», так и исправность схемы, дешевле двухфазной реализации, но менее надёжен,
- Двухфазный (парафазный, «двухпроводный») бит (двоичный разряд), используются оба выхода двоичного триггера, при исправной схеме один из двух уровней высокий, другой — низкий, высокий уровень на обоих проводах (на обеих фазах) и низкий уровень на обоих проводах (на обеих фазах) означают неисправность схемы, дороже однофазной реализации, но более надёжен.
В вычислительной технике и сетях передачи данных обычно значения 0 и 1 передаются различными уровнями напряжения либо тока. Например, в микросхемах на основе ТТЛ 0 представляется напряжением в диапазоне от +0 до +0,8 В, а 1 в диапазоне от +2,4 до +5,0 В.
В вычислительной технике, особенно в документации и стандартах, слово «бит» часто применяется в значении «двоичный разряд». Например: старший бит — старший двоичный разряд байта или слова, о котором идёт речь.
Аналогом бита в квантовых компьютерах является кубит (q-бит).
Двоичные логарифмы других оснований
Бит (бело-чёрный) — одна из самых известных используемых единиц информацииЗамена логарифма 2 на e, 3 или 10 приводит соответственно к редко употребляемым единицам нат, трит и хартли=дит, равным соответственно бита.
См. также
Ссылки
dic.academic.ru
Бит Википедия
Эта статья о единице измерения информации; другие значения: бит (значения).| Один бит информации равный 0 (нулю) лампа выключена | Один бит информации равный 1 (единице) лампа включена |
Бит (русское обозначение: бит; международное: bit; от англ. binary digit — двоичное число; также игра слов: англ. bit — кусочек, частица) — единица измерения количества информации. 1 бит информации — это символ или сигнал, который может принимать два значения: включено или выключено, да или нет, высокий или низкий, заряженный или незаряженный; в двоичной системе исчисления это 1 (единица) или 0 (ноль).
В Российской Федерации обозначения бита, а также правила его применения и написания установлены Положением о единицах величин, допускаемых к применению. В соответствии с данным положением бит относится к числу внесистемных единиц величин с областью применения «информационные технологии, связь» и неограниченным сроком действия[1]. Ранее обозначения бита устанавливались также в ГОСТ 8.417-2002[2]. Для образования кратных единиц применяется с приставками СИ и с двоичными приставками.
История[ | ]
- В 1703 году, в работе «Объяснение двоичной арифметики»[3], Лейбниц пишет, что двоичная система счисления была описана китайским королём (императором) и философом по имени Фу Си, который жил более, чем за 4000 лет до Лейбница. Краткого современного англосаксонского названия китайский Liangyi
ru-wiki.ru