Наименьшая единица измерения информации
Для измерения информации в информатике используют свою, особенную единицу измерения. Она получила название — «бит» и образована от словосочетания двух английских слов — «binary digit».
Для того чтобы была возможность измерить информацию необходимо, как вы помните, закодировать информацию в цифровые двоичные данные. Только так, мы сможем узнать размер набора цифровых данных, хранящемся в каком-либо файле.
Бит — наименьшая единица измерения информации.
Это определение означает, что не существует никакой другой единицы измерения информации, которая была бы меньше, по своему значению, чем один бит.
Один бит содержит в себе очень малую часть информации. Ведь он способен принимать только одно из двух определенных значений (1 или 0).
Поэтому, измерять информацию, используя лишь одни биты, крайне неудобно — числа выходят очень большими. Это тоже самое, если бы мы измеряли высоту своего тела в миллиметрах.
Например, для кодирования 1 символа в текст достаточно 8 бит. 8 бит называют байтом.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ, ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме.
Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование. Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью двух знаков: 1 и 0, которые называются двоичными цифрами (binary digit – сокращенно bit).
Таким образом, единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Восемь последовательных бит составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных (256 = 2 8 ). Более крупной единицей информации является килобайт (Кбайт), равный 1024 байтам (1024 = 2 10 ). Существуют более крупные единицы измерения данных.
| 1 Б | 1 байт | 20=8 бит | |
| 1 КБ | 1 Кило Байт | 2 10 байт | 1024 байт |
| 1МБ | 1 Мега байт | 2 20 байт | 1 048 576 байт |
| 1 ГБ | 1 Гига Байт | 2 30 байт | 1 073 741 824 байт |
| 1 ТБ | 1 Тера Байт | 2 40 байт | 1 099 511 627 776 байт |
| 1 ПБ | 1 Пета Байт | 2 50 байт | |
| 1 ЭБ | 1 Экса Байт | 2 60 байт | |
| 1 ЗБ | 1 Зетта Байт | 2 70 байт | |
| 1 ЙБ | 1 Йотта Байт | 2 80 байт |
Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто (путем деления числа на два). Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.
Например, для представления текстовой информации используется таблица нумерации символов или таблица кодировки символов, в которой каждому символу соответствует целое число (порядковый номер). Восемь двоичных разрядов могут закодировать 256 различных символов.
Существующий стандарт ASCII (8 – разрядная система кодирования) содержит две таблицы кодирования – базовую и расширенную. Первая таблица содержит 128 основных символов, в ней размещены коды символов английского алфавита, а во второй таблице кодирования содержатся 128 расширенных символов.
Так как в этот стандарт не входят символы национальных алфавитов других стран, то в каждой стране 128 кодов расширенных символов заменяются символами национального алфавита. В настоящее время существует множество таблиц кодировки символов, в которых 128 кодов расширенных символов заменены символами национального алфавита.
Так, например, кодировка символов русского языка Widows – 1251 используется для компьютеров, которые работают под ОС Windows. Другая кодировка для русского языка – это КОИ – 8, которая также широко используется в компьютерных сетях и российском секторе Интернет.
В настоящее время существует универсальная система UNICODE, основанная на 16 – разрядном кодировании символов. Эта 16 – разрядная система обеспечивает универсальные коды для 65536 различных символов, т.е. в этой таблице могут разместиться символы языков большинства стран мира.
Для кодирования графических данных применяется, например, такой метод кодирования как растр. Координаты точек и их свойства описываются с помощью целых чисел, которые кодируются с помощью двоичного кода. Так черно-белые графические объекты могут быть описаны комбинацией точек с 256 градациями серого цвета, т.е. для кодирования яркости любой точки достаточно 8 — разрядного двоичного числа.
Режим представления цветной графики в системе RGB с использованием 24 разрядов (по 8 разрядов для каждого из трех основных цветов) называется полноцветным. Для полноцветного режима в системе CMYK необходимо иметь 32 разряда (четыре цвета по 8 разрядов).
Наименьшая единица информации в цифровом компьютере принимающая значения 0 или 1
Бит – наименьшая единица представления информации. Байт – наименьшая единица обработки и передачи информации.
Решая различные задачи, человек использует информацию об окружающем нас мире. Часто приходится слышать, что сообщение несет мало информации или, наоборот, содержит исчерпывающую информацию, при этом разные люди, получившие одно и то же сообщение (например, прочитав статью в газете), по-разному оценивают количество информации, содержащейся в нем. Это означает, что знания людей об этих событиях (явлениях) до получения сообщения были различными. Количество информации в сообщении, таким образом, зависит от того, насколько ново это сообщение для получателя. 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).
Подбрасывание монеты и слежение за ее падением дает определенную информацию. Обе стороны монеты «равноправны», поэтому одинаково вероятно, что выпадет как одна, так и другая сторона. В таких случаях говорят, что событие несет информацию в 1 бит. Если положить в мешок два шарика разного цвета, то, вытащив вслепую один шар, мы также получим информацию о цвете шара в 1 бит.
Единица измерения информации называется бит (bit) – сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра.
В компьютерной технике бит соответствует физическому состоянию носителя информации: намагничено – не намагничено, есть отверстие – нет отверстия. При этом одно состояние принято обозначать цифрой 0, а другое – цифрой 1. Выбор одного из двух возможных вариантов позволяет также различать логические истину и ложь. Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binary encoding).
В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (28). Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
Бит информации
В компьютере информация хранится на специальных носителях. Вот самые основные и знакомые большинству из нас:
Ваш персональный компьютер или ноутбук получает информацию, в основном в виде файлов с различным объёмом данных. Каждый из этих файлов любой носитель данных на аппаратном уровне получает, обрабатывает, хранит и передаёт в виде последовательности сигналов. Есть сигнал — единица, нет сигнала — ноль. Таким образом вся храняшаяся на жестком диске информация — документы, музыка, фильмы, игры — предствалена в виде нулей: 0 и единиц: 1. Эта система исчисления называется двоичной (используется всего два числа).
Вот одна единица информации (без разницы 0 это или 1) и называеся бит. Само слово bit пришло к нам как аббревиатура от binary digit — двоичное число. Что примечательно, в английском языке есть слово bit — немного, кусочек. Таким образом, бит — это самая наименьшая единица объёма информации.
Зачем конвертировать одни единицы измерения в другие
На самом деле, самая маленькая единица измерения информации в виде бита, может использоваться для любых цифровых вычислений. Но здесь необходимо понимать, что они будут довольно сложными и ресурсоемкими. Все можно понять на примере, вы не будете менять километровые расстояния в миллиметрах, хотя это возможно. Если перевести 1 км в миллиметры, то мы получим значение в 1 000 000. Можно говорить о том, что ваша работа находится в 10 000 000 миллиметров от дома, но это не очень практично и правильно, намного проще сказать, что вы находитесь в отделенности 10 км от рабочего места. Так и в цифровом мире, можно выразить объем стандартного офисного документа в миллионах битов, но намного проще сказать, что он весит 30 кбайт.
Необходимо понимать тот факт, что не все пользователи являются профессионалами из области программирования, информатики или компьютерной инженерии. Говоря простому пользователю о том, что загруженный фильм занимает 16000000000 бит дискового пространства, вы ничего ему не скажете полезного, он попросту не сможет понять, много это или мало, цифра большая, но используется наименьшая единица измерения количества информации, что усложняет процесс расчета. А ведь если сказать этому же пользователю о том, что фильм занимает 2 Гб дискового пространства, то у него не возникнет никаких вопросов, да и компьютеру будет легче вести вычисления с такими цифрами.
Именно для решения таких проблем была создана целая система измерительных единиц информации. Сегодня они являются стандартизированными и используются абсолютно всеми вычислительными машинами на планете. Так как количество информации в пространстве постоянно увеличивается, то и работать приходится с другими единицами для более простого взаимодействия человека и машины. В дальнейшем нам придется перейти за пределы терабайта, ведь эта единица измерения больше не будет актуальной. Учитывая скорость развития информационного пространства и качество данных, сделать это придется уже очень скоро.
