Бит (в теории информации)
Бит (англ. binary digit — двоичная цифра, также bit — немножко) — минимальная единица информации. Один бит занимает информация, которая может принимать только два значения, обычно обозначаемых «0»/«1», «истина»/«ложь» и т. п.
Русское условное обозначение для бита — бит, международное — bit.
Производные единицы:
килобит: 1 кбит = 1000 бит или 1024 бит (также называется 1 Кибит);
мегабит: 2 Мбит = 1 000 000 бит или 1 048 576 бит (также называется 1 Мибит).
Для кратных единиц характерна не десятичная, а двоичная шкала измерения (кратность не 1000, а 1024, то есть 210). Для таких единиц рекомендованы приставки киби-, меби-, гиби-, но они не получили распростанения.
Другие единицы:
байт: 1 Б = 8 бит;
трит: 1 трит = log23 ≈ 1,5849625 бит (троичный разряд);
трайт: 1 трайт = 6 трит = 6log23 ≈ 9,509775 бит;
нат: 1 нат = log2e бит ≈ 1.442695 бит.
В теории информации количество информации в битах равно минус двоичному логарифму от вероятности события: Ip = − log2p. Информационная ёмкость случайного источника ξ в битах выражается как:
где
pi вероятности появления
всех сообщений источника. Связана с
энтропией
источника пропорциональным отношением:
I = S / ln2.
В вычислительной технике бит — один двоичный разряд, принимающий значение «0» или «1». Соответственно количество информации в битах — количество двоичных разрядов, необходимых для неё. Информационная ёмкость устройства в битах — количество ячеек памяти, способных хранить один бит (например, 32-битный регистр — регистр на 32 двоичных разряда).
Также битом называется сам отдельный двоичный разряд (пятый бит — пятый двоичный разряд, ср.: 7-й километр).
Широкую распространённость измерение информации в битах получило в связи с распространением вычислительной техники, основанной на двоичной арифметике и логике.
Производители компонентов цифровой электроники в битах измеряют ёмкость микросхем и модулей памяти. Производители конечной продукции для этого используют байт и его производные.
Для измерения скорости передачи информации используется единица бит в секунду и кратные ей. Но в для них принята десятичная шкала кратных приставок: 1 кб/с = 1000 б/с и т. д.
Байт
Измерения в байтах |
||||||
Десятичная приставка |
Двоичная приставка |
|||||
Название |
Символ |
Степень |
Название |
Символ |
Степень |
|
|
МЭК |
ГОСТ |
|
|||
байт |
B |
100 |
байт |
B |
байт |
20 |
килобайт |
kB |
103 |
кибибайт |
KiB |
Кбайт |
210 |
мегабайт |
MB |
106 |
мебибайт |
MiB |
Мбайт |
220 |
гигабайт |
GB |
109 |
гибибайт |
GiB |
Гбайт |
230 |
терабайт |
TB |
1012 |
тебибайт |
TiB |
Тбайт |
240 |
петабайт |
PB |
1015 |
пебибайт |
PiB |
Пбайт |
250 |
эксабайт |
EB |
1018 |
эксбибайт |
EiB |
Эбайт |
260 |
зеттабайт |
ZB |
1021 |
зебибайт |
ZiB |
Збайт |
270 |
йоттабайт |
YB |
1024 |
йобибайт |
YiB |
Йбайт |
280 |
Байт (англ. byte) — единица хранения и обработки цифровой информации. Чаще всего байт считается равным восьми битам, в этом случае он может принимать одно из 256 (28) различных значений. Для того, чтобы подчеркнуть, что имеется в виду восьмибитный байт, в описании сетевых протоколов используется термин «октет» (лат. octet).
Байт в современных x86-совместимых компьютерах — это минимально адресуемый набор фиксированного числа битов.
Иногда байтом называют последовательность битов, которые составляют подполе машинного слова, используемое для кодирования одного текстового символа (хотя правильней это называть символом, а не байтом). На некоторых компьютерах возможна адресация слов разной длины. Это предусмотрено инструкциями извлечения полей ассемблеров LDB и DPB на PDP-10 и в языке Common Lisp.
Ряд ЭВМ 1950-х и 1960-х годов использовали 6-битовые символы в 48-битовых или 60-битовых машинных словах. В некоторых моделях ЭВМ производства Burroughs Computer Corporation (англ.) (ныне Unisys (англ.)) размер символа был равен 9 битам. Во многих современных цифровых сигнальных процессорах используется машинное слово длиной 16 бит и больше.
Название «байт» было впервые использовано в 1956 году В. Бухгольцем (англ. Werner Buchholz) при проектировании первого суперкомпьютера IBM 7030 (англ.) (английское слово byte представляет собой сокращение словосочетания BinarY TErm — двоичный терм) для пучка одновременно передаваемых в устройствах ввода-вывода шести битов, позже, в рамках того же проекта, байт был расширен до восьми бит. Байтовая адресация памяти была впервые применена в системе IBM System/360. В более ранних компьютерах адресовать можно было только целиком машинное слово, состоявшее из нескольких символов, что затрудняло обработку нечисловых данных.
Кратные приставки для образования производных единиц для байта применяются не как обычно: уменьшительные приставки не используются совсем, а единицы измерения информации меньшие чем байт называются специальными словами (ниббл и бит); увеличительные приставки кратны 1024=210, то есть килобайт равен 1024 байтам, мегабайт — 1024 килобайтам или 1 048 576 байтам и т. д. для гига-, тера- и петабайтов. Разница возрастает с ростом веса приставки. Более правильно использовать двоичные приставки, но на практике они пока не применяются, возможно, из-за неблагозвучности — кибибайт, мебибайт, йобибайт и т. п.
Иногда десятичные приставки используются и в прямом смысле, например, при указании ёмкости жёстких дисков: у них гигабайт может обозначать не 1 073 741 824=1024³ байтов, а миллион кибибайтов (то есть 1 024 000 000 байтов), а то и просто миллиард байтов.