Здрастуйте, шановні читачі блогу сайт! В умовах бурхливого розвитку інформаційних технологій недурно отримати знання з деяких фундаментальних аспектів, хоча б основним. Це може надати серйозну допомогу надалі.
В інтернеті, яким ми користуємося завдяки комп'ютерам, вся інформація зберігається або передається у закодованому цифровому форматі, а тому маємо обов'язково існувати способи виміряти обсяг цих даних, адже від цього залежить системність роботи з ними. Такими одиницями виміру є біт і байт.
За аналогією з відомими нам фізичними одиницями виміру, які за великої їх величині для зручності обчислення отримують збільшувальні приставки (1000 метрів = 1 кілометр, 1000 грам = 1 кілограм), одиниця інформації байт теж має свої похідні (кілобайт, мегабайт, гігабайт і т.д. д.). Однак, у випадку біта і байта існують нюанси, про які я докладніше розповім.
Що являють собою одиниці інформації біт (bit) і байт (byte)
Щоб було зрозуміліше, доведеться викласти все докладніше і розпочати, так би мовити, з витоків. Проте постараюся донести інформацію без хитромудрих математичних формул і термінів. Річ у тім, що є кілька позиційних систем числення. Не перераховуватиму їх, оскільки в цьому немає необхідності.
Двійкова та десяткова системи числення
Найвідоміша з них, з якою ми всі стикаємось щодня, це десяткова система. У ній будь-яке число складається з цифр (від 0 до 9), кожна з яких є розрядом, займаючи відповідну їй позицію. Причому розрядність збільшується праворуч наліво (одиниці, десятки, сотні, тисячі тощо).
Візьмемо для прикладу число 249, яке можна подати у вигляді суми творів цифр на 10 ступеня, що відповідає даному розряду:
249 = 2×10 2 + 4×10 1 + 9×10 0 = 200 + 40 + 9
Отже, нульовий розряд - це одиниці (10 0), перший - десятки (10 1), другий - сотні (10 2) тощо. У комп'ютері, як і в інших електронних пристроїв, вся інформація розподіляється по файлах () і кодується відповідним чином у цифровому форматі, причому через простоту використання застосовується двійкова система числення, на якій зупинюся окремо.
У двійковій системічисла надаються за допомогою всього двох цифр: 0 і 1. Спробуємо записати вже розглянуте нами число 249 у двійковій системі, щоб зрозуміти її суть. Для цього ділимо його на 2, отримавши ціле приватне із залишком 1. Ця одиниця і буде наймолодшим розрядом, який буде, як і у випадку десяткової системи, крайнім праворуч.
Далі продовжуємо операцію поділу і щоразу цілі числа також ділимо на 2, отримуючи при цьому в залишку 0 або 1. Їх послідовно і записуємо праворуч наліво, отримавши в результаті 249 у двійковій системі. Операцію поділу слід проводити доти, доки в результаті не з'явиться нуль:
249/2 = 124 (залишок 1) 124/2 = 62 (залишок 0) 62/2 = 31 (залишок 0) 31/2 = 15 (залишок 1) 15/2 = 7 (залишок 1) 7/2 = 3 (залишок 1) 3/2 = 1 (залишок 1) 1/2 = 0 (залишок 1)
Тепер записуємо цифри у залишку послідовно праворуч наліво та отримуємо наше піддослідне число у двійковій системі:
11111001
Щоб не залишилося темних плям, проведемо зворотну дію і спробуємо перевести те саме число з двійкової в десяткову систему, перевіривши заодно правильність вище викладених дій. Для цього множимо знову ж таки по порядку зліва направо нуль або одиницю на 2 ступеня, що відповідає розряду (за аналогією з десятковою системою):
1×2 7 + 1×2 6 + 1×2 5 + 1×2 4 + 1×2 3 + 0×2 2 + 0×2 1 + 1×2 0 = 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 249
Як бачите все вийшло, і ми змогли перетворити число, записане у двійковій системі, на його запис у десятковій системі числення.
Скільки біт у байті при використанні двійкової системи в інформатиці
Я не дарма надав трохи вище короткий математичний екскурс, оскільки саме двійкова система є основою вимірювання, що використовується в електронних пристроях. Базовою одиницею кількості інформації, що дорівнює розряду в двійковій системі, якраз і є біт.
Цей термін походить від англійського словосполучення b inary dig it (bit), що означає двійкове число. Таким чином, біт може приймати лише два можливі значення: 0 або 1. В інформатиці це означає два абсолютно рівних з точки зору ймовірності результату ("так" або "ні") і не допускає іншого тлумачення.
Це дуже важливо з погляду коректної роботи системи. Йдемо далі. Кількість біт, що обробляється комп'ютером одночасно, називається байтом (byte). 1 байт дорівнює 8 бітам і, відповідно, може набувати одне з 2 8 (256) значень, тобто від 0 до 255:
Отже, нам тепер достеменно відомо, що таке байт, і яку роль він грає як одиниця виміру при обробці інформації, що зберігається та обробляється в цифровому вигляді. До речі, у міжнародному форматі байт може позначатися двома способами – byte або B.
Перевести числа в десятковому форматі на двійкову систему можна за допомогою калькулятора. Якщо у вас ОС Windows 7, то викликати цей інструмент можна так: Пуск - Усі програми - Стандартні - Калькулятор. У меню «Вид» вибираєте формат «Програміст»і введіть бажане число (у моєму прикладі це 120):
Тепер увімкніть радіокнопки "Bin" і "1 байт", після чого отримуєте запис даного числа в двійковій системі:
На що слід звернути увагу? По перше, у рядку на дисплеї представлені лише сім розрядів (біти зі значеннями нуль або одиниця), хоча ми вже знаємо, що їх має бути вісім, якщо значення байта від 0 до 255:
Тут усе просто. Якщо найстарший розряд (біт), розташований крайнім ліворуч, набуває значення 0, він просто не записується. Два або більше нульових біт теж опускаються (за аналогією з десятковими числами - адже до сотень ми не прописуємо 0 тисяч, наприклад).
Доказом може бути повний запис отриманого числа, що відображається дрібним шрифтом трохи нижче:
0111 1000
Якщо ви уважні, то побачите, що тут по-друге. Це спосіб записи у вигляді двох частин, кожна з яких складається із чотирьох біт. В інформатиці використовується ще таке поняття як напівбайт, або нібл(Nibble). Це зручно тим, що ніббл можна уявити як розряд у шістнадцятковій системіяка широко використовується в програмуванні.
Для обробки даних потрібно більше 1 байта – що тоді?
Вище ми поговорили, що байт містить вісім біт. Це дозволяє виразити 256 (два у восьмому ступені) різних значень. Однак на практиці в основному цього далеко не достатньо і в багатьох випадках доводиться використовувати не один, а дещо. Як приклад скористаємося ще раз калькулятором Windows і переведемо число 1000 у двійкову систему:
Як бачите, для цього довелося відщипнути пару розрядів із другого байта. На практиці у комп'ютерах для обробки достатньо об'ємної інформації застосовується таке поняття як машинне словощо може містити 16, 32, 64 bit.
З їх допомогою можна виразити відповідно 216, 232 і 264 різних значень. Але в цьому випадку не можна говорити про 2, 4 або 8 байт, це трохи різні речі. Звідси ростуть ноги зі згадки, наприклад, 32-, 64-розрядних (бітних) процесорів або інших пристроїв.
Скільки байт у кілобайте, мегабайте, гігабайте, терабайте
Ну а тепер саме час перейти до похідних байтів і уявити, які приставки збільшення тут використовуються. Адже байт як одиниця дуже маленька величина, і для зручності дуже корисно використовувати аналоги, які позначали б 1000 B, 1 000 000 B і т.д. Тут також є свої нюанси, про які й поговоримо нижче.
Строго кажучи, для подання величин коректно використовувати приставки для двійкової системи числення, які є кратними 2 10 (1024). Це кібібайт, мебібайт, гебібайт і т.д.
1 кібібайт = 2 10 (1024) байт 1 мебібайт = 2 10 (1024) кібібайт = 2 20 (1048576) байт 1 гебібайт = 2 10 (1024) мебібайт = 2 23 (1 073 741 824) байт 1 тебібайт = 2 10 (1024) гебібайт = 2 20 (1 048 576) мебібайт = 2 30 (1 073 741 824) кібібайт = 2 40 (1 09)
Але ці словосполучення не прижилися у широкому використанні. Можливо, однією з причин стала їхня неблагозвучність. Тому користувачі (і не тільки) повсюдно вживають замість двійкових десяткові приставки (кілобайти, мегабайти, гігабайти, терабайти), що є не зовсім коректним, оскільки по суті (відповідно до правил десяткової системи числення) це означає таке:
1 кілобайт = 10 3 (1000) байт 1 мегабайт = 10 3 (1000) кілобайт = 10 6 (1 000 000) байт 1 гігабайт = 10 3 (1000) мегабайт = 10 6 (1 000 000 000) байт 1 терабайт = 10 3 (1000) гігабайт = 10 6 (1 000 000) мегабайт = 10 9 (1 000 000 000) кілобайт = 10 10 0 0
Але коли вже так склалося, нічого не вдієш. Важливо лише пам'ятати, що на практиці часто використовуються кілобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гігабайт (Гбайт), терабайт (Тбайт) саме як похідні від байта як одиниці виміру кількості інформації в двійковій системі. І в цьому випадку вживають, наприклад, термін "кілобайт", маючи на увазі саме 1024 байта і не що інше.
Однак, дуже часто виробники накопичувачів (включаючи жорсткі диски, флешки, DVD- та CD-диски) при вказівці обсягу для зберігання інформації застосовують саме десяткові приставки за прямим призначенням (1 Кбайт = 1000 байт), у той час як той же Віндовс, наприклад, розраховує їх розмір у двійковій системі.
Звідси і виходить деяка невідповідність, яка може заплутати простого користувача. Скажімо, у документації вказано ємність диска 500 Гб, в той час як Windows показує його об'єм рівним 466,65 Гбайт.
По суті ніякої розбіжності немає, просто розмір накопичувача присутній у різних системахчислення (той самий пень, тільки збоку). Для недосвідчених користувачів це дуже незручно, але, як я вже сказав, доводиться з цим миритися.
Резюмуючи, зазначу таке. Скажімо, вам запитають: скільки байт у кілобайті?Теоретично коректною буде відповідь: 1 кілобайт дорівнює 1000 байтам. Просто треба пам'ятати, що на практиці здебільшого десяткові приставки використовуються як двійкові, які кратні 1024, хоча іноді вони застосовуються за прямим призначенням і кратні саме 1000.
Ось така арифметика, сподіваюся, що ви не заплуталися. У публікації я згадав кілобайт, мегабайт, гігабайт та терабайт, а що далі? Які ще більші одиниці кількості інформації можливі? На це запитання відповість таблиця, де зазначені не тільки співвідношення одиниць в обох системах, а й їх позначення у міжнародному та російському форматах:
| Двійкова система | Десяткова система | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Назва | Позначення | Ступінь | Назва | Позначення | Ступінь | ||
| Ріс. | між. | Ріс. | між. | ||||
| байт | Б | B | 2 0 | байт | Б | B | 10 0 |
| кібібайт | КіБ | KiB | 2 10 | кілобайт | Кбайт | KB | 10 3 |
| мебібайт | МіБ | MiB | 2 20 | мегабайт | Мбайт | MB | 10 6 |
| гібібайт | ГіБ | GiB | 2 30 | гігабайт | Гбайт | GB | 10 9 |
| тебібайт | Тіб | TiB | 2 40 | терабайт | Тбайт | TB | 10 12 |
| пебібайт | ПіБ | PiB | 2 50 | петабайт | Пбайт | PB | 10 15 |
| ексбібайт | ЕіБ | EiB | 2 60 | ексабайт | Ебайт | EB | 10 18 |
| зебібайт | ЗіБ | ZiB | 2 70 | зеттабайт | Збайт | ZB | 10 21 |
| йобібайт | ЙіБ | YiB | 2 80 | йоттабайт | Ібайт | YB | 10 24 |
Якщо хочете швидко визначити, наприклад, скільки мегабайт в гігабайті (хоча досвідчений користувач, звичайно, легко обійдеться в цьому випадку без таблиці), то шукайте в таблиці комірки, що відповідає кількості байт в мегабайті і гігабайті, а потім діліть більше значення на менше.
10 9 /10 6 = 1 000 000 000/1 000 000 = 1000
Виходить, що в 1 гігабайті 1000 мегабайт. Так само можна перекладати похідні в двійковій системі - мебібайти в кібібайти, тебібайти в гібібайти і т.д.
Перекладаємо байти в біти, кілобайти, мегабайти, гігабайти, терабайти в онлайн конвертері
Публікація була б неповною, якби я не навів інструмент, за допомогою якого можна здійснити переклад byte у різні похідні. У мережі багато різноманітних конвертерів, з яких можна зробити ці нехитрі операції. Ось один з них, який мені сподобався.
Цей конвертер зручний тим, що ввівши кількість byte, можна відразу отримати результат у всіх можливих вимірах (у тому числі перевести біти в байти):
З даного прикладуслід, що 3072 байта дорівнює 24576 бітам, 3,0720 кілобайтам або 3 кібібайтам. Крім цього, трохи нижче розташовані посилання на мінікалькулятори, де ви зможете швидко зробити конкретний переклад з однієї системи одиниць до іншої.
Інформація відноситься до фундаментальних, невизначених понять науки, інформатика. Проте зміст цього поняття має бути роз'яснений. Зробимо спробу розглянути це поняття з різних позицій.
Термін інформаціяпоходить від латинського слова informatio, що означає відомості, роз'яснення, виклад. Нині наука намагається знайти загальні властивості і закономірності, властиві багатогранному поняттю інформація, але це поняття багато в чому залишається інтуїтивним і отримує різні смислові наповнення у різних галузях людської діяльності:
у побуті інформацією називають будь-які дані, відомості, знання, які будь-кого цікавлять. Наприклад, повідомлення про якісь події, про чиюсь діяльність тощо;
у техніці під інформацією розуміють повідомлення, що передаються у формі знаків або сигналів (у цьому випадку є джерело повідомлень, одержувач (приймач) повідомлень, канал зв'язку);
у кібернетиці під інформацією розуміють ту частину знань, що використовується для орієнтування, активного впливу, управління, тобто. з метою збереження, вдосконалення, розвитку системи;
в теорії інформації під інформацією розуміють відомості про об'єкти та явища навколишнього середовища, їх параметри, властивості та стан, які зменшують наявний про них ступінь невизначеності, неповноти знань.
Інформація може існувати у вигляді:
текстів, малюнків, креслень, фотографій;
світлових чи звукових сигналів;
радіохвиль;
електричних та нервових імпульсів;
магнітних записів;
жестів та міміки;
запахів та відчуттів;
хромосом, з яких передаються у спадок ознаки та властивості організмів, і т.д.
Властивості інформації
властивості інформації (з погляду побутового підходу до визначення);
релевантність – здатність інформації відповідати потребам споживача;
повнота;
своєчасність;
достовірність;
доступність;
захищеність;
ергономічність - властивість, що характеризує зручність форми чи обсягу інформації з погляду даного споживача.
З цієї точки зору властивості інформації:
запам'ятовуваність;
переданість;
відтворюваність
перетворюваність
стирання.
Фундаментальна властивість інформації – перетворюваність. Воно означає, що інформація може змінювати спосіб та форму свого існування. Копіюваність є різновидом перетворення інформації, при якому її кількість не змінюється. У випадку кількість інформації у процесах перетворення змінюється, але зростати неспроможна. Вищою формою інформації, що виявляється - в управлінні соціальних системахє знання.
Інформаційні процеси
Під інформаційним розуміють процес, пов'язаний з певними операціями над інформацією, в ході якого може змінитися зміст інформації або форма її подання.
В інформатиці до таких процесів відносять:
отримання,
зберігання,
передачу,
обробку,
використання інформації.
Визначення кількості інформації
Імовірнісний підхід до вимірювання інформації
Будь-яка інформація може розглядатися як зменшення невизначеності наших знань про навколишній світ (теоретично інформації прийнято говорити саме про зменшення невизначеності, а не про збільшення обсягу знань). Випадковість події у тому, що реалізація тієї чи іншої результату має певну міру невизначеності. Нехай, наприклад, абсолютно незнайомий нам учень складає іспит, результатом якого може бути отримання оцінок 2, 3, 4 або 5. Оскільки ми нічого не знаємо про даного учня, то ступінь невизначеності всіх перерахованих результатів складання іспиту абсолютно однаковий. Навпаки, якщо нам відомо, як він навчається, то впевненість у деяких наслідках буде більшою, ніж в інших: так, відмінник швидше за все здасть іспит на п'ятірку, а отримання двійки для нього – це майже неймовірне. Найбільш просто визначити кількість інформації у випадку, коли всі результати події можуть реалізуватися з рівною часткою ймовірності. У цьому випадку для обчислення інформації використовується формула Хартлі.
У складнішій ситуації, коли результати події очікуються з різним ступенем впевненості, потрібні складніші обчислення по формулі Шеннона, яку зазвичай виносять за межі шкільного курсу інформатики. Очевидно, що формула Хартлі є деяким окремим випадком. загальної формулиШеннона.
Формула Хартлібула запропонована 1928 року американським інженером Р.Хартлі. Вона пов'язує кількість рівноймовірних станів Nз кількістю інформації Iу повідомленні про те, що будь-який із цих станів реалізувався.
Найбільш проста форма для цієї формули зафіксується наступним чином:
2 I = N
Причому зазвичай значення Nвідомо, а Iдоводиться підбирати, що дуже зручно. Тому ті, хто знає кращу математику, воліють перетворити цю формулу так, щоб відразу виразити шукану величину Iу явному вигляді:
I = log 2 N
Одиниця інформації має назву біт(Від англ. Винарі digiT- Двійкова цифра); таким чином, 1 біт- це інформація про результат досвіду з двома рівноймовірними наслідками.
Чим більше можливих результатів, тим більше інформації у повідомленні про реалізацію одного з них.
приклад 1.З колоди вибрали 16 карт (всі "картинки" та тузи) і поклали на стіл малюнком донизу. Верхню карту перевернули (дама пік). Скільки інформації буде укладено у повідомленні про те, яка саме карта виявилася зверху? Всі карти однакові, тому будь-яка з них могла бути перевернута з однаковою ймовірністю. У таких умовах застосовна формула Хартлі. Подія, що полягає у відкритті верхньої карти, для нашого випадку могла мати 16 можливих наслідків. Отже, інформація про реалізацію одного з них дорівнює
I = log 2 16 = 4 біта
Примітка.Якщо ви не любите логарифми, можна записати формулу Хартлі у вигляді 2 i = 16і отримати відповідь, підбираючи таке I, що їй задовольняє.
Алфавітний (об'ємний) підхід до вимірювання інформації
Він полягає у визначенні кількості інформації у кожному із знаків дискретного повідомлення з наступним підрахунком кількості цих знаків у повідомленні. Нехай повідомлення кодується за допомогою певного набору символів. Зауважимо, що якщо для цього набору встановлено порядок слідування знаків, то він називається алфавітом. Нехай алфавіт, за допомогою якого записуються всі повідомлення, складається з N символів. Для простоти припустимо, що вони з'являються у тексті з однаковою ймовірністю. Тоді застосовна формула Хартлі для обчислення інформації
Що розуміється під бітом інформації?
Дайте визначення одиниці виміру інформації байта.
Визначте поняття розряду в байті.
Перерахуйте похідні одиниці інформації.
Що таке потужність алфавіту?
За якою формулою можна визначити розмір алфавіту?
Які є основні підходи до вимірювання інформації?
Запишіть формулу, яка пов'язує між собою кількість подій з різними ймовірностями та кількість інформації.
ДОДАТОК А
ПРИКЛАДИ ЗАВДАНЬ (З РІШЕННЯМИ)
приклад 1. Після іспиту з інформатики оголошують оцінки (5, 4, 3 або 2). Яка кількість інформації буде нести повідомлення про оцінку студента А, який вивчив лише половину квитків, та повідомлення про оцінку учня Б, який вивчив усі квитки.
Рішення. Досвід показує, що для учня А всі чотири оцінки (події) є рівноймовірними і тоді кількість інформації, яка несе повідомлення про оцінку, можна обчислити за формулою Хартлі:
I= Iog 2 4 = 2 біти.
У результаті спостережень, для студента найбільш ймовірною оцінкою є «5» ( р 1 = 1/2), ймовірність оцінки «4» вдвічі менше ( р 2 = 1/4), а ймовірності оцінок «2» і «3» ще вдвічі менше ( р 3 =p 4 = 1/8). Оскільки дані події є рівноймовірними, для підрахунку кількості інформації скористаємося формулою Шеннона:
I = - ( 1/2·log 2 l/2+1/4·log 2 l/4+1/8·log 2 l/8+1/8·log 2 l/8)біт = 1,75 біт
(log 2 l/2=-1, log 2 l/4=-2, log 2 l/8=-3).
Відповідь: 2 біти; 1,75 біт.
приклад 2. У барабані для розіграшу лотереї знаходиться 32 кулі. Скільки інформації містить повідомлення про те, що випав номер 17?
Рішення. Оскільки витягування будь-якої з 32 куль рівноймовірне, то кількість інформації про один номер знаходиться з рівняння: 2 I=32. Так як 32 = 2 5 то I= 5 біт. (Відповідь не залежить від того, який саме випав номер).
Відповідь: 5 біт.
приклад 3. Для реєстрації на сайті користувачеві потрібно вигадати пароль. Довжина пароля – 11 символів. Як символи використовуються десяткові цифри і 12 різних літер алфавіту, причому всі літери використовуються у двох накресленнях: як малі, так і великі (регістр літери має значення).
Під зберігання кожного такого пароля на комп'ютері відводиться мінімально можлива і однакова ціла кількість байтів, при цьому використовується кодування символів і всі символи кодуються однаковою і мінімально можливою кількістю бітів.
Визначте об'єм пам'яті, який займає зберігання 60 паролів (пароль повинен займати цілу кількість байт).
Рішення.
згідно з умовою, у паролі можна використовувати 10 цифр (0...9) + 12 великих літер алфавіту + 12 малих літер, всього 10+12+12=34 символи;
для кодування 34 символів потрібно виділити 6 біт пам'яті (5 біт не вистачає, вони дозволяють закодувати лише 2 5 = 32 варіанти);
для зберігання всіх 11 знаків пароля необхідно 11 * 6 = 66 біт;
оскільки пароль повинен займати ціле число байт, беремо найближче (точніше, не менше) значення, яке кратно 8: це 72 = 9 * 8; тобто один пароль займає 9 байт;
отже, 60 паролів займають 9 * 60 = 540 байт.
Відповідь: 540 байт.
приклад 4. У базі даних зберігаються записи, що містять інформацію про студентів:
<Фамилия>- 16 символів: російські літери (перша велика, інші малі);
<Имя>- 12 символів: російські літери (перша велика, інші малі);
<Отчество>- 16 символів: російські літери (перша велика, інші малі);
<Год рождения>- Числа від 1960 до 1997.
Кожне поле записується за допомогою мінімально можливої кількості біт. Визначте мінімальну (цілу) кількість байт, необхідну для кодування одного запису, якщо літери еі евважаються такими, що збігаються.
Рішення.
отже, потрібно визначити мінімально можливі розміри в бітах для кожного з чотирьох полів та скласти їх;
відомо, що перші літери імені, по батькові та прізвища - завжди великі, тому можна зберігати їх у вигляді малих і робити великими тільки при виведенні на екран;
таким чином, для символьних полів достатньо використовувати алфавіт із 32 символів (російські малі літери, «е» і «е» збігаються, прогалини не потрібні);
для кодування кожного символу 32-символьного алфавіту потрібно 5 біт (32 = 2 5), тому для зберігання імені, по батькові та прізвища потрібно (16 +12 +16) * 5 = 220 біт;
для року народження є 38 варіантів, тому йому потрібно відвести 6 біт (2 6 =64≥38);
таким чином, всього потрібно 226 біт або 29 байт.
Відповідь: 29 байт.
Приклад 5. Текст містить 150 сторінок; на кожній сторінці – 40 рядків, у кожному рядку – 60 символів (для запису тексту використовувався 256-символьний алфавіт). Який обсяг інформації в Мбайтах міститься у документі?
Рішення. Потужність алфавіту дорівнює 256 символів, тому один символ несе 1 байт інформації. Значить, сторінка містить 40 60 = 2400 байт інформації. Обсяг всієї інформації у документі (у різних одиницях):
2400 · 150 = 360 000 байт.
360 000/1024 = 351,6 Кбайт.
351,5625/1024 = 0,3 Мбайт.
Відповідь: 0,3 Мбайт.
Приклад 6 . Якою є потужність алфавіту, за допомогою якого записано повідомлення, що містить 2048 символів (сторінка тексту), якщо його обсяг становить 1,25 Кбайта?
Рішення. Перекладемо інформаційне повідомлення в біти:
1,25 * 1024 * 8 = 10240 біт.
Визначимо кількість біт на один символ:
10240: 2048 = 5 біт.
За формулою для потужності алфавіту визначимо кількість символів в алфавіті:
N=2 i=2 5 =32 символи.
Відповідь: 32 символи.
Сторінка 1
Біт інформації в принципі може бути зчитаний при розмірі близько 10 нм. Тому для високогототного запису матеріали мають бути нанокристалічними. Але вже при розмірі частинок близько кількох десятків нанометрів спостерігається суперпарамагнітний ефект - через теплові коливання вектор намагніченості дрібної частинки не здатний зберігати свою орієнтацію досить довгий час. Іншими словами, термічні флуктуації руйнують інформацію, що зберігається.
Скільки біт інформації містить довільне тризначне число.
Один біт інформації, в такий спосіб, має досить обмежену ємність.
Один біт інформації коштує від fcB In 2 і більше. Прийом та передача інформації пов'язані з незворотними витратами ентропії, які не залежать від температури. Жодна хитромудра конструкція не може дозволити нам обійти другий початок термодинаміки. Якщо інформаційну систему підживлювати даними, її ентропія завжди зростатиме, оскільки ентропія є мірою внутрішнього безладдя. Отже, в стаціонарному режимі ентропію необхідно відводити від системи, наприклад, шляхом теплопровідності чи випромінювання, що може створити певні проблеми. Інформаційні системи повинні експортувати ентропію, тому вона відповідає процесам самоорганізації. На щастя, внутрішні переходи в інформаційної системиможуть протікати оборотно чи майже оборотно, тому жодних принципових обмежень тут немає.
Поняття біта інформації можна продемонструвати на наступному прикладі. Залізнична станція має 8 шляхів: I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII. Припустимо, до станції наближається поїзд. У диспетчера під рукою три перемикачі (А, Б, С), кожен з яких може бути поставлений або в ліве або в праве положення. Перемикач А подає керуючий сигнал вхідну стрілку а. Якщо на стрілку подається сигнал 0, вона відкриває перед поїздом ліву колію, а якщо подається сигнал 1, то правий шлях. Ставлячи перемикач у ліве чи праве становище, диспетчер щоразу посилає управляючий сигнал (0 чи 1), що містить інформацію на 1 біт. Поставивши у відповідні положення всі три перемикачі, диспетчер сформує сигнал, що керує, який направить поїзд на той чи інший з восьми шляхів. Вісім шляхів - вісім сигналів, що управляють, кожен з яких містить 3 біта інформації.
Певна кількість бітів інформації, що зберігаються в одному осередку, називається словом пам'яті. Слово пам'яті може збігатися з машинним словом, є інформаційною одиницею. Так, при довжині слова 32 двійкових розряду слово пам'яті може мати довжину 16 або 64 біт. У першому випадку машинне слово розміщується у двох осередках пам'яті, у другому - в одному осередку пам'яті зберігається два машинні слова.
При зчитуванні біта інформації на адресну шину X подається рівень напруги - UC4 (U UC4), який відкриває транзистор VT3, але може відкрити транзистор V7V При зчитуванні 1 ємність Сп буде розряджатися через відкриті транзистори VT2 і VT3 на заземлену шину.
Для передачі біта інформації (двійкової змінної) необхідний один ланцюг. Сукупність ланцюгів, що використовуються передачі слова, називається шиною. Приймемо, що шина отримує найменування слова, що передається по ній, і ланцюги шини нумеруються так само, як розряди слова.
Що стосується класичного біта інформації, то вона є осередком з двома можливими станами. Якщо з двох станів фіксується лише один, створюється один біт класичної інформації. Квантова частка зі спином 1/2 також має два можливі стани, тобто. з'являється деяка аналогія між такою часткою і класичним осередком пам'яті ємністю в один біт. На відміну від класичного біта, що має тільки один з двох станів, наприклад, квантовий кубит може існувати в довільній комплексній суперпозиції таких станів.
Група із 8 бітів інформації називається байтом. Якщо біт – мінімальна одиниця інформації, то байт її основна одиниця.
Вони можуть зберігати 16 біт інформації. Основа цих ЗУ - матриця з 16 тригерів, що утворюють чотири ряди і чотири колонки.
p align="justify"> Інформаційна швидкість вимірюється кількістю бітів інформації, переданих в одиницю часу. Саме бодова швидкість визначається смугою пропускання лінії. Якщо одна зміна значення дискретного сигналувідповідає кільком бітам, то інформаційна швидкість перевищує бодову. Наприклад, при числі градацій 16 та швидкості 1200 бод одному боду відповідає 4 біт/с та інформаційна швидкість становить 4800 біт/с. Зі зростанням довжини лінії зв'язку збільшується згасання сигналу і, отже, зменшуються смуга пропускання та інформаційна швидкість.
- «Бездротові інформаційні технології» ТОВ Москва, організація, техн. Джерело: http://www.vedomosti.ru/newspaper/article.shtml?2004/10/29/82849 БІТ безпечні інформаційні технології кафедра СПбГІТМО освіта та наука, Санкт Петербург, технічні … Словник скорочень та абревіатур
А; мн. рід. біт та ів; м. [від англ. скорочення BInary digiT двійковий знак] Мінімальна одиниця вимірювання кількості інформації та об'єму пам'яті комп'ютера (рівна одному осередку або одному двійковому знаку типу так ні). * * * біт (англ. bit, від… … Енциклопедичний словник
Біт на секунду, біт/с (англ. bits per second, bps) базова одиниця виміру швидкості передачі, використовувана фізично мережевої моделі OSI чи TCP/IP. На вищих рівнях мережевих моделей, як правило, використовується більше ... Вікіпедія
- (Ісп.). Те саме, що реал, монета цінністю 16 1/2 коп. Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. Чудінов А.М., 1910. БІТ 1 [англ. beat бити] муз. витримана в рівномірному темпі танцювальна та легка музика у розмірі 4/4 с… Словник іноземних слів російської мови
- (англ. bit від binary двійковий та digit знак), двійкова одиниця, в теорії інформації одиниця кількості інформації. Біт у обчислювальній техніці двійкова цифра, двійковий розряд. число біт пам'яті ЕОМ визначає максимальну кількість двійкових цифр. Великий Енциклопедичний словник
Двійкова одиниця інформації, двійковий знак Словник російських синонімів. біт сущ., кіл синонімів: 2 біг біт (2) е … Словник синонімів
- (bit) Абревіатура поняття двійковий розряд. Див: двійковий запис (binary notation). Бізнес. Тлумачний словник. М: ІНФРА М, Видавництво Весь Світ. Грехем Бетс, Баррі Брайндлі, С. Вільямс та ін. Загальна редакція: д.е.н. Осадча І.М.. 1998. Біт … Словник бізнес-термінів
Біт, а; нар. мн. ів, сч. ф.біт (одиниця кількості інформації) … Російське словесне наголос
БІТ, а, чоловік. (Спец.). Одиниця виміру кількості інформації (в 1 знач.). Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова
Одиниця кількості інформації, що міститься у повідомленні типу «так» – «ні». Біт у обчислювальній техніці – двійкова цифра, двійковий розряд, що приймає лише два значення – 0 або 1. Одним бітом можна виразити лише два числа – 0 та 1.… … Енциклопедія техніки
- (біт, bit) (від англ. binary двійковий і digit знак, цифра), одиниця кількості інформації в двійковій системі. Зазвичай послідовність із восьми Б. зв. байтом. Фізичний енциклопедичний словник. М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. … Фізична енциклопедія