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.

Некоторые современные пользователи, которые разбираются в компьютерах, могут с уверенностью сказать, что в одном байте содержится восемь бит информации, и будут по-своему правы. Однако это не всегда так: в этой статье мы расскажем вам подробнее, сколько бит в байте.

История вопроса о байтах и битах

Большинство современных компьютеров используют именно такую информацию, где один байт равен восьми битам. Но все дело в том, что старые компьютеры (то есть одни из первых) использовали байт с совершенно другим количеством битов, где в одном байте содержалось от шести до девяти битов. На самом деле байт — это единица измерения информации, которую придумали сравнительно недавно. Байт стал равен восьми битам лишь с 1970 года, поскольку именно тогда ввели на это стандарт.

Почему байт равняется именно восьми, вам никто точно не скажет, но давайте хотя бы разберемся, почему восемь бит выбрали в качестве стандарта. Так, в одной из старых вычислительных систем одна цифра занимала четыре бита. И поэтому байт, равный восьми битам, позволял вмещать в себя двухзначные числа и, таким образом, байт шестибитный стал бесполезен, так как две цифры в байт уже попросту не вмещалось.

Еще одна версия, почему приняли стандарт равный восьми, заключается в том, что все числа, связанные с компьютером, кратны именно восьмёрке. Пример: оперативная память. Вначале идет 128 мегабайт, далее 256, чуть позже 512, а потом уже идут гигабайты (один, два, четыре, восемь и т.д.) Вот и результат: четыре бита - слишком мало, 16 никогда не применялись, а вот восемь - как раз то, что надо.

Переводим биты в байты и обратно

Давайте теперь попробуем ответить на вопрос, сколько бит содержит 2 байта? Итак, мы знаем, что один байт равен восьми, соответственно, восемь нужно умножить на два, получится шестнадцать. Получается, что в двух байтах содержится шестнадцать бит.

Полезно знать, что 1024 байта составляют килобайт (или можно сказать, что килобайт — это 8192 байта), 1024 килобайта — мегабайт, а 1024 мегабайта — гигабайт. Соответственно, терабайт — это уже 1024 гигабайта. Надо сказать, что в последнее время информацию стали мерить уже и терабайтами, поэтому и эти знания нам вскоре пригодятся.

Возможно, вам также будет интересно узнать и другую информацию по этой теме из нашей статьи .

Алиса. Меня зовут Алиса…
Шалтай-Болтай. Какое глупое имя! Что оно значит?
Алиса. Разве имя должно что-то значить?
Шалтай-Болтай. Конечно, должно! Возьмем, к примеру, мое имя - оно выражает мою суть! Замечательную чудесную суть! А с таким именем, как у тебя, ты можешь оказаться чем угодно… Ну просто чем угодно!

Л. Кэрролл. Алиса в Зазеркалье

Сегодняшний параграф посвящен теме, с которой начинается любой компьютерный учебник. Начинается он с объяснения минимальной терминологии - вот есть бит, а когда битов становится восемь, то это уже байт. А когда байтов накопится 1024, получим килобайт. Каждый эту смертную скуку по разу прочел, кто-то запомнил, кто-то - нет; прочитал учебник, закрыл - и все.

Давным-давно, в стародавние времена жили-были компьютеры. И все в них измерялось в байтах. Но они быстро выросли, и байтов стало много-много - целые тыщи. Тогда компьютерные первопроходцы придумали термин K для обозначения 1024 байт (2 10 байт), чтобы не путать с к - кило, то есть 1000.

Человечество в процессе долгого разглядывания пальцев выбрало десятичную систему счисления чуть раньше, чем был изобретен компьютер. А в конце XVIII века стандартолюбивые французы придумали метрическую систему мер, основанную как раз на десятке.

Хозяйке на заметку

В метрической системе обычно берут за основу какой-нибудь греческий или латинский корень и приставляют его ко всему. Все эти приставки возводят десятку в какую-нибудь степень. Скажем, миллиметр - это 10 −3 метров (одна тысячная метра). А километр - это 10 3 метров (одна тысяча метров).

Все метрические обозначения нужно писать правильно, так как от этого зависит смысл: μ означает микро... , м означает милли... , м означает метр , а М - мега...

А компьютеры работали, работают и в ближайшее время будут работать в двоичной системе. Нам известно, что десятичная приставка к происходит от слова «кило» (тысяча), пишется маленькой и означает умножение на тысячу. Двоичное К имеет к «кило» исключительно мнемоническое отношение.

Изначально новая единица называлась К-байт (кабайт), но довольно быстро превратилась в килобайт, хотя этого никто не имел в виду изначально. Остальные значения подбирались по аналогии - мегабайт, гигабайт, терабайт... Все эти слова, по виду напоминающие метрические величины, на самом деле являются степенями двойки. А думать в степенях двойки очень неудобно - никто не думает о мегабайте - как о 1024 килобайтах.

Бóльшая часть производителей жестких дисков указывает объем изделий в десятичных мегабайтах и гигабайтах. А операционные системы смотрят на диски с точки зрения двоичных мегабайтов и гигабайтов. При покупке жесткого диска на 50 ГБ надо быть готовым к тому, что «недо» составит 3,5 ГБ. Оставшиеся 46,5 ГБ - это и есть честный объем диска. Но в двоичных гигабайтах!

Лирическое отступление

В характеристиках жидкокристаллических мониторов стоит обратить внимание на надпись: «диагональ экрана - 15″ (эквивалент 17″ с электронно-лучевой трубкой)». Это означает лишь то, что производители обычных кинескопов меряют диагональ, включая нерабочие области. Все равно в мире не бывает таких потребителей, которые придут в магазин с дюймовой линейкой, чтобы замерить экран. Главное - победить в борьбе красивых цифр (см. также § 70).

Поскольку промышленность пока не научилась делать жидкокристаллические экраны с нерабочей областью, рекламщикам приходится выдавать тайны прошлогодних трюков.

Своей жизнью живет телекоммуникационная индустрия. Там изначально заведено все измерять в десятичных килобитах. Обычно скорость передачи данных меряется килобитами в секунду (кб/сек.). Модем на 28,8 кб/сек. при хорошей погоде передает в секунду ровно 28 800 бит, то есть примерно три с половиной двоичных килобайта. В модеме «на 28,8 К» обозначение «К» вместо «кб/сек.» является плодом фантазии маркетологов и профессионалами не используется.

Особый случай наблюдался у изобретателей 3,5-дюймовой дискеты (которая, на самом деле, 90-миллиметровая). На каждой коробке было указано «1,44 МБ». Все помнят это число. И все помнят, что влезало на дискету гораздо меньше обещанного. Почему? Потому что в данном случае речь идет об особых мегабайтах, в каждом из которых содержится 1 024 000 байт.

Кроме всего прочего, в системе Си буква К давно зарезервирована для обозначения температуры по абсолютной шкале Кельвина. Чтобы хоть как-то спасти эту шизофреническую ситуацию, Международная электротехническая комиссия (МЭК) попыталась в марте 1999 года навести порядок. Мэковцы предложили использовать новые названия для двоичных измерений и придумали новые сокращения, проложив аббревиатурные коржики кремом из буквы и: килобайт предлагалось переименовать в кибибайт (КиБ), мегабайт - в мебибайт (МиБ) и т. д. В ноябре 2000 года эти изменения были официально внесены в международный стандарт.

См.: IEC 60027–2 (2000–11) - Letter symbols to be used in electrical technology - Part 2: Telecommunications and electronics

Байт (byte) - единица хранения и обработки цифровой информации. Чаще всего байт считается равным восьми битам, в этом случае он может принимать одно из 256 (2’8) различных значений. Для того, чтобы подчеркнуть, что имеется в виду восьмибитный байт, в описании сетевых протоколов используется термин «октет» (лат. octet).

Килобайт (кБ, Кбайт, КБ) м., скл. - единица измерения количества информации, равная в зависимости от контекста 1000 или 1024 (2’10) стандартным (8-битным) байтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.
1 килобайт (КБ) = 8 килобит (Кб)

Мегабайт (Мбайт, М, МБ) м., скл. - единица измерения количества информации, равная, в зависимости от контекста, 1 000 000 (10’6) или 1 048 576 (2’20) стандартным (8-битным) байтам.

Гигабайт (Гбайт, Г, ГБ) - кратная единица измерения количества информации, равная 2’30 стандартным (8-битным) байтам или 1024 мегабайтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.

Терабайт (Тбайт, ТБ) м., скл. - единица измерения количества информации, равная 1 099 511 627 776 (2’40) стандартным (8-битным) байтам или 1024 гигабайтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.

Петабайт (ПБайт, ПБ) м., скл. - единица измерения количества информации, равная 25’0 стандартным (8-битным) байтам или 1024 терабайтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.

Эксабайт (Эбайт, Э, ЭБ) - единица измерения количества информации, равная 26’0 стандартным (8-битным) байтам или 1024 петабайтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.

Зеттабайт (Збайт, З, ЗБ) - единица измерения количества информации, равная 27’0 стандартным (8-битным) байтам или 1024 эксабайтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.

Йоттабайт (Йбайт, Й, ЙБ) - единица измерения количества информации, равная 1024 стандартным (8-битным) байтам или 1000 зеттабайтам. Применяется для указания объёма памяти в различных электронных устройствах.

1 Йoттабайт можно представить как:

103 = 1 000 Зеттабайтов

106 = 1 000 000 Эксабайтов

109 = 1 000 000 000 Петабайтов

1012 = 1 000 000 000 000 Терабайтов

1015 = 1 000 000 000 000 000 Гигабайтов

1018 = 1 000 000 000 000 000 000 Мегабайтов

1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 Килобайтов

1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 Байтов

Конвертор величин байт, бит, килобит, килобайт, мегабит, мегабайт, гигабит, гигабайт, терабит, терабайт, петабит, петабайт, эксбит, эксбайт

7,2 терабайта на один размером с обычный DVD диск

Австралийские исследователи создали технологию, которая теоретически позволяет записывать 7,2 терабайта данных на один диск размером с обычный DVD. Об этом сообщает Nature News, а статья исследователей появилась в журнале Nature.

В современных DVD-приводах запись информации осуществляется при помощи лазерного луча, который выжигает на поверхности диска выемки. Новая технология работает похожим образом. Основное отличие в том, что вместо появления выемок на поверхности диска плавятся золотые наноштыри.

Столь высокой плотности записи информации ученым удалось добиться при помощи нескольких технических приемов. Во-первых, исследователи использовали лазеры нескольких цветов. Дело в том, что лучи определенной длины волны воздействуют только на штыри с определенным соотношением длины и толщины. Во-вторых, исследователи использовали лучи с различной поляризацией, которые действуют на штыри, ориентированные определенным образом.

Используя лучи разного цвета и разной поляризации, представляется возможным записывать информацию на одном и том же регионе диска несколько раз. Так, например, два вида поляризации и три цвета (то есть в общей сложности шесть возможных комбинаций) позволяют записать 1,6 терабайта данных на диск размером с DVD. Если добавить еще один вариант поляризации, то получится диск объемом 7,2 терабайта.

Чтобы считывать информацию, исследователи используют слабый луч лазера, который не расплавляет наноштыри. При этом на выходе получается читаемый сигнал: эмпирически установлено, что наноштыри «откликаются» на слабый лазер гораздо лучше, чем, например, сферические наночастицы, в которые штыри превращаются после расплава.

Слабой стороной новой технологии является то, что исследователи используют лазерные импульсы очень короткой длительности — порядка нескольких фемтосекунд. Подобные лазеры дороги и сложны в производстве. Ученые надеются, что дальнейшее развитие технологии позволит обойти это ограничение. Они рассчитывают, что промышленное использование их открытия начнется примерно в 2020-х годах. ♌

Ловим Золотую рыбку в Интернете

Двоичный разряд, двоичное число по-английски Bi naryDigit . 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 иBi naryDigit , 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 = 2 n

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 и bite – кусочек. Считая кусочек частью целого, бит, действительно, – часть двоичного числа. Если байтом кодируются буквы, символы, из которых строятся слова, то и байт выражает часть слова.

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 = 2 10 байт

1 Мб = 1024 Кб= 2 10 Кб

1 Гб = 1024 Мб= 2 10 Мб

1 Тб = 1024 Гб= 2 10 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, 19 10 = 1011 2 .

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 = 0,31415926-10 1

300 000 = 0,3-10 6

123 456 789 = 0,123456789 10 1 /

Первая часть числа называется мантиссой, а вторая - характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).