Bit je nejjednodušší jednotka v číslování systému , což může trvat pouze dvě hodnoty, nejčastěji označeny číslicemi 0 a 1 . Trochu může představovat i alternativní logiku vyjádřený falešné a pravdivé , „osoba postava binární “ binární číslice v angličtině, slovo bit , což znamená „kus“ je zkratka.
V teorii informace , trochu je minimální množství informací přenášených prostřednictvím zprávy, a jako taková představuje základní jednotku měření z informací v oboru počítačových věd . Množství efektivně přenášených informací je vyjádřeno v shannonech a nesmí překročit velikost zprávy v bitech.
Digitální systémy se zabývají výhradně informacemi se sníženým počtem bitů, obvykle seskupenými do skupin s pevnou velikostí nazývaných bajty ( / bait / ).
Slovo „bit“ je kontrakce anglických slov bi nary digi t , což znamená „binární číslice“, s hříčkou na bitu , „malý kousek“. Za jeho popularizaci vděčíme Claude Shannonovi , který vynález připisuje Johnu Tukeymu .
Bitový nebo binární prvek je stavebním kamenem systému binárního číslování. Tento systém, nejvíce analytický ze všech číslovacích systémů, protože rozkládá čísla na nedělitelné prvky, je základem téměř všech počítačových systémů .
| Kontext | Hodnoty | |
|---|---|---|
| Logika | Nepravdivé | skutečný |
| Ne | Ano | |
| Digitální | 0 | 1 |
Bit může nabrat pouze dvě hodnoty. V logice ( booleovská algebra ) jsou tyto hodnoty nepravdivé a pravdivé , nebo někdy ne a ano . V aritmetice jsou to 0 a 1 .
Četné technické prostředky umožňují kódování binárních informací. Magnetická polarizace je elektrický náboj slouží k ukládání proudu nebo elektrické napětí se intenzita světla se běžně používá pro přenos. Hlavní věcí je rozlišit s velmi dobrou spolehlivostí dva stavy, aby se omezily chyby. Korespondence mezi každým ze dvou stavů a hodnotou odpovídajícího bitu je věcí konvence. Spínač může být otevřený nebo uzavřený , aby kód 0 nebo 1 ; druhý stav kóduje druhou hodnotu. Totéž platí pro elektrické napětí nebo proud, magnetickou polarizaci, zapnutí nebo vypnutí světla.
Podle Shannonovy matematické teorie informací , když dostáváme informace odpovídající výskytu události s pravděpodobností výskytu 1 ku 2, dostáváme trochu informace.
Příklad - Hlavy nebo ocasy:Během rozhodování fotbalového zápasu, když rozhodčí ukáže, že mince padla na ocas, předá trochu informací 2 kapitánům konkurenčních týmů, protože před tímto oznámením byla pravděpodobnost získání jednoho nebo druhého výsledku rovnat se.
Název základní informační jednotky je shannon , symbol Sh.
V ideálním kódování informací by jakýkoli bit (binární prvek) nesl informační shannon. Není tomu tak, protože informace obklopující bit v proudu mohou ovlivnit jeho pravděpodobnost, že bude mít kteroukoli hodnotu. Informace obsažené v proudu n bitů jsou maximálně n shannony. Obvykle je to méně, protože ne všechny kombinace odpovídají platným zprávám se stejnou pravděpodobností.
Příklad - paritní bit:Aby byla zajištěna detekce chyb, jsou dobrovolně přenášeny přebytečné informace, které jsou odvozeny z přenesených údajů. Jeden z nejjednodušších systémů spočívá v kódování na 8 bitech slovo ze 7 bitů, osmý, nazývaný paritní bit , se počítá tak, že celkový počet 1 v sadě je vždy platný nebo lichý, podle platné dohody .
Taková sada 8 bitů má pouze 2 7 možných hodnot a nese 7 a ne 8 shannonů.
Kromě těchto dobrovolných propouštění, která byla zavedena s cílem opravit chyby přenosu, obsahují kódování prvek opakování, který je zachován, protože usnadňuje zpracování digitálních dat .
Příklad - číslo s plovoucí desetinnou čárkou:V informatice často kódujeme veličiny v číslech s plovoucí desetinnou čárkou . Standard IEEE 754 opravuje pro 32bitové kódování kódování, které určuje 4,286,578,689 platných hodnot z 2,32 , nebo 4,294,967,296 možných.
32bitové číslo s plovoucí desetinnou čárkou tedy poskytuje 31,997 a ne 32 shannonů informací.
Lidská komunikace navíc obsahuje neúmyslnou část opakování, kterou lze částečně omezit statistickou analýzou. Komprese dat je přibližný počet bitů zprávy z množství informací, které předává, a tím zvýšení počtu shannons na bit.
Pokud se nejedná o účinnost kódování, bit a shannon jsou prakticky ekvivalentní.
Pokud se chceme vzdát této možná zavádějící korespondence mezi kódovací jednotkou a informační jednotkou, můžeme vyjádřit množství informací v nats na základě přirozeného logaritmu a ne jako bit na základním logaritmu 2. nat je rovno jedné shannon vynásobený přirozeným logaritmem 2, což je asi 0,7.
Bit by neměl být zaměňován s bajtem , anglickým slovem, které se vyslovuje / bait / a je přeloženo jako bajt , řada bitů. Ve výpočetní technice je bajt obecně řadou 8 bitů, což v tomto případě tvoří bajt . Když je počet binárních prvků, které jej tvoří, odlišný, je to obvykle uvedeno. Můžeme tedy najít tvary „dublet“, „triplet“ a obecněji „ n -uplet“.
|
Mezinárodní systém (SI) |
Binární předpony (CEI) |
Pořadí velikosti |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Jednotka | Hodnocení | Hodnota | Jednotka | Hodnocení | Hodnota | |
| bit | bit | 1 bit | bit | bit | 1 bit | 1 |
| kilobit | kbit nebo kb | 10 3 bity | kibibit | Kibit (nebo Kb, podle použití) | 2 10 bitů | 10 3 |
| megabit | Mbit nebo Mb | 10 6 bitů | mebibit | Mibit | 2 20 bitů | 10 6 |
| gigabitový | Gbit nebo Gb | 10 9 bitů | gibbit | Gibit | 2 30 bitů | 10 9 |
| terabit | Tbit nebo Tb | 10 12 bitů | tebibit | Tibit | 2 40 bitů | 10 12 |
| petabit | Pbit | 10 15 bitů | váhat | Pibit | 2 50 bitů | 10 15 |
| exabit | Ebit | 10 18 bitů | exbibit | Eibit | 2 60 bitů | 10 18 |
| zettabit | Zbit | 10 21 bitů | zebibit | Zibit | 2 70 bitů | 10 21 |
| yottabit | Ybit | 10 24 bitů | yobibit | Yibit | 2 80 bitů | 10 24 |
Pro bitové a bajtové zkratky neexistuje všeobecně přijímaný standard .
bit V IEC 60027 (EN) se Mezinárodní elektrotechnické komise definuje něco jako symbol binární jednotky (například kbit za kb). Harmonizovaná norma ISO / IEC IEC 80000-13: 2008 (en) ruší a nahrazuje články 3.8 a 3.9 normy IEC 60027-2: 2005 (týkající se teorie informací a binárních předpon ). b IEEE dává v IEEE 1541 (en) b jako symbol jednotka pro bit . Tato konvence se v počítačové vědě často používá, ale Mezinárodní systém jednotek , jehož bit není součástí, používá b se již používá pro jinou jednotku, stodolu , v jiném specializovaném oboru. Na druhou stranu, bit je již zkratkou binární číslice a není důvod ji dále zkracovat. B Citované texty CIE a IEEE dávají B jako zkratku pro bajt . CIE i Mezinárodní telekomunikační unie přijímají o pro bajt místo bajtu . Termín oktet je přesnější, nezávisí na materiálním základě a je častější ve frankofonních zemích. V mezinárodním systému jednotek je symbol jednotky psán malými písmeny, pokud její název nepochází od jména osoby, která má zkrácený symbol velkými písmeny. Mimo mezinárodní soustavu jednotek označuje B bel ; ale používáme pouze jeho dílčí násobek, decibel (dB), který pravděpodobně nebude zaměňován s decibytem , protože v telekomunikacích a informatice používáme pouze násobky bajtů.