Informationsmængde

Mængden af ​​information som et mål for at reducere videnusikkerhed.
(Særlig tilgang til at bestemme mængden af ​​information)

Erkendelsesprocessen af ​​den omgivende verden fører til akkumulering af information i form af viden (fakta, videnskabelige teorier osv.). Kvittering nye oplysninger fører til en stigning i viden eller, som det nogle gange siges, til et fald i videns usikkerhed. Hvis en besked fører til et fald i usikkerheden i vores viden, så kan vi sige, at en sådan besked indeholder information.

For eksempel, efter at have taget en prøve eller gennemført en prøve, plages du af usikkerhed, du ved ikke, hvilken karakter du fik. Til sidst annoncerer læreren resultaterne, og du modtager en af ​​to informationsmeddelelser: "bestået" eller "ikke bestået", og efter testen en af ​​fire informationsmeddelelser: "2", "3", "4" eller "5 ".

En informationsmeddelelse om en karakter til en prøve medfører en halvering af usikkerheden på din viden, da en af ​​to mulige informationsmeddelelser modtages. Informationsmeddelelse om vurderingen vedr prøve resulterer i en firedobling af usikkerheden på din viden, da en af ​​fire mulige informationsmeddelelser modtages.

Det er klart, at jo mere usikker den oprindelige situation er (den stor mængde informationsmeddelelser er mulige), jo flere nye oplysninger vi modtager, når vi modtager en informationsmeddelelse (jo flere gange vil usikkerheden på viden mindskes).

Informationsmængde kan betragtes som et mål til at reducere videnusikkerhed ved modtagelse af informationsmeddelelser.

Den tilgang til information, der er diskuteret ovenfor som et mål for at reducere videns usikkerhed, giver os mulighed for kvantitativt at måle information. Der er en formel, der relaterer antallet af mulige informationsmeddelelser N og mængden af ​​information, jeg har båret af den modtagne meddelelse:

N=2 i

(1.1)

Bit. For at kvantificere enhver mængde skal du først bestemme måleenheden. Så for at måle længde er måleren valgt som enhed, for at måle masse - kilogram osv. På samme måde skal du indtaste en måleenhed for at bestemme mængden af ​​information.

Bag enhed for informationsmængde mængden af ​​information, der er indeholdt i informationsmeddelelsen, accepteres, hvilket reducerer videnusikkerheden med det halve. Denne enhed kaldes lidt.

Hvis vi vender tilbage til modtagelsen af ​​en informationsmeddelelse om testresultaterne diskuteret ovenfor, så er usikkerheden her reduceret til det halve, og derfor er mængden af ​​information, som meddelelsen bærer, lig med 1 bit.

Afledte enheder til måling af mængden af ​​information. Den mindste måleenhed for mængden af ​​information er en bit, og den næststørste enhed er en byte, og:

1 byte = 8 bit = 2 3 bit.

Inden for datalogi er systemet til at danne flere måleenheder noget anderledes end det, der accepteres i de fleste videnskaber. Traditionelle metriske systemer af enheder, f.eks. Internationalt system SI-enheder, koefficienten 10 n bruges som multiplikatorer af flere enheder, hvor n = 3, 6, 9 osv., hvilket svarer til decimalpræfikserne "Kilo" (10 3), "Mega" (10 6), " Giga” (10 9) osv.

I en computer er information kodet ved hjælp af et binært fortegnssystem, og derfor bruges en faktor på 2 n i flere måleenheder for mængden af ​​information

Således indtastes måleenheder for mængden af ​​information, der er multipla af en byte, som følger:

1 kilobyte (KB) = 2 10 bytes = 1024 bytes;

1 megabyte (MB) = 2 10 KB = 1024 KB;

1 gigabyte (GB) = 2 10 MB = 1024 MB.

Kontrolspørgsmål

1. Giv eksempler på informationsbudskaber, der fører til en reduktion af videnusikkerhed.
2. Giv eksempler på informationsmeddelelser, der indeholder 1 bit information.

Bestemmelse af mængden af ​​information

Bestemmelse af antallet af informationsmeddelelser. Ved hjælp af formel (1.1) kan du nemt bestemme antallet af mulige informationsmeddelelser, hvis mængden af ​​information er kendt. For eksempel, i en eksamen tager du et eksamenskort, og læreren fortæller dig, at den visuelle informationsmeddelelse om dens nummer indeholder 5 bits information. Hvis du vil bestemme antallet af eksamensbilletter, er det nok at bestemme antallet af mulige informationsmeddelelser om deres antal ved hjælp af formel (1.1):

Antallet af eksamensbilletter er således 32.

Bestemmelse af mængden af ​​information. Tværtimod, hvis det mulige antal informationsmeddelelser N er kendt, er det nødvendigt at løse ligningen for I for at bestemme mængden af ​​information, som meddelelsen bærer.

Forestil dig, at du styrer en robots bevægelse og kan indstille retningen for dens bevægelse ved hjælp af informationsmeddelelser: "nord", "nordøst", "øst", "sydøst", "syd", "sydvest", "vest" og " nordvest" (fig. 1.11). Hvor meget information vil robotten modtage efter hver besked?

Der er 8 mulige informationsmeddelelser, så formel (1.1) har form af en ligning for I:

Lad os faktorisere tallet 8 på venstre side af ligningen og præsentere det i potensform:

8 = 2 × 2 × 2 = 2 3 .

Vores ligning:

Ligestilling af venstre og rigtige dele ligningen er gyldig, hvis eksponenterne for tallet 2 er ens. Således er I = 3 bit, dvs. mængden af ​​information, som hver informationsmeddelelse sender til robotten, er lig med 3 bit.

Alfabetisk tilgang til at bestemme mængden af ​​information

Med den alfabetiske tilgang til at bestemme mængden af ​​information, abstraherer man fra indholdet af informationen og betragter informationsbudskabet som en sekvens af tegn på et bestemt tegnsystem.

Skiltets informationskapacitet. Lad os forestille os, at det er nødvendigt at transmittere en informationsmeddelelse gennem en informationstransmissionskanal fra afsender til modtager. Lad meddelelsen kodes ved hjælp af et tegnsystem, hvis alfabet består af N tegn (1, ..., N). I det enkleste tilfælde, når længden af ​​beskedkoden er et tegn, kan afsenderen sende en af ​​N mulige beskeder"1", "2", ..., "N", som vil bære mængden af ​​information I (fig. 1.5).

Ris. 1.5. Overførsel af information

Formel (1.1) relaterer antallet af mulige informationsmeddelelser N og mængden af ​​information, jeg bar med den modtagne meddelelse. Så, i den betragtede situation, er N antallet af tegn i tegnsystemets alfabet, og I er mængden af ​​information, som hvert tegn bærer:

Ved hjælp af denne formel kan du for eksempel bestemme mængden af ​​information, som et tegn bærer i det binære tegnsystem:

N = 2 => 2 = 2 I => 2 1 = 2 I => I=1 bit.

I et binært signeret system bærer et tegn således 1 bit information. Det er interessant, at selve måleenheden for mængden af ​​information "bit" (bit) har fået sit navn FRA den engelske sætning "Binary digiT" - "binary digit".

Informationskapaciteten af ​​tegnet for det binære tegnsystem er 1 bit.

Jo flere tegn alfabetet i et tegnsystem indeholder, jo større mængde information bæres af et tegn. Som et eksempel vil vi bestemme mængden af ​​information, der bæres af et bogstav i det russiske alfabet. Det russiske alfabet indeholder 33 bogstaver, men i praksis bruges kun 32 bogstaver ofte til at formidle beskeder (bogstavet "ё" er udelukket).

Ved hjælp af formel (1.1) bestemmer vi mængden af ​​information, der bæres af et bogstav i det russiske alfabet:

N = 32 => 32 = 2 I => 2 5 = 2 I => I=5 bit.

Således bærer et bogstav i det russiske alfabet 5 bits information (med en alfabetisk tilgang til at måle mængden af ​​information).

Mængden af ​​information et skilt bærer afhænger af sandsynligheden for modtagelsen. Hvis modtageren på forhånd ved præcis, hvilket tegn der kommer, så vil mængden af ​​modtaget information være lig med 0. Omvendt, jo mindre sandsynligt det er at modtage et tegn, jo mere informationskapacitet.

På russisk skrivning hyppigheden af ​​brug af bogstaver i teksten er forskellig, så i gennemsnit er der pr. 1000 tegn i en meningsfuld tekst 200 bogstaver "a" og hundrede gange mindre antal bogstaver "f" (kun 2). Fra informationsteoriens synspunkt er informationskapaciteten af ​​tegnene i det russiske alfabet således forskellig (bogstavet "a" har det mindste, og bogstavet "f" har det største).

Mængden af ​​information i beskeden. En besked består af en sekvens af tegn, som hver bærer en vis mængde Information.

Hvis tegnene bærer den samme mængde information, så kan mængden af ​​information I c i meddelelsen beregnes ved at gange mængden af ​​information I z båret med et tegn med kodelængden (antal tegn i meddelelsen) K:

I c = I × K

Så hvert ciffer af binær computer kode bærer information på 1 bit. Følgelig bærer to cifre information i 2 bit, tre cifre - i 3 bit osv. Mængden af ​​information i bit er lig med antallet af cifre i den binære computerkode (tabel 1.1).

Tabel 1.1. Mængden af ​​information båret af en binær computerkode

Vores højteknologiske tidsalder er kendetegnet ved sin brede muligheder. Med udviklingen af ​​elektroniske computere åbnede fantastiske horisonter sig for mennesker. Eventuelle nyheder af interesse kan nu findes i globalt netværk helt gratis, uden at forlade dit hjem. Dette er et gennembrud på det teknologiske område. Men hvordan kan så meget data lagres i computerens hukommelse, behandles og transmitteres over lange afstande? Hvilke enheder for informationsmåling findes i datalogi? Og hvordan arbejder man med dem? I dag er det ikke kun personer, der er direkte involveret i at skrive computerprogrammer, men almindelige skolebørn burde også kende svarene på disse spørgsmål. Det er trods alt grundlaget for alt.

i datalogi

Vi er vant til at tro, at information er al den viden, der formidles til os. Men i datalogi og datalogi har dette ord en lidt anden definition. Dette er den grundlæggende komponent i hele videnskaben om elektroniske computere. Hvorfor grundlæggende eller grundlæggende? Fordi computerteknologi behandler data, opbevarer og kommunikerer dem til folk. Minimumsenheden for informationsmåling beregnes i bits. Oplysningerne gemmes på computeren, indtil brugeren ønsker at se dem.

Vi er vant til at tro, at information er en sprogenhed. Ja, det er sandt, men datalogi bruger en anden definition. Dette er information om tilstand, egenskaber og parametre for objekter i miljøet omkring os. Det er helt klart, at jo mere information vi lærer om et objekt eller et fænomen, jo mere forstår vi, at vores forståelse af dem er sparsom. Men nu, takket være sådan en enorm mængde af helt gratis og tilgængelige materialer fra hele verden, er det blevet meget nemmere at studere, stifte nye bekendtskaber, arbejde, slappe af og bare slappe af ved at læse bøger eller se film.

Alfabetisk aspekt af måling af mængden af ​​information

Udskrivning af dokumenter til arbejde, artikler på hjemmesider og vedligeholdelse af din personlig blog på internettet tænker vi ikke over, hvordan data udveksles mellem brugeren og selve computeren. Hvordan er en maskine i stand til at forstå kommandoer, og i hvilken form gemmer den alle filer? I datalogi er informationsmåleenheden en bit, som kan gemme nuller og etaller. Essensen af ​​den alfabetiske tilgang er i måling tekst tegn består af en sekvens af tegn. Men lad være med at flette sammen alfabetisk tilgang med tekstens indhold. Det er helt forskellige ting. Mængden af ​​sådanne data er proportional med antallet af indtastede tegn. Takket være dette viser det sig, at informationsvægten af ​​et tegn fra det binære alfabet er lig med en bit. Der er forskellige enheder for informationsmåling i datalogi, ligesom alle andre mål. En bit er minimumsværdien af ​​en måling.

Indholdsaspekt ved beregning af mængden af ​​information

Informationsmåling er baseret på sandsynlighedsteori. I I dette tilfælde spørgsmålet om, hvor meget data der er indeholdt i den besked, en person modtager, overvejes. Det er her sætninger om diskret matematik kommer i spil. For at beregne materialer tages der to forskellige formler afhængigt af sandsynligheden for hændelsen. Samtidig forbliver måleenhederne for information i datalogi de samme. Opgaverne med at beregne antallet af tegn og grafik ved hjælp af indholdstilgangen er meget vanskeligere end at bruge den alfabetiske tilgang.

Typer af informationsprocesser

Der er tre hovedtyper af processer, der udføres i en elektronisk computer:

1. Hvordan det går denne proces? Gennem datainputværktøjer, det være sig et tastatur, optisk mus, printer eller andre modtager information. Derefter konverterer dem til binær kode og optager på HDD i bits, bytes, megabytes. For at oversætte enhver måleenhed for information i datalogi er der en tabel, hvorfra du kan beregne, hvor mange bits der er i en megabyte og udføre andre oversættelser. Computeren gør alt automatisk.
2. Lagring af filer og data i enhedens hukommelse. En computer kan huske alt i binær form. Binær kode består af nuller og ettaller.
3. En anden af ​​de vigtigste processer, der forekommer i en elektronisk computer, er dataoverførsel. Det udføres også i binær form. Men information vises på monitorskærmen i en symbolsk eller anden form, som vi kender til.

Kodning af information og måling af dens måling

Informationsmåleenheden er lidt, som er ret nem at arbejde med, fordi den kan indeholde værdien 0 eller 1. Hvordan koder en computer alm. decimaltal V binær kode? Lad os se på et lille eksempel, der vil forklare princippet om kodning af information ved hjælp af computerteknologi.

Lad os sige, at vi har et tal i det sædvanlige talsystem - 233. For at konvertere det til binær form skal du dividere med 2, indtil det bliver mindre end selve divisoren (i vores tilfælde 2).

1. Vi begynder deling: 233/2=116. Vi skriver resten ned separat, disse vil være komponenterne i den binære svarkode. I vores tilfælde er det 1.
2. Den anden handling vil være denne: 116/2=58. Resten af ​​divisionen - 0 - skrives igen separat.
3. 58/2=29 uden rest. Glem ikke at skrive de resterende 0 ned, for mister du kun ét element, får du en helt anden værdi. Denne kode vil derefter blive gemt på computerens harddisk og vil repræsentere bits - de mindste informationsenheder inden for datalogi. 8. klasser er allerede i stand til at klare at konvertere tal fra decimal til binær og omvendt.
4. 29/2=14 med en rest på 1. Vi skriver det separat til de allerede modtagne binære cifre.
5. 14/2=7. Resten af ​​divisionen er 0.
6. Lidt mere og den binære kode vil være klar. 7/2=3 med en rest på 1, som vi skriver ind i det fremtidige binære kodesvar.
7. 3/2=1 med en rest på 1. Herfra skriver vi to enheder som svar. Den ene - som en rest, den anden - som det sidste resterende tal, som ikke længere er deleligt med 2.

Det er nødvendigt at huske, at svaret er skrevet ind omvendt rækkefølge. Det første resulterende binære tal fra den første handling vil være det sidste ciffer, fra det andet - det næstsidste og så videre. Vores endelige svar er 11101001.

Dette registreres i computerens hukommelse og gemmes i denne form, indtil brugeren ønsker at se det på skærmen. Bit, byte, megabyte, gigabyte - måleenheder for information i datalogi. Det er i disse mængder, at binære data lagres i en computer.

Omvendt konvertering af et tal fra binært til decimalsystem

For at udføre den omvendte oversættelse fra en binær værdi til decimalsystem calculus, skal du bruge formlen. Vi tæller antallet af tegn i en binær værdi, startende fra 0. I vores tilfælde er der 8, men hvis vi begynder at tælle fra nul, så slutter de serienummer 7. Nu skal du gange hvert ciffer fra koden med 2 i potensen 7, 6, 5,..., 0.

1*2 7 +1*2 6 +1*2 5 +0*2 4 +1*2 3 +0*2 2 +0*2 1 +1*2 0 =233. Her er vores startnummer, som blev taget allerede før oversættelse til binær kode.

Nu kender du essensen computerenhed og et minimumsmål for informationslagring.

Minimumsenhed for information: beskrivelse

Som nævnt ovenfor anses den mindste måling af information for at være en smule. Dette er et ord af engelsk oprindelse, oversat betyder det "binært ciffer". Hvis man ser på denne værdi fra den anden side, kan vi sige, at der er tale om en hukommelsescelle i elektroniske computere, som er lagret i form af 0 eller 1. Bits kan konverteres til bytes, megabyte og endnu større mængder information. Elektronisk Regnemaskine Den deltager selv i en sådan procedure, når den gemmer binær kode i harddiskens hukommelsesceller.

Nogle computerbrugere vil måske manuelt og hurtigt konvertere volumenmål digital information fra den ene til den anden. Online-beregnere er blevet udviklet til sådanne formål, de vil straks udføre en operation, der kan tage meget tid manuelt.

Måleenheder for information i datalogi: tabel over mængder

Computere, flashdrev og andre lagrings- og informationsbehandlingsenheder adskiller sig i deres hukommelseskapacitet, som normalt beregnes i gigabyte. Det er nødvendigt at se på hovedtabellen over mængder for at se sammenligneligheden af ​​en måleenhed for information i datalogi i stigende rækkefølge med den anden.

Brug af den maksimale informationsenhed

I dag er den maksimale mængde information, kaldet en yottabyte, planlagt til at blive brugt af National Security Agency til at opbevare alt lyd- og videomateriale modtaget fra offentlige steder, hvor videokameraer og mikrofoner er installeret. På dette øjeblik yottabytes - største enheder måling af information i datalogi. Er dette grænsen? Det er usandsynligt, at nogen vil være i stand til at give et præcist svar nu.

I moderne computere kan vi komme ind tekstoplysninger, numeriske værdier, samt grafisk og lydinformation. Mængden af ​​information, der er lagret i en computer, måles ved dens "længde" (eller "volumen"), som er udtrykt i bits. bit- minimumsenhed måling af information (fra engelsk BInary digiT - binært ciffer). Hver bit kan have værdien 0 eller 1. En bit kaldes også en bit af en computerhukommelsescelle. Følgende enheder bruges til at måle mængden af ​​lagret information:

1 byte = 8 bits;

1 KB = 1024 bytes (En KB læses som en kilobyte);

1 MB = 1024 KB (MB læses som megabyte);

1 GB = 1024 MB (en GB læses som en gigabyte).

Beat (fra engelsk. binært ciffer; også spille på ord: engelsk. lidt- En lille)

Ifølge Shannon er en bit den binære logaritme af sandsynligheden for lige sandsynlige hændelser eller summen af ​​produkterne af sandsynligheden ved den binære logaritme af sandsynligheden for lige sandsynlige hændelser.

En bit binær kode (binært ciffer). Kan kun tage to gensidigt udelukkende værdier: ja/nej, 1/0, tænd/sluk osv.

En grundlæggende måleenhed for mængden af ​​information svarende til mængden af ​​information indeholdt i en oplevelse, der har to lige sandsynlige udfald. Dette er identisk med mængden af ​​information i svaret på et spørgsmål, der tillader svarene "ja" eller "nej" og intet andet (det vil sige mængden af ​​information, der giver dig mulighed for entydigt at svare på det stillede spørgsmål). En binær bit indeholder en bit information.

I computerteknologi og datanetværk, bliver værdierne 0 og 1 normalt transmitteret forskellige niveauer spænding eller strøm. For eksempel i TTL-baserede chips er 0 repræsenteret af en spænding i området +0 til +3 I og 1 i området fra 4,5 til 5,0 I.

Dataoverførselshastigheden for et netværk måles normalt i bits per sekund. Det er bemærkelsesværdigt, at med stigningen i dataoverførselshastigheden fik biten også et andet metrisk udtryk: længde. Så i et moderne gigabit-netværk (1 Gigabit/sek.) er der cirka 30 meter ledning pr. bit. På grund af dette, vanskeligheden netværksadaptere er steget markant. Tidligere, for eksempel i et-megabit-netværk, var en bitlængde på 30 km næsten altid åbenlyst større end længden af ​​kablet mellem to enheder.

Inden for databehandling, især i dokumentation og standarder, bruges ordet "bit" ofte til at betyde binært ciffer. For eksempel: den første bit er det første binære ciffer i den pågældende byte eller ord.

I øjeblikket er en bit den mindst mulige informationsenhed inden for databehandling, men intensiv forskning på området kvantecomputere antage tilstedeværelsen af ​​q-bits.

Byte (engelsk) byte) - en måleenhed for mængden af ​​information, normalt lig med otte bit, kan tage 256 (2 8) forskellige værdier.

Generelt er en byte en sekvens af bits, hvis antal er fast, den mindste adresserbare mængde hukommelse i en computer. I moderne computere generelle formål en byte er lig med 8 bits. For at understrege, at der i beskrivelsen menes en otte-bit byte netværksprotokoller Udtrykket "oktet" bruges. oktet).

Nogle gange er en byte en sekvens af bits, der udgør et underfelt af et ord. Nogle computere kan adressere bytes af forskellig længde. Dette er givet af feltekstraktionsinstruktionerne fra LDB- og DPB-montørerne på PDP-10 og i Common Lisp.

I IBM-1401 var en byte lig med 6 bit, ligesom i Minsk-32, og i BESM - 7 bit, i nogle computermodeller fremstillet af Burroughs Computer Corporation (nu Unisys) - 9 bit. Mange moderne digitale signalprocessorer bruger bytes, der er 16 bit eller større i længden.

Navnet blev første gang brugt i 1956 af W. Buchholz, da han designet den første supercomputer IBM 7030 til en masse bits, der blev transmitteret samtidigt i input-output-enheder (seks stykker); senere, som en del af det samme projekt, blev byten udvidet til otte (2 3) bit.

Flere præfikser til at danne afledte enheder for en byte bruges ikke som sædvanligt: ​​For det første bruges diminutive præfikser slet ikke, og informationsenheder mindre end en byte kaldes specielle ord (nibble og bit); for det andet betyder forstørrelsespræfikser for hver tusinde 1024 = 2 10 (en kilobyte er lig med 1024 bytes, en megabyte er lig med 1024 kilobyte eller 1.048.576 bytes osv. med gigabyte, terabyte og petabyte (bruges ikke længere)). Forskellen stiger med vægten af ​​konsollen. Det er mere korrekt at bruge binære præfikser, men i praksis bruges de endnu ikke, måske på grund af kakofonien - kibibyte, mebibyte osv.

Sommetider decimalpræfikser bruges også i bogstavelig forstand, for eksempel, når de angiver kapaciteten af ​​harddiske: en gigabyte kan betyde en million kibibytes, dvs. 1.024.000.000 bytes, eller endda bare en milliard bytes, og ikke 1.073.741.824 bytes, som for eksempel i hukommelsen moduler.

Kilobyte (kbyte, kB) m., skl . - en måleenhed for mængden af ​​information svarende til (2 10) standard (8-bit) bytes eller 1024 bytes. Bruges til at angive mængden af ​​hukommelse i forskellige elektroniske enheder.

Navnet "kilobyte" er generelt accepteret, men formelt forkert, da præfikset kilo - betyder multiplikation med 1.000, ikke 1.024. Det korrekte binære præfiks for 2 10 er kibi - .

Tabel 1.2 - Flere præfikser for at danne afledte

Megabyte (MB, M) m., skl. - en måleenhed for mængden af ​​information svarende til 1048576 (2 20) standard (8-bit) bytes eller 1024 kilobytes. Bruges til at angive mængden af ​​hukommelse i forskellige elektroniske enheder.

Navnet "Megabyte" er generelt accepteret, men formelt forkert, da præfikset mega - , betyder at gange med 1.000.000, ikke 1.048.576. Det korrekte binære præfiks for 2 20 er mebi - . At udnytte den nuværende situation store virksomheder, der producerer harddiske, som, når de mærker deres produkter, betyder 1.000.000 bytes pr. megabyte og 1.000.000.000 bytes pr. gigabyte.

Den mest originale fortolkning af udtrykket megabyte bruges af computerdisketteproducenter, som forstår det som 1.024.000 bytes. Således rummer en diskette med en kapacitet på 1,44 MB faktisk kun 1440 KB, det vil sige 1,41 MB i sædvanlig forstand.

I denne henseende viste det sig, at en megabyte kan være kort, mellemlang og lang:

kort - 1.000.000 bytes

gennemsnit - 1.024.000 bytes

lang - 1.048.576 bytes

Gigabyte er en multipel måleenhed for mængden af ​​information, svarende til 1.073.741.824 (2 30) standard (8-bit) bytes eller 1.024 megabytes.

SI giga præfiks - bruges fejlagtigt, fordi det betyder at gange med 10 9 . For 2 30 skal du bruge det binære præfiks hibi-. Store virksomheder, der producerer harddiske, udnytter denne situation, og når de mærker deres produkter, betyder en megabyte 1.000.000 bytes, og en gigabyte betyder 1.000.000.000 bytes.

Et maskinord er en maskinafhængig og platformafhængig størrelse, målt i bits eller bytes, svarende til bredden af ​​processorregistrene og/eller bredden af ​​databussen (normalt en potens af to). Ordstørrelsen matcher også mindste størrelse adresserbare oplysninger (bitdybde af data placeret på én adresse). Maskinordet definerer følgende egenskaber for maskinen:

bitdybde af data behandlet af processoren;

adresserbar databredde (databusbredde);

maksimal værdi af en heltalstype uden fortegn, der understøttes direkte af processoren: hvis resultatet aritmetisk operation overskrider denne værdi, opstår der et overløb;

maksimal lydstyrke RAM direkte adresseret af processoren.

Maksimal værdi ord med længden n bit kan let beregnes ved hjælp af formlen 2 n −1

Tabel 1.3 - Maskinordstørrelse på forskellige platforme

Længde- og afstandsomformer Masseomformer Bulk- og fødevarevolumenkonverter Arealomformer Volumen- og enhedersomformer ind kulinariske opskrifter Temperaturomformer Trykomformer, mekanisk belastning, Youngs modul Energi- og arbejdsomformer Effektomformer Kraftomformer Tidsomformer Omformer lineær hastighed Fladvinkel termisk virkningsgrad og brændstofeffektivitetskonverter Nummerkonverter til forskellige systemer notationer Omregner af måleenheder for mængden af ​​information Valutakurser Størrelser af dametøj og sko Størrelser af herretøj og sko Vinkelhastigheds- og rotationsfrekvensomformer Accelerationsomformer Vinkelaccelerationsomformer Densitetsomformer Specifik volumenkonverter Inertimomentomformer Kraftmomentomformer Drejningsmoment konverter Specifik forbrændingsvarme konverter (efter masse) ) Energitæthed og specifik forbrændingsvarme konverter (efter volumen) Temperaturforskel konverter Koefficient for termisk ekspansion konverter Termisk modstand konverter Specifik termisk ledningsevne konverter Specifik varme kapacitet konverter Energi eksponering og termisk stråling effekt konverter Varme fluxdensitetsomformer Varmeoverførselskoefficientomformer Volumenstrømsomformer Masseflowomformer Molærstrømsomformer Masseflowdensitetsomformer Molærkoncentrationsomformer Massekoncentrationsomformer i opløsning Dynamisk (absolut) viskositetsomformer Kinematisk viskositetsomformer Overfladespændingsomformer Dampgennemtrængelighedsomformer Dampgennemtrængelighed og dampoverførselshastighed konverter Lydniveau konverter Mikrofon følsomhed konverter Lydtryk niveau (SPL) konverter Lyd niveau konverter tryk med mulighed for at vælge referencetryk Lysstyrke konverter Lysstyrke konverter Belysning konverter Opløsning konverter i computer grafik Frekvens- og bølgelængdekonverter Dioptrieffekt og brændvidde Dioptrieffekt og linseforstørrelse (×) Konverter elektrisk ladning Lineær Charge Density Converter Overflade Charge Density Converter Volume Charge Density Converter elektrisk strøm Lineær strømtæthed konverter Overflade strømtæthed konverter Elektrisk feltstyrke konverter Elektrostatisk potentiale og spænding konverter konverter elektrisk modstand Elektrisk resistivitet konverter konverter elektrisk ledningsevne Elektrisk ledningsevne konverter Elektrisk kapacitet Induktansomformer Amerikansk trådmåleromformer Niveauer i dBm (dBm eller dBmW), dBV (dBV), watt og andre enheder Magnetomotorisk kraftomformer Spændingsomformer magnetfelt Magnetisk flux konverter Magnetisk induktion konverter Stråling. Ioniserende stråling absorberet dosishastighedsomformer Radioaktivitet. Radioaktivt henfaldskonverter Stråling. Eksponeringsdosiskonverter Stråling. Absorberet dosisomregner Decimalpræfikskonverter Dataoverførsel Typografi og billeddannelsesenhedsomregner Trævolumenenhedsomregner Molærmasseberegning Periodisk tabel kemiske elementer D. I. Mendeleev

1 bit [b] = 0,125 byte [B]

Startværdi

Omregnet værdi

bit nibble byte symbol maskinord Maskinord MAPM quad word blok kibibit kibibyte kilobyte (10³ byte) mebibit mebibyte megabyte (10⁶ bytes) gibibit gibibyte gigabyte (10⁹ bytes) tebibit tebibyte terabyte (10 peabit ¹² byte)µbyte ex. lidt exbibyte exabyte ( 10¹⁸ bytes) floppy (3,5, dobbelt tæthed) floppy (3,5, høj) floppy (3,5, udvidet) floppy (5,25, dobbelt) floppy (5,25, høj) ) Zip 100 Zip 250 Jaz 1GB (Jaz 2GB) CD CD (80 minutter) DVD (1 lag, 1 side) DVD (2 lag, 1 side) DVD (1 lag, 1 side) DVD (2 lag, 2 sider) Enkeltlag Blu-ray disk Dual Layer Blu-ray Disc

Termisk modstand

Lær mere om enheder til måling af mængden af ​​information

Generel information

Data og deres opbevaring er nødvendige for driften af ​​computere og digital teknologi. Data er enhver information, fra kommandoer til filer oprettet af brugere, såsom tekst eller video. Data kan lagres i forskellige formater, men oftest gemmes det som binær kode. Nogle data gemmes midlertidigt og bruges kun under visse handlinger og slettes derefter. De optages på midlertidige informationslagringsenheder, f.eks. i random access memory, kendt som random access memory (på engelsk, RAM - Random Access Memory) eller RAM - random access memory. Nogle oplysninger gemmes længere. Enheder, der giver mere langtidsopbevaring- Det her harddiske, solid state-drev og forskellige eksterne drev.

Mere om data

Data er information, der er lagret i symbolsk form og kan læses af en computer eller et menneske. De fleste data beregnet til computeradgang er gemt i filer. Nogle af disse filer er eksekverbare, hvilket betyder, at de indeholder programmer. Programfiler betragtes normalt ikke som data.

Redundans

For at undgå tab af data i tilfælde af nedbrud, bruger de princippet om redundans, det vil sige, at de gemmer kopier af data i forskellige steder. Hvis disse data holder op med at blive læst ét ​​sted, kan de læses et andet. Dette princip er grundlaget for driften af ​​en redundant række af uafhængige RAID-diske(fra engelsk reduntant række af uafhængige diske). Den gemmer kopier af data på to eller flere diske kombineret til en logisk enhed. I nogle tilfælde kopieres selve RAID-arrayet for at opnå større pålidelighed. Kopier gemmes nogle gange separat fra hovedarrayet, nogle gange i en anden by eller endda i et andet land, i tilfælde af at rækken ødelægges under katastrofer, katastrofer eller krige.

Datalagringsformater

Datalagringshierarki

Data behandles i central processor, og jo tættere på processoren enheden er, der gemmer dem, jo ​​hurtigere kan de behandles. Hastigheden af ​​databehandling afhænger også af den type enhed, som den er gemt på. Pladsen inde i computeren nær mikroprocessoren, hvor sådanne enheder kan installeres, er begrænset, og normalt er de hurtigste, men små enheder tættest på mikroprocessoren, og de større, men langsommere er længere væk fra den. For eksempel er registret inde i processoren meget lille, men tillader data at blive læst med hastigheden af ​​en processorcyklus, det vil sige inden for et par milliardtedele af et sekund. Disse hastigheder forbedres hvert år.

Primær hukommelse

Primær hukommelse inkluderer hukommelse inde i processoren - cache og registre. Dette er det mest hurtig hukommelse, det vil sige, at adgangstiden til den er den laveste. RAM betragtes også som primær hukommelse. Den er meget langsommere end registre, men dens kapacitet er meget større. Processoren har direkte adgang til den. I vædder Aktuelle data registreres, konstant brugt til driften af ​​​​eksekvering af programmer.

Sekundær hukommelse

Sekundære lagerenheder, såsom en harddisk magnetiske diske(HDD) eller harddisk er placeret inde i computeren. De gemmer data, der ikke bliver brugt ret ofte. De gemmes længere og slettes ikke automatisk. For det meste slettes de af brugere eller programmer selv. Adgang til disse data er langsommere end adgang til data i den primære hukommelse.

Ekstern hukommelse

Ekstern hukommelse er nogle gange inkluderet i sekundær hukommelse og nogle gange inkluderet i særskilt kategori hukommelse. Ekstern hukommelse- Det her flytbare medier, såsom optisk (CD, DVD og Blu-ray), Flash-hukommelse, magnetbånd og papirmedier såsom hulkort og hulbånd. Operatøren skal manuelt indsætte sådanne medier i læseanordningerne. Disse medier er relativt billige sammenlignet med andre typer hukommelse og bruges ofte til at opbevare sikkerhedskopier og til at udveksle information hånd-til-hånd mellem brugere.

Tertiær hukommelse

Tertiær hukommelse omfatter lagerenheder med stor kapacitet. Adgang til data på sådanne enheder er meget langsom. De bruges typisk til at arkivere oplysninger i særlige biblioteker. På opfordring fra brugere finder og placerer en mekanisk "arm" et medie med de ønskede data i læseenheden. Medierne i et sådant bibliotek kan være forskellige, for eksempel optiske eller magnetiske.

Medietyper

Optiske medier

Information fra optiske medier læses ind optisk drev ved hjælp af en laser. På tidspunktet for skrivning af denne artikel (forår 2013), den mest almindelige optiske medier - optiske diske CD, DVD, Blu-ray og Ultra Density Optical (UDO). Der kan være én lagerenhed, eller der kan være flere af dem kombineret i én enhed, f.eks. i optiske biblioteker. Nogle optiske diske giver dig mulighed for at skrive igen.

Halvleder medier

Halvlederhukommelse er en af ​​de mest brugte typer hukommelse. Dette er en slags hukommelse parallel handling, hvilket giver mulighed for samtidig adgang til alle data, uanset i hvilken rækkefølge disse data blev registreret.

Næsten alle primære hukommelsesenheder, såvel som flash-hukommelsesenheder, er halvledere. I På det sidste som et alternativ harddiske solid state bliver mere populære SSD-drev(fra engelske solid-state-drev). På tidspunktet for skrivning af denne artikel var disse drev meget dyrere. harddiske, men hastigheden på at skrive og læse information om dem er meget højere. Når de tabes og stødes, beskadiges de meget mindre end magnetiske harddiske og fungerer næsten lydløst. Undtagen høj pris, solid state-drev sammenlignet med magnetiske harddiske, med tiden begynder de at præstere dårligere, og tabte data på dem er meget vanskelige at genoprette sammenlignet med harddiske. Hybrid harddiske kombineres Solid State Drive Og magnetisk hård drev, hvilket øger hastigheden og levetiden, og reducerer prisen, sammenlignet med solid-state drev.

Magnetiske medier

Overflader til optagelse på magnetiske medier magnetiseres i en bestemt rækkefølge. Magnethovedet læser og skriver data til dem. Eksempler på magnetiske medier er harddiske og disketter, som er næsten helt forældede. Lyd og video kan også gemmes på magnetiske medier - kassetter. Plastkort opbevarer ofte information på magnetstrimler. Disse kan være debet og kreditkort, hotelnøglekort, kørekort og så videre. For nylig er der indbygget mikrokredsløb i nogle kort. Sådanne kort indeholder normalt en mikroprocessor og kan udføre kryptografiske beregninger. De kaldes smart cards.

Har du svært ved at oversætte måleenheder fra et sprog til et andet? Kolleger står klar til at hjælpe dig. Stil et spørgsmål i TCTerms og inden for et par minutter vil du modtage et svar.

For at måle længde er der enheder som millimeter, centimeter, meter, kilometer. Det er kendt, at masse måles i gram, kilogram, centners og tons. Tidens gang udtrykkes i sekunder, minutter, timer, dage, måneder, år, århundreder. Computeren arbejder med information, og der er også tilsvarende måleenheder til at måle dens volumen.

Vi ved allerede, at computeren opfatter al information. Bit er den mindste måleenhed for information svarende til et binært ciffer ("0" eller "1").

Byte består af otte bits. Ved at bruge en byte kan du kode et tegn ud af 256 mulige (256 = 2 8). Således er en byte lig med et tegn, det vil sige 8 bit:

1 tegn = 8 bit = 1 byte.

Studerer IT-færdigheder involverer overvejelse af andre, større måleenheder af information.

Byte tabel:

1 byte = 8 bit

1 KB (1 Kilobyte) = 2 10 bytes = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 bytes =
= 1024 bytes (ca. 1 tusind bytes – 10 3 bytes)

1 MB (1 Megabyte) = 2 20 bytes = 1024 kilobytes (ca. 1 million bytes - 10 6 bytes)

1 GB (1 Gigabyte) = 2 30 bytes = 1024 megabytes (ca. 1 milliard bytes - 10 9 bytes)

1 TB (1 Terabyte) = 2 40 bytes = 1024 gigabyte (ca. 10 12 bytes). Terabyte kaldes nogle gange ton.

1 Pb (1 Petabyte) = 2 50 bytes = 1024 terabyte (ca. 10 15 bytes).

1 Exabyte= 2 60 bytes = 1024 petabytes (ca. 10 18 bytes).

1 Zettabyte= 2 70 bytes = 1024 exabytes (ca. 10 21 bytes).

1 Yottabyte= 2 80 bytes = 1024 zettabytes (ca. 10 24 bytes).

I tabellen ovenfor er to potenser (2 10, 2 20, 2 30 osv.) de nøjagtige værdier af kilobyte, megabyte, gigabyte. Men potenserne af tallet 10 (mere præcist, 10 3, 10 6, 10 9 osv.) vil allerede være omtrentlige værdier, rundet ned. Så 2 10 = 1024 bytes repræsenterer præcise værdi kilobyte, og 10 3 = 1000 bytes er den omtrentlige værdi af en kilobyte.

En sådan tilnærmelse (eller afrunding) er ganske acceptabel og er generelt accepteret.

Nedenfor er en tabel over bytes med engelske forkortelser (i venstre kolonne):

1 Kb ~ 10 3 b = 10*10*10 b= 1000 b – kilobyte

1 Mb ~ 10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1.000.000 b – megabyte

1 Gb ~ 10 9 b – gigabyte

1 Tb ~ 10 12 b – terabyte

1 Pb ~ 10 15 b – petabyte

1 Eb ~ 10 18 b – exabyte

1 Zb ~ 10 21 b – zettabyte

1 Yb ~ 10 24 b – yottabyte

Ovenfor i højre kolonne er de såkaldte "decimalpræfikser", som ikke kun bruges med bytes, men også i andre områder af menneskelig aktivitet. For eksempel betyder præfikset "kilo" i ordet "kilobyte" tusind bytes, ligesom det i tilfælde af en kilometer svarer til tusind meter, og i eksemplet med et kilogram svarer det til tusind gram.

Spørgsmålet opstår: er der en fortsættelse af bytetabellen? I matematik er der et uendeligt begreb, som er symboliseret som et omvendt ottetal: ∞.

Det er tydeligt, at man i bytetabellen kan fortsætte med at tilføje nuller, eller rettere sagt, potenser til tallet 10 på denne måde: 10 27, 10 30, 10 33 og så videre ad infinitum. Men hvorfor er dette nødvendigt? I princippet er terabyte og petabyte nok for nu. I fremtiden vil måske endda en yottabyte ikke være nok.

Til sidst et par eksempler på enheder, der kan gemme terabyte og gigabyte af information.

Der er en praktisk "terabyte" - ydre hårdt disk, der er tilsluttet via USB-port til computeren. Du kan gemme en terabyte af information på den. Særligt praktisk til bærbare computere (hvor det kan være problematisk at skifte harddisk) og til Reserve eksemplar Information. Det er bedre at gøre det på forhånd sikkerhedskopier information, og ikke efter alt er væk.

Flash-drev kommer i 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB, 64 GB og endda 1 terabyte.

Kan rumme 650 MB, 700 MB, 800 MB og 900 MB.

DVD'er er designet til en større mængde information: 4,7 GB, 8,5 GB, 9,4 GB og 17 GB.