Ilość informacji

Ilość informacji jako miara zmniejszania niepewności wiedzy.
(Podejście merytoryczne do ustalenia ilości informacji)

Proces poznania otaczającego świata prowadzi do gromadzenia informacji w postaci wiedzy (fakty, teorie naukowe itp.). Paragon Nowa informacja prowadzi do wzrostu wiedzy lub, jak się czasem mówi, do zmniejszenia niepewności wiedzy. Jeśli jakiś komunikat prowadzi do zmniejszenia niepewności naszej wiedzy, to można powiedzieć, że taki komunikat zawiera informację.

Na przykład po zdaniu testu lub jego zaliczeniu dręczy Cię niepewność, nie wiesz, jaką ocenę otrzymałeś. Na koniec nauczyciel ogłasza wyniki, a Ty otrzymujesz jeden z dwóch komunikatów informacyjnych: „zaliczony” lub „niezaliczony”, a po zakończeniu testu jeden z czterech komunikatów informacyjnych: „2”, „3”, „4” lub „5” „.

Wiadomość informacyjna o ocenie z kolokwium powoduje zmniejszenie niepewności wiedzy o połowę, gdyż otrzymany zostanie jeden z dwóch możliwych komunikatów informacyjnych. Wiadomość informacyjna o ocenie za test powoduje czterokrotne zmniejszenie niepewności Twojej wiedzy, ponieważ odebrany zostanie jeden z czterech możliwych komunikatów informacyjnych.

Oczywiste jest, że im bardziej niepewna jest sytuacja początkowa (tj duża ilość możliwe są komunikaty informacyjne), im więcej nowych informacji otrzymamy po otrzymaniu komunikatu informacyjnego (tym częściej zmniejszy się niepewność wiedzy).

Ilość informacji można uznać za miarę zmniejszania niepewności wiedzy przy odbiorze komunikatów informacyjnych.

Omówione powyżej podejście do informacji jako miary zmniejszania niepewności wiedzy pozwala na ilościowy pomiar informacji. Istnieje wzór, który wiąże liczbę możliwych komunikatów informacyjnych N z ilością informacji, jakie niosę w odebranym komunikacie:

N = 2i

(1.1)

Fragment. Aby określić ilościowo dowolną wielkość, należy najpierw określić jednostkę miary. Tak więc, aby zmierzyć długość, jako jednostkę wybiera się metr, aby zmierzyć masę - kilogram itp. Podobnie, aby określić ilość informacji, należy wprowadzić jednostkę miary.

Za jednostka ilości informacji ilość informacji zawarta w przekazie informacyjnym zostaje zaakceptowana, zmniejszając o połowę niepewność wiedzy. Ta jednostka nazywa się fragment.

Jeśli wrócimy do otrzymania komunikatu informacyjnego o omówionych powyżej wynikach badań, to tutaj niepewność zmniejsza się o połowę, a zatem ilość informacji, którą niesie komunikat wynosi 1 bit.

Jednostki pochodne służące do pomiaru ilości informacji. Najmniejszą jednostką miary ilości informacji jest bit, kolejną największą jednostką jest bajt oraz:

1 bajt = 8 bitów = 2 3 bity.

W informatyce system tworzenia wielu jednostek miar różni się nieco od przyjętego w większości nauk. Tradycyjne metryczne układy jednostek, np. System międzynarodowy Jednostki SI, współczynnik 10 n stosuje się jako mnożniki wielu jednostek, gdzie n = 3, 6, 9 itd., co odpowiada przedrostkom dziesiętnym „Kilo” (10 3), „Mega” (10 6), „ Giga” (10 9) itp.

W komputerze informacja jest kodowana przy użyciu binarnego systemu znaków, dlatego w wielu jednostkach miary ilości informacji stosuje się współczynnik 2 n

Zatem jednostki miary ilości informacji będące wielokrotnością bajtu wprowadza się w następujący sposób:

1 kilobajt (KB) = 2 10 bajtów = 1024 bajty;

1 megabajt (MB) = 2 · 10 KB = 1024 KB;

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

Pytania kontrolne

1. Podaj przykłady komunikatów informacyjnych, które prowadzą do zmniejszenia niepewności wiedzy.
2. Podaj przykłady komunikatów informacyjnych zawierających 1 bit informacji.

Określanie ilości informacji

Określanie liczby komunikatów informacyjnych. Korzystając ze wzoru (1.1) można łatwo określić liczbę możliwych komunikatów informacyjnych, jeśli znana jest ilość informacji. Przykładowo, na egzaminie bierzesz kartę egzaminacyjną, a nauczyciel informuje Cię, że wizualny komunikat informacyjny o jej numerze zawiera 5 bitów informacji. Jeżeli chcemy określić liczbę biletów na egzaminy, wystarczy określić liczbę możliwych komunikatów informacyjnych o ich liczbie, korzystając ze wzoru (1.1):

Zatem liczba biletów na egzamin wynosi 32.

Określanie ilości informacji. I odwrotnie, jeśli znana jest możliwa liczba komunikatów informacyjnych N, to aby określić ilość informacji niesionych przez komunikat, należy rozwiązać równanie dla I.

Wyobraź sobie, że sterujesz ruchem robota i możesz ustawić kierunek jego ruchu za pomocą komunikatów informacyjnych: „północ”, „północny wschód”, „wschód”, „południowy wschód”, „południe”, „południowy zachód”, „zachód” i „ północny zachód” (ryc. 1.11). Ile informacji otrzyma robot po każdej wiadomości?

Możliwych jest 8 komunikatów informacyjnych, zatem wzór (1.1) przyjmuje postać równania dla I:

Rozłóżmy liczbę 8 po lewej stronie równania i przedstawmy ją w postaci potęgowej:

8 = 2 × 2 × 2 = 2 3 .

Nasze równanie:

Równość lewej i właściwe części równanie jest ważne, jeśli wykładniki liczby 2 są równe, zatem I = 3 bity, czyli ilość informacji, jaką każdy komunikat informacyjny przenosi do robota, wynosi 3 bity.

Alfabetyczne podejście do określania ilości informacji

Przy alfabetycznym podejściu do określania ilości informacji abstrahuje się od treści informacji i traktuje przekaz informacyjny jako ciąg znaków określonego systemu znaków.

Pojemność informacyjna znaku. Wyobraźmy sobie, że konieczne jest przesłanie komunikatu informacyjnego kanałem przekazu informacji od nadawcy do odbiorcy. Niech wiadomość będzie zakodowana przy użyciu systemu znaków, którego alfabet składa się z N znaków (1, ..., N). W najprostszym przypadku, gdy długość kodu wiadomości wynosi jeden znak, nadawca może wysłać jeden z N możliwe wiadomości„1”, „2”, ..., „N”, które będą przenosić ilość informacji I (ryc. 1.5).

Ryż. 1,5. Przekazywanie informacji

Wzór (1.1) wiąże liczbę możliwych komunikatów informacyjnych N i ilość informacji, jakie niesie ze sobą odebrana wiadomość. Wówczas w rozpatrywanej sytuacji N jest liczbą znaków w alfabecie systemu znaków, a I jest ilością informacji, jaką niesie każdy znak:

Za pomocą tego wzoru można na przykład określić ilość informacji, jaką niesie znak w systemie znaków binarnych:

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

Zatem w systemie ze znakiem binarnym znak niesie 1 bit informacji. Co ciekawe, sama jednostka miary ilości informacji „bit” (bit) wzięła swoją nazwę OD angielskiego wyrażenia „Binary digiT” - „cyfra binarna”.

Pojemność informacyjna znaku binarnego systemu znaków wynosi 1 bit.

Im większa liczba znaków zawiera alfabet systemu znaków, tym większa jest ilość informacji niesiona przez jeden znak. Jako przykład określimy ilość informacji niesionych przez literę rosyjskiego alfabetu. Alfabet rosyjski zawiera 33 litery, ale w praktyce do przekazywania wiadomości często używa się tylko 32 liter (wykluczona jest litera „ё”).

Korzystając ze wzoru (1.1) określamy ilość informacji niesionych przez literę alfabetu rosyjskiego:

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

Zatem litera alfabetu rosyjskiego niesie 5 bitów informacji (z alfabetycznym podejściem do pomiaru ilości informacji).

Ilość informacji, jaką niesie znak, zależy od prawdopodobieństwa jego otrzymania. Jeśli odbiorca wie z góry dokładnie, jaki znak nadejdzie, wówczas ilość otrzymanej informacji będzie równa 0. I odwrotnie, im mniejsze prawdopodobieństwo, że otrzyma znak, tym więcej pojemność informacyjna.

Po rosyjsku pismo częstotliwość użycia liter w tekście jest różna, dlatego średnio na 1000 znaków tekstu znaczącego przypada 200 liter „a” i sto razy mniej liter „f” (tylko 2). Zatem z punktu widzenia teorii informacji pojemność informacyjna znaków alfabetu rosyjskiego jest inna (litera „a” jest najmniejsza, a litera „f” jest największa).

Ilość informacji w wiadomości. Wiadomość składa się z sekwencji znaków, z których każdy jest nośnikiem określona ilość Informacja.

Jeżeli znaki niosą ze sobą tę samą ilość informacji, wówczas ilość informacji I c w przekazie można obliczyć mnożąc ilość niesionej informacji I z przez jeden znak przez długość kodu (liczbę znaków w komunikacie) K:

Ja do = Ja × K

Zatem każda cyfra binarna kod komputerowy przenosi informację w 1-bitowym formacie. Zatem dwie cyfry niosą informację w 2 bitach, trzy cyfry w 3 bitach itd. Ilość informacji w bitach jest równa liczbie cyfr binarnego kodu komputerowego (tabela 1.1).

Tabela 1.1. Ilość informacji przenoszona przez binarny kod komputerowy

Nasz wiek zaawansowanych technologii wyróżnia się szerokie możliwości. Wraz z rozwojem komputerów elektronicznych przed ludźmi otworzyły się niesamowite horyzonty. Wszelkie interesujące wiadomości można teraz znaleźć w sieć globalna całkowicie za darmo, bez wychodzenia z domu. To przełom w dziedzinie technologii. Ale w jaki sposób tak dużo danych można przechowywać w pamięci komputera, przetwarzać i przesyłać na duże odległości? Jakie jednostki miary informacji istnieją w informatyce? I jak z nimi pracować? W dzisiejszych czasach nie tylko ludzie bezpośrednio zajmują się pisaniem programy komputerowe, ale zwykli uczniowie również powinni znać odpowiedzi na te pytania. W końcu to podstawa wszystkiego.

w informatyce

Przyzwyczailiśmy się myśleć, że informacja to cała wiedza, która jest nam przekazywana. Ale w informatyce i informatyce słowo to ma nieco inną definicję. Jest to podstawowy element całej nauki o komputerach elektronicznych. Dlaczego podstawowy lub fundamentalny? Ponieważ technologia komputerowa przetwarza dane, przechowuje je i przekazuje ludziom. Minimalna jednostka miary informacji jest obliczana w bitach. Informacje są przechowywane na komputerze do czasu, aż użytkownik zechce je wyświetlić.

Przyzwyczailiśmy się myśleć, że informacja jest jednostką języka. Tak, to prawda, ale informatyka używa innej definicji. To informacja o stanie, właściwościach i parametrach obiektów w otaczającym nas środowisku. Jest całkowicie jasne, że im więcej dowiadujemy się o jakimś przedmiocie lub zjawisku, tym bardziej rozumiemy, że nasze zrozumienie ich jest skąpe. Ale teraz, dzięki tak ogromnej liczbie całkowicie darmowych i dostępnych materiałów z całego świata, znacznie łatwiej jest uczyć się, nawiązywać nowe znajomości, pracować, odpoczywać i po prostu odpoczywać, czytając książki lub oglądając filmy.

Alfabetyczny aspekt pomiaru objętości informacji

Drukowanie dokumentów do pracy, artykułów na stronach internetowych i utrzymywanie swoich osobisty blog w Internecie nie myślimy o tym, w jaki sposób wymieniane są dane pomiędzy użytkownikiem a samym komputerem. W jaki sposób maszyna jest w stanie zrozumieć polecenia i w jakiej formie przechowuje wszystkie pliki? W informatyce jednostką miary informacji jest bit, w którym można przechowywać zera i jedyneki. Istotą podejścia alfabetycznego jest pomiar znaki tekstowe składa się z ciągu znaków. Ale nie łączcie się podejście alfabetyczne z treścią tekstu. To są zupełnie różne rzeczy. Objętość takich danych jest proporcjonalna do ilości wprowadzonych znaków. Dzięki temu okazuje się, że waga informacyjna znaku z alfabetu binarnego jest równa jednemu bitowi. W informatyce, podobnie jak w przypadku innych miar, istnieją różne jednostki miary informacji. Bit to minimalna wartość pomiaru.

Aspekt merytoryczny obliczania ilości informacji

Pomiar informacji opiera się na teorii prawdopodobieństwa. W w tym przypadku Rozważana jest kwestia, ile danych zawiera wiadomość, którą otrzymuje dana osoba. W tym miejscu wchodzą w grę twierdzenia matematyki dyskretnej. Aby obliczyć materiały, stosuje się dwa różne wzory w zależności od prawdopodobieństwa zdarzenia. Jednocześnie jednostki miary informacji w informatyce pozostają takie same. Zadania obliczania liczby znaków i grafik przy zastosowaniu podejścia treściowego są znacznie trudniejsze niż przy zastosowaniu podejścia alfabetycznego.

Rodzaje procesów informacyjnych

Istnieją trzy główne typy procesów realizowanych w komputerze elektronicznym:

1. Jak to idzie ten proces? Za pomocą narzędzi do wprowadzania danych, czy to klawiatury, mysz optyczna, drukarka lub inna osoba otrzymuje informacje. Następnie konwertuje je na kod binarny i nagrywa dalej dysk twardy w bitach, bajtach, megabajtach. Aby przetłumaczyć dowolną jednostkę miary informacji w informatyce, istnieje tabela, z której można obliczyć, ile bitów znajduje się w jednym megabajcie i przeprowadzić inne tłumaczenia. Komputer robi wszystko automatycznie.
2. Przechowywanie plików i danych w pamięci urządzenia. Komputer może zapamiętać wszystko w formie binarnej. Kod binarny składa się z zer i jedynek.
3. Kolejnym z głównych procesów zachodzących w komputerze elektronicznym jest przesyłanie danych. Odbywa się to również w formie binarnej. Ale informacja jest wyświetlana na ekranie monitora w symbolicznej lub innej formie znanej naszej percepcji.

Kodowanie informacji i miara jej pomiaru

Jednostką miary informacji jest bit, z którym dość łatwo jest pracować, ponieważ może zawierać wartość 0 lub 1. Jak komputer koduje zwykłe liczby dziesiętne V kod binarny? Spójrzmy na mały przykład, który wyjaśni zasadę kodowania informacji za pomocą technologii komputerowej.

Załóżmy, że mamy liczbę w zwykłym systemie liczbowym - 233. Aby przekonwertować go na postać binarną, musisz podzielić przez 2, aż stanie się mniejsza niż sam dzielnik (w naszym przypadku 2).

1. Rozpoczynamy dzielenie: 233/2=116. Resztę zapisujemy osobno, będą to składniki kodu binarnego odpowiedzi. W naszym przypadku jest to 1.
2. Druga akcja będzie następująca: 116/2=58. Pozostała część dzielenia – 0 – jest ponownie zapisywana osobno.
3. 58/2=29 bez reszty. Nie zapomnij zapisać pozostałych 0, ponieważ jeśli stracisz tylko jeden element, otrzymasz zupełnie inną wartość. Kod ten zostanie następnie zapisany na dysku twardym komputera i będzie reprezentował bity – minimalne jednostki informacji w informatyce. Ósmoklasiści już radzą sobie z konwersją liczb z postaci dziesiętnej na binarną i odwrotnie.
4. 29/2=14 z resztą 1. Zapisujemy to osobno do już otrzymanych cyfr binarnych.
5. 14/2=7. Reszta dzielenia wynosi 0.
6. Jeszcze trochę i kod binarny będzie gotowy. 7/2=3 z resztą 1, którą wpisujemy w przyszłej odpowiedzi w kodzie binarnym.
7. 3/2 = 1 z resztą 1. Stąd zapisujemy dwie jednostki w odpowiedzi. Jeden - jako reszta, drugi - jako ostatnia pozostała liczba, która nie jest już podzielna przez 2.

Należy pamiętać, że odpowiedź jest wpisana Odwrotna kolejność. Pierwsza liczba binarna wynikająca z pierwszej akcji będzie ostatnią cyfrą, z drugiej - przedostatnią i tak dalej. Nasza ostateczna odpowiedź to 11101001.

Jest to zapisywane w pamięci komputera i przechowywane w tej formie do czasu, aż użytkownik będzie chciał obejrzeć to na ekranie monitora. Bit, bajt, megabajt, gigabajt - jednostki informacji w informatyce. To w tych ilościach dane binarne są przechowywane w komputerze.

Odwrotna konwersja liczby z systemu binarnego na dziesiętny

Aby przeprowadzić translację odwrotną z wartości binarnej na system dziesiętny rachunku różniczkowego, musisz użyć wzoru. Liczbę znaków w wartości binarnej liczymy zaczynając od 0. W naszym przypadku jest ich 8, ale jeśli zaczniemy liczyć od zera, to się skończą numer seryjny 7. Teraz musisz pomnożyć każdą cyfrę kodu przez 2 do potęgi 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. Oto nasz numer startowy, który został wzięty jeszcze przed tłumaczeniem na kod binarny.

Teraz znasz istotę urządzenie komputerowe oraz minimalna miara przechowywania informacji.

Minimalna jednostka informacji: opis

Jak wspomniano powyżej, za bit uważa się najmniejszą miarę informacji. To słowo pochodzenia angielskiego, przetłumaczone jako „cyfra binarna”. Jeśli spojrzymy na tę wartość od drugiej strony, możemy powiedzieć, że jest to komórka pamięci w komputerach elektronicznych, która jest przechowywana w postaci 0 lub 1. Bity można zamieniać na bajty, megabajty, a nawet większe ilości informacji. Elektroniczny Kalkulator Sam angażuje się w taką procedurę, zapisując kod binarny w komórkach pamięci dysku twardego.

Niektórzy użytkownicy komputerów mogą chcieć ręcznie i szybko przekonwertować miary głośności informacje cyfrowe od jednego do drugiego. Do takich celów opracowano kalkulatory online; natychmiast wykonają operację, która ręcznie mogłaby zająć dużo czasu.

Jednostki miary informacji w informatyce: tabela wielkości

Komputery, dyski flash i inne urządzenia do przechowywania i przetwarzania informacji różnią się pojemnością pamięci, którą zwykle oblicza się w gigabajtach. Konieczne jest spojrzenie na główną tabelę wielkości, aby zobaczyć porównywalność jednej jednostki miary informacji w informatyce w kolejności rosnącej z drugą.

Korzystanie z maksymalnej jednostki informacji

Obecnie maksymalna ilość informacji, zwana jotabajtem, ma być wykorzystana przez Agencję Bezpieczeństwa Narodowego do przechowywania wszelkich materiałów audio i wideo otrzymanych z miejsc publicznych, w których zainstalowane są kamery i mikrofony. NA ten moment jotabajty - największe jednostki pomiar informacji w informatyce. Czy to jest limit? Jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek był teraz w stanie udzielić dokładnej odpowiedzi.

W nowoczesnych komputerach możemy wejść informacje tekstowe, wartości liczbowe oraz informacje graficzne i dźwiękowe. Ilość informacji przechowywanych w komputerze mierzy się jego „długością” (lub „objętością”) wyrażoną w bitach. Fragment- minimalna jednostka pomiar informacji (z ang. BInary digiT - cyfra binarna). Każdy bit może przyjmować wartość 0 lub 1. Bit nazywany jest także bitem komórki pamięci komputera. Do pomiaru ilości przechowywanych informacji stosuje się następujące jednostki:

1 bajt = 8 bitów;

1 KB = 1024 bajty (KB odczytuje się jako kilobajt);

1 MB = 1024 KB (MB czyta się jak megabajt);

1 GB = 1024 MB (GB jest odczytywane jako gigabajt).

Beat (z angielskiego. cyfra binarna; także gra słów: angielski. fragment- Trochę)

Według Shannona bit to logarytm binarny prawdopodobieństwa zdarzeń równie prawdopodobnych lub suma iloczynów prawdopodobieństwa i logarytmu binarnego prawdopodobieństwa zdarzeń równie prawdopodobnych.

Jeden bit kodu binarnego (cyfra binarna). Może przyjmować tylko dwie wzajemnie wykluczające się wartości: tak/nie, 1/0, wł./wył. itp.

Podstawowa jednostka miary ilości informacji odpowiadającej ilości informacji zawartej w doświadczeniu, które ma dwa równie prawdopodobne wyniki. Jest to tożsame z ilością informacji w odpowiedzi na pytanie, która pozwala na udzielenie odpowiedzi „tak” lub „nie” i nic więcej (czyli ilość informacji, która pozwala jednoznacznie odpowiedzieć na postawione pytanie). Jeden bit binarny zawiera jeden bit informacji.

W technologia komputerowa i sieci danych, zazwyczaj przesyłane są wartości 0 i 1 różne poziomy napięcie lub prąd. Na przykład w chipach opartych na TTL 0 jest reprezentowane przez napięcie w zakresie od +0 do +3 W i 1 w zakresie od 4,5 do 5,0 W.

Szybkość przesyłania danych w sieci jest zwykle mierzona w bitach na sekundę. Warto zauważyć, że wraz ze wzrostem prędkości transmisji danych bit nabrał także innego wyrażenia metrycznego: długości. Zatem w nowoczesnej sieci gigabitowej (1 Gigabit/s) na jeden bit przypada około 30 metrów drutu. Z tego powodu trudność karty sieciowe znacznie wzrosła. Wcześniej na przykład w sieciach jednomegabitowych długość bitu wynosząca 30 km była prawie zawsze w oczywisty sposób większa niż długość kabla między dwoma urządzeniami.

W informatyce, zwłaszcza w dokumentacji i standardach, słowo „bit” jest często używane w znaczeniu cyfry binarnej. Na przykład: pierwszy bit jest pierwszą cyfrą binarną danego bajtu lub słowa.

Obecnie bit to najmniejsza możliwa jednostka informacji w informatyce, ale prowadzone są intensywne badania w tej dziedzinie komputery kwantowe założyć obecność q-bitów.

Bajt (angielski) bajt) - jednostka miary ilości informacji, zwykle równa ośmiu bitom, może przyjmować 256 (2 8) różnych wartości.

Ogólnie rzecz biorąc, bajt to sekwencja bitów, których liczba jest stała, i stanowi minimalną adresowalną ilość pamięci w komputerze. W nowoczesne komputery ogólny cel bajt jest równy 8 bitom. Aby podkreślić, że w opisie mamy na myśli bajt ośmiobitowy protokoły sieciowe Używa się terminu „oktet”. oktet).

Czasami bajt jest sekwencją bitów tworzących podpole słowa. Niektóre komputery mogą adresować bajty o różnej długości. Zapewniają to instrukcje ekstrakcji pola asemblerów LDB i DPB na PDP-10 i Common Lisp.

W IBM-1401 bajt wynosił 6 bitów, podobnie jak w Mińsku-32, w BESM - 7 bitów, w niektórych modelach komputerów Burroughs Computer Corporation (obecnie Unisys) - 9 bitów. Wiele nowoczesnych procesorów sygnału cyfrowego wykorzystuje bajty o długości 16 bitów lub większej.

Nazwy tej użył po raz pierwszy w 1956 roku W. Buchholz podczas projektowania pierwszego superkomputera IBM 7030 dla wiązki bitów przesyłanych jednocześnie w urządzeniach wejścia-wyjścia (sześć sztuk); później w ramach tego samego projektu bajt został rozszerzony do ośmiu (2 3) bity.

Nie używa się jak zwykle wielokrotnych przedrostków tworzących jednostki pochodne bajtu: po pierwsze, w ogóle nie używa się drobnych przedrostków, a jednostki informacji mniejsze niż bajt nazywane są słowami specjalnymi (nibble i bit); po drugie, przedrostki powiększające oznaczają dla każdego tysiąca 1024 = 2 10 (kilobajt jest równy 1024 bajtom, megabajt jest równy 1024 kilobajtom lub 1 048 576 bajtom itp. z gigabajtami, terabajtami i petabajtami (już nieużywane)). Różnica zwiększa się wraz z wagą konsoli. Bardziej poprawne jest używanie przedrostków binarnych, ale w praktyce nie są one jeszcze używane, być może ze względu na kakofonię - kibibajt, mebibajt itp.

Czasami przedrostki dziesiętne używane są także w sensie dosłownym, np. przy oznaczaniu pojemności dysków twardych: gigabajt może oznaczać milion kibibajtów, czyli 1 024 000 000 bajtów, lub nawet tylko miliard bajtów, a nie 1 073 741 824 bajtów, jak na przykład w pamięci moduły.

Kilobajt (kbajt, kB) m., skl . - jednostka miary ilości informacji równa (2 10) standardowych (8-bitowych) bajtów lub 1024 bajtom. Służy do wskazywania ilości pamięci w różnych urządzeniach elektronicznych.

Nazwa „kilobajt” jest ogólnie przyjęta, ale formalnie jest niepoprawna, ponieważ przedrostek kilo - oznacza pomnożenie przez 1000, a nie 1024. Prawidłowym przedrostkiem binarnym dla 2 10 jest kibi - .

Tabela 1.2 - Wiele przedrostków tworzących pochodne

Megabajt (MB, M) m., skl. - jednostka miary ilości informacji równa 1048576 (2 20) standardowych (8-bitowych) bajtów lub 1024 kilobajtom. Służy do wskazywania ilości pamięci w różnych urządzeniach elektronicznych.

Nazwa „Megabajt” jest ogólnie przyjęta, ale formalnie niepoprawna, ponieważ przedrostek mega - , oznacza pomnożenie przez 1 000 000, a nie 1 048 576. Prawidłowy przedrostek binarny dla 2 20 to mebi - . Wykorzystując obecną sytuację Duże korporacje, produkująca dyski twarde, które w etykietowaniu swoich produktów mają na myśli 1 000 000 bajtów na megabajt i 1 000 000 000 bajtów na gigabajt.

Najbardziej oryginalną interpretację terminu megabajt stosują producenci dyskietek komputerowych, którzy rozumieją go jako 1 024 000 bajtów. Zatem dyskietka o pojemności 1,44 MB faktycznie mieści tylko 1440 KB, czyli 1,41 MB w zwykłym znaczeniu tego słowa.

Pod tym względem okazało się, że megabajt może być krótki, średni i długi:

krótki - 1 000 000 bajtów

średnia - 1 024 000 bajtów

długi - 1 048 576 bajtów

Gigabajt to wielokrotna jednostka miary ilości informacji, równa 1 073 741 824 (2 30) standardowych (8-bitowych) bajtów lub 1024 megabajtom.

Przedrostek SI giga - jest użyte błędnie, ponieważ oznacza pomnożenie przez 10 9 . Dla 2 30 powinieneś użyć przedrostka binarnego hibi-. Duże korporacje produkujące dyski twarde wykorzystują tę sytuację i przy etykietowaniu swoich produktów megabajt oznacza 1 000 000 bajtów, a gigabajt oznacza 1 000 000 000 bajtów.

Słowo maszynowe jest wielkością zależną od maszyny i platformy, mierzoną w bitach lub bajtach, równą szerokości rejestrów procesora i/lub szerokości szyny danych (zwykle jest to pewna potęga dwójki). Rozmiar słowa również jest zgodny minimalny rozmiar informacja adresowana (głębia bitowa danych znajdujących się pod jednym adresem). Słowo maszynowe definiuje następujące cechy maszyny:

głębokość bitowa danych przetwarzanych przez procesor;

adresowalna szerokość danych (szerokość magistrali danych);

maksymalna wartość typu całkowitego bez znaku, obsługiwana bezpośrednio przez procesor: jeśli wynik operacja arytmetyczna przekracza tę wartość, następuje przepełnienie;

maksymalna głośność Pamięć RAM adresowana bezpośrednio przez procesor.

Maksymalna wartość słowa o długości n bitów można łatwo obliczyć za pomocą wzoru 2 n -1

Tabela 1.3 – Rozmiar słowa maszynowego na różnych platformach

Konwerter długości i odległości Konwerter masy Konwerter objętości materiałów sypkich i żywności Konwerter powierzchni Konwerter objętości i jednostek in przepisy kulinarne Przetwornik temperatury Przetwornik ciśnienia, naprężenia mechaniczne, moduł Younga Konwerter energii i pracy Konwerter mocy Konwerter siły Konwerter czasu Przelicznik prędkość liniowa Konwerter współczynnika sprawności cieplnej i zużycia paliwa pod kątem płaskim. Konwerter liczb na różne systemy notacji Przelicznik jednostek miary ilości informacji Kursy walut Rozmiary odzieży i obuwia damskiego Rozmiary odzieży i obuwia męskiego Przetwornik prędkości kątowej i częstotliwości obrotu Przetwornik przyspieszenia Przelicznik przyspieszenia kątowego Przelicznik gęstości Przelicznik objętości właściwej Przelicznik momentu bezwładności Przelicznik momentu siły Moment obrotowy Konwerter Ciepło właściwe spalania (w masie) Gęstość energii i ciepło właściwe spalania w konwerterze (objętościowo) Konwerter różnicy temperatur Konwerter współczynnika rozszerzalności cieplnej Przelicznik oporu cieplnego Konwerter przewodności cieplnej Konwerter pojemności cieplnej właściwej Konwerter mocy narażenia na energię i promieniowania cieplnego Ciepło Przelicznik gęstości strumienia Przelicznik współczynnika przenikania ciepła Przelicznik objętościowego przepływu Przelicznik masowego przepływu Przelicznik molowego natężenia przepływu Przelicznik masowego przepływu gęstości Przelicznik stężenia molowego Przelicznik stężenia masowego w roztworze Przelicznik lepkości dynamicznej (absolutnej) Przelicznik lepkości kinematycznej Przelicznik napięcia powierzchniowego Przelicznik przepuszczalności pary Przepuszczalność pary i szybkość przenikania pary konwerter Konwerter poziomu dźwięku Konwerter czułości mikrofonu Konwerter poziomu ciśnienia akustycznego (SPL) Konwerter poziomu dźwięku ciśnienie z możliwością wyboru ciśnienia odniesienia Konwerter jasności Konwerter światłości Konwerter natężenia oświetlenia Konwerter rozdzielczości Grafika komputerowa Przetwornik częstotliwości i długości fali Dioptrii Moc i ogniskowa Przetwornik mocy dioptrii i powiększenia obiektywu (×) ładunek elektryczny Liniowy konwerter gęstości ładunku Konwerter gęstości ładunku powierzchniowego Przelicznik objętości ładunku Konwerter prąd elektryczny Liniowy przetwornik gęstości prądu Przetwornik gęstości prądu powierzchniowego Przetwornik natężenia pola elektrycznego Przetwornik potencjału elektrostatycznego i napięcia Przetwornik opór elektryczny Konwerter konwertera oporności elektrycznej przewodnictwo elektryczne Przetwornik przewodności elektrycznej Pojemność elektryczna Konwerter indukcyjności Amerykański konwerter grubości drutu Poziomy w dBm (dBm lub dBmW), dBV (dBV), watach i innych jednostkach Przetwornik siły magnetomotorycznej Przetwornik napięcia pole magnetyczne Przetwornik strumienia magnetycznego Przetwornik indukcji magnetycznej Promieniowanie. Przelicznik dawki promieniowania jonizującego pochłoniętego Radioaktywność. Konwerter rozpadu promieniotwórczego Promieniowanie. Przelicznik dawki ekspozycji Promieniowanie. Konwerter dawki pochłoniętej Konwerter przedrostków dziesiętnych Przesyłanie danych Typografia i obrazowanie Konwerter jednostek Przelicznik jednostek objętości drewna Obliczanie masy molowej Układ okresowy pierwiastki chemiczne DI Mendelejew

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

Wartość początkowa

Przeliczona wartość

bit półbajt bajt symbol słowo maszynowe Słowo maszynowe MAPM quad blok słów kibibit kibibajt kilobajt (10³ bajtów) mebibit mebibajt megabajt (10⁶ bajtów) gibibit gibibajt gigabajt (10⁹ bajtów) tebibit tebibajt terabajt (10¹² bajtów) pebibit pebibajt petabajt (10¹ ⁵ bajt) exbibit eksbibajt eksabajt (10¹⁸ bajtów) dyskietka (3,5, podwójna gęstość) dyskietka (3,5, wysokość) dyskietka (3,5, rozszerzona) dyskietka (5,25, podwójna) dyskietka (5,25, wysokość) ) Zip 100 Zip 250 Jaz 1GB Jaz 2GB CD (74 minuty) CD (80 minut) DVD (1 warstwa, 1 strona) DVD (2 warstwy, 1 strona) DVD (1 warstwa, 1 strona) DVD (2 warstwy, 2 strony) Jednowarstwowa Płyta Blu-ray Dwuwarstwowy dysk Blu-ray

Opór cieplny

Dowiedz się więcej o jednostkach pomiaru ilości informacji

Informacje ogólne

Dane i ich przechowywanie są niezbędne do działania komputerów i technologia cyfrowa. Dane to wszelkie informacje, od poleceń po pliki utworzone przez użytkowników, takie jak tekst lub wideo. Dane mogą być przechowywane w różnych formatach, ale najczęściej są przechowywane w postaci kodu binarnego. Niektóre dane są przechowywane tymczasowo i wykorzystywane tylko podczas określonych operacji, a następnie usuwane. Zapisywane są one na tymczasowych nośnikach informacji, np. w pamięci o dostępie swobodnym, zwanej pamięcią o dostępie swobodnym (w języku angielskim RAM – Random Access Memory) lub RAM – pamięć o dostępie swobodnym. Niektóre informacje są przechowywane dłużej. Urządzenia, które zapewniają więcej długoterminowe przechowywanie- Ten dyski twarde, dyski półprzewodnikowe i różne dyski zewnętrzne.

Więcej o danych

Dane to informacje przechowywane w formie symbolicznej, które mogą być odczytane przez komputer lub człowieka. Większość danych przeznaczonych do dostępu do komputera przechowywana jest w plikach. Niektóre z tych plików są wykonywalne, co oznacza, że ​​zawierają programy. Pliki programów zwykle nie są uważane za dane.

Nadmierność

Aby uniknąć utraty danych w przypadku awarii, stosują zasadę redundancji, czyli przechowują kopie danych w różne miejsca. Jeśli dane te przestaną być odczytywane w jednym miejscu, można je odczytać w innym. Zasada ta jest podstawą działania układu redundantnego, niezależnego Dyski RAID(z angielskiego nadmiarowa tablica niezależnych dysków). Przechowuje kopie danych na dwóch lub większej liczbie dysków połączonych w jedną jednostkę logiczną. W niektórych przypadkach, dla większej niezawodności, kopiowana jest sama macierz RAID. Kopie są czasami przechowywane oddzielnie od głównej tablicy, czasami w innym mieście lub nawet w innym kraju, na wypadek, gdyby tablica uległa zniszczeniu podczas kataklizmów, katastrof lub wojen.

Formaty przechowywania danych

Hierarchia przechowywania danych

Dane przetwarzane są w centralny procesor, a im bliżej procesora znajduje się urządzenie, które je przechowuje, tym szybciej można je przetwarzać. Szybkość przetwarzania danych zależy także od rodzaju urządzenia, na którym są one przechowywane. Przestrzeń wewnątrz komputera w pobliżu mikroprocesora, w której można zainstalować takie urządzenia, jest ograniczona i zwykle najszybsze, ale małe urządzenia znajdują się najbliżej mikroprocesora, a te większe, ale wolniejsze, są dalej od niego. Przykładowo rejestr wewnątrz procesora jest bardzo mały, ale pozwala na odczyt danych z szybkością jednego cyklu procesora, czyli w ciągu kilku miliardowych części sekundy. Prędkości te poprawiają się z roku na rok.

Pamięć podstawowa

Pamięć podstawowa obejmuje pamięć wewnątrz procesora - pamięć podręczną i rejestry. To jest najbardziej szybka pamięć, czyli czas dostępu do niego jest najniższy. Pamięć RAM jest również uważana za pamięć podstawową. Jest znacznie wolniejszy niż rejestry, ale jego pojemność jest znacznie większa. Procesor ma do niego bezpośredni dostęp. W Baran Zapisywane są dane bieżące, które są stale wykorzystywane do działania realizowanych programów.

Pamięć drugorzędna

Dodatkowe urządzenia pamięci masowej, takie jak dysk twardy dyski magnetyczne(HDD) lub dysk twardy znajdują się wewnątrz komputera. Przechowują dane, które nie są używane zbyt często. Są przechowywane dłużej i nie są automatycznie usuwane. Najczęściej są usuwane przez użytkowników lub same programy. Dostęp do tych danych jest wolniejszy niż dostęp do danych w pamięci podstawowej.

Pamięć zewnętrzna

Pamięć zewnętrzna jest czasami dołączana do pamięci dodatkowej, a czasami do niej dołączana osobna kategoria pamięć. Pamięć zewnętrzna- Ten nośniki wymienne, takie jak nośniki optyczne (CD, DVD i Blu-ray), pamięci Flash, taśmy magnetyczne i nośniki papierowe, takie jak karty i taśmy dziurkowane. Operator musi ręcznie wprowadzić takie nośniki do urządzeń odczytujących. Nośniki te są stosunkowo tanie w porównaniu do innych typów pamięci i często służą do przechowywania kopii zapasowych oraz do bezpośredniej wymiany informacji między użytkownikami.

Pamięć trzeciorzędna

Pamięć trzeciorzędna obejmuje urządzenia pamięci masowej o dużej pojemności. Dostęp do danych na takich urządzeniach jest bardzo powolny. Zwykle służą do archiwizacji informacji w specjalnych bibliotekach. Na żądanie użytkownika mechaniczne „ramię” wyszukuje i umieszcza nośnik z żądanymi danymi w urządzeniu odczytującym. Nośniki w takiej bibliotece mogą być różne, na przykład optyczne lub magnetyczne.

Rodzaje mediów

Nośniki optyczne

Wczytywane są informacje z nośników optycznych napęd optyczny za pomocą lasera. W momencie pisania tego artykułu (wiosna 2013) najczęściej nośniki optyczne - dyski optyczne CD, DVD, Blu-ray i optyczny Ultra Density (UDO). Może istnieć jedno urządzenie pamięci masowej lub może być ich kilka połączonych w jednym urządzeniu, na przykład w bibliotekach optycznych. Niektóre dyski optyczne umożliwiają ponowny zapis.

Media półprzewodnikowe

Pamięć półprzewodnikowa jest jednym z najczęściej stosowanych typów pamięci. To rodzaj pamięci działanie równoległe, umożliwiając jednoczesny dostęp do dowolnych danych, niezależnie od kolejności, w jakiej dane te zostały zapisane.

Prawie wszystkie podstawowe urządzenia pamięci, a także urządzenia pamięci flash, są półprzewodnikowe. W Ostatnio jako alternatywa dyski twarde półprzewodnikowe stają się coraz bardziej popularne Dyski SSD(z angielskich dysków półprzewodnikowych). W chwili pisania tego artykułu dyski te były znacznie droższe. dyski twarde, ale prędkość zapisywania i odczytywania na nich informacji jest znacznie większa. Upuszczone i uderzone ulegają uszkodzeniom znacznie mniej niż magnetyczne dyski twarde i działają niemal bezgłośnie. Z wyjątkiem wysoka cena, dyski półprzewodnikowe w porównaniu do dysków magnetycznych dyski twarde, z biegiem czasu zaczynają działać gorzej, a utracone na nich dane są bardzo trudne do odzyskania w porównaniu z dyskami twardymi. Hybrydowe dyski twarde łączą się dysk SSD I twardy magnetycznie dysku, zwiększając w ten sposób prędkość i żywotność oraz obniżając cenę w porównaniu do dysków półprzewodnikowych.

Nośniki magnetyczne

Powierzchnie do zapisu na nośnikach magnetycznych są namagnesowane w określonej kolejności. Głowica magnetyczna odczytuje i zapisuje na nich dane. Przykładami nośników magnetycznych są dyski twarde i dyskietki, które są prawie całkowicie przestarzałe. Audio i wideo można także przechowywać na nośnikach magnetycznych – kasetach. Karty plastikowe często przechowują informacje na paskach magnetycznych. Mogą to być debetowe i karty kredytowe, karty-klucze hotelowe, prawa jazdy i tak dalej. Ostatnio w niektórych kartach wbudowano mikroukłady. Karty takie zawierają zazwyczaj mikroprocesor i mogą wykonywać obliczenia kryptograficzne. Nazywa się je kartami inteligentnymi.

Czy tłumaczenie jednostek miar z jednego języka na inny sprawia Ci trudność? Koledzy są gotowi Ci pomóc. Zadaj pytanie w TCTerms a w ciągu kilku minut otrzymasz odpowiedź.

Do pomiaru długości służą takie jednostki jak milimetr, centymetr, metr, kilometr. Wiadomo, że masę mierzy się w gramach, kilogramach, centnerach i tonach. Upływ czasu wyraża się w sekundach, minutach, godzinach, dniach, miesiącach, latach, stuleciach. Komputer pracuje z informacją i istnieją również odpowiednie jednostki miary służące do pomiaru jego objętości.

Wiemy już, że komputer odbiera wszystkie informacje. Fragment to minimalna jednostka miary informacji odpowiadająca jednej cyfrze binarnej („0” lub „1”).

Bajt składa się z ośmiu bitów. Używając jednego bajtu, możesz zakodować jeden znak z 256 możliwych (256 = 2 8). Zatem jeden bajt jest równy jednemu znakowi, czyli 8 bitom:

1 znak = 8 bitów = 1 bajt.

Uczenie się umiejętność obsługi komputera wymaga uwzględnienia innych, większych jednostek miary informacji.

Tabela bajtów:

1 bajt = 8 bitów

1KB (1 Kilobajt) = 2 10 bajtów = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 bajtów =
= 1024 bajty (około 1 tysiąc bajtów – 10 3 bajty)

1 MB (1 Megabajt) = 2 20 bajtów = 1024 kilobajtów (około 1 milion bajtów - 10 6 bajtów)

1 GB (1 Gigabajt) = 2 30 bajtów = 1024 megabajtów (około 1 miliard bajtów - 10 9 bajtów)

1TB (1 Terabajt) = 2 40 bajtów = 1024 gigabajtów (około 10 12 bajtów). Czasami nazywany jest terabajtem tona.

1 Pb (1 Petabajt) = 2 50 bajtów = 1024 terabajtów (około 10 15 bajtów).

1 Exabajt= 2 60 bajtów = 1024 petabajtów (około 10 18 bajtów).

1 Zettabajt= 2 70 bajtów = 1024 eksabajtów (około 10 21 bajtów).

1 Yottabajt= 2 80 bajtów = 1024 zettabajtów (około 10 24 bajtów).

W powyższej tabeli potęgi dwójki (2 10, 2 20, 2 30 itd.) to dokładne wartości kilobajtów, megabajtów, gigabajtów. Ale potęgi liczby 10 (dokładniej 10 3, 10 6, 10 9 itd.) będą już wartościami przybliżonymi, zaokrąglonymi w dół. Zatem 2 10 = 1024 bajty reprezentuje Dokładna wartość kilobajt, a 10 3 = 1000 bajtów to przybliżona wartość kilobajta.

Takie przybliżenie (lub zaokrąglenie) jest całkiem akceptowalne i ogólnie akceptowane.

Poniżej znajduje się tabela bajtów ze skrótami angielskimi (w lewej kolumnie):

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

1 Mb ~ 10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – megabajt

1 Gb ~ 10 9 b – gigabajt

1 Tb ~ 10 12 b – terabajt

1 Pb ~ 10 15 b – petabajt

1 Eb ~ 10 18 b – eksabajt

1 Zb ~ 10 21 b – zettabajt

1 Yb ~ 10 24 b – jotabajt

Powyżej w prawej kolumnie znajdują się tak zwane „przedrostki dziesiętne”, które są używane nie tylko w bajtach, ale także w innych obszarach ludzkiej działalności. Przykładowo przedrostek „kilo” w słowie „kilobajt” oznacza tysiąc bajtów, tak jak w przypadku kilometra odpowiada to tysiącowi metrów, a w przykładzie kilograma równa się tysiącowi gramów.

Powstaje pytanie: czy istnieje kontynuacja tablicy bajtów? W matematyce istnieje pojęcie nieskończoności, które jest symbolizowane jako odwrócona ósemka: ∞.

Oczywiste jest, że w tabeli bajtów można nadal dodawać zera, a raczej potęgi do liczby 10 w ten sposób: 10 27, 10 30, 10 33 i tak dalej w nieskończoność. Ale dlaczego jest to konieczne? W zasadzie na razie wystarczą terabajty i petabajty. W przyszłości być może nawet jotabajt nie będzie wystarczający.

Na koniec kilka przykładów urządzeń, które mogą przechowywać terabajty i gigabajty informacji.

Istnieje wygodny „terabajt” - zewnętrzny twardy dysk, który jest podłączony przez Port USB do komputera. Można na nim przechowywać terabajt informacji. Szczególnie wygodny do laptopów (gdzie wymiana dysku twardego może być problematyczna) i do Rezerwowy egzemplarz Informacja. Lepiej zrobić to wcześniej kopie zapasowe informacji, a nie wtedy, gdy wszystko zniknie.

Dyski flash są dostępne w pojemnościach 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB, 64 GB, a nawet 1 terabajt.

Może pomieścić 650 MB, 700 MB, 800 MB i 900 MB.

Płyty DVD są przeznaczone na większą ilość informacji: 4,7 GB, 8,5 GB, 9,4 GB i 17 GB.