Pic

Litera chirilică mare „ M ” în codificarea ISO 8859-5 este codificată cu 8 biți
$10111100$

Bit (desemnare rusă: bit ; internațional: bit ; din engleză bi nary digi t - cifră binară ; de asemenea, un joc de cuvinte : engleză bit - piece, particule) - o unitate de măsură a cantității de informații . 1 bit de informație - un simbol sau semnal care poate lua două valori: pornit sau oprit, da sau nu, ridicat sau scăzut, încărcat sau neîncărcat; în binar este 1 (unu) sau 0 (zero). Aceasta este cantitatea minimă de informații care este necesară pentru a elimina incertitudinea minimă.

În Federația Rusă , desemnarea unui bit, precum și regulile de utilizare și ortografie a acestuia sunt stabilite de „Regulamentele privind unitățile de valori permise pentru utilizare”. În conformitate cu această prevedere, bitul se referă la numărul de unități de cantități în afara sistemului cu sfera de aplicare a „tehnologiei informației, comunicații” și o perioadă de valabilitate nelimitată [1] . Anterior, desemnările de biți au fost stabilite și în GOST 8.417-2002 [2] . Pentru formarea mai multor unități, se folosește cu prefixe SI și cu prefixe binare .

Istorie

În 1703, în „Explanation of Binary Arithmetic” [3] , Leibniz scrie că sistemul de numere binare a fost descris de un rege (împărat) și filozof chinez pe nume Fu Xi , care a trăit cu mai mult de 4.000 de ani înaintea lui Leibniz. Liangyi chinezesc ( yin-yang ("0" - "1"), cifră binară chinezească, bit chinezesc) nu avea încă un nume modern scurt. Chinezii cu doi biți - „ si-syan ”, care formează patru digrame , și tribitul chinezesc - „ ba-gua ”, care formează opt trigrame pre-cerești și post-cerești , încă nu au propriile nume în terminologia internațională modernă.
În 1948, Claude Shannon a folosit pentru prima dată cuvântul „ bit ” pentru a se referi la cea mai mică unitate de cantitate de informație din lucrarea „ Teoria matematică a comunicării ”. El i-a atribuit originea cuvântului lui John Tukey , care a folosit abrevierea „bit” în loc de cuvintele „cifră binară” într-o notă de la Bell Lab din 9 ianuarie 1947.

Definiții și proprietăți

În funcție de domeniul de aplicare ( matematică , electronică , inginerie digitală , calcul , teoria informației etc.), un bit poate fi definit în următoarele moduri:

1. La matematică 1.1. Un bit este un bit dintr-un cod binar ( cifră binară ). Poate lua doar două valori care se exclud reciproc : „da” sau „nu”, „1” sau „0”, „pornit” sau „dezactivat”, etc. 1.2. Corespunde unei cifre numerice din sistemul de numere binar , care ia valoarea „0” sau „1” („fals” sau „adevărat”) [4] . 2. În electronică , în tehnologie digitală și în tehnologia computerelor 2.1. Un bit (o cifră binară ) corespunde unui flip-flop binar (un flip-flop care are două stări stabile posibile care se exclud reciproc) sau unui bit de memorie binară . Pentru a trece de la numărul de stări posibile (valori posibile) la numărul de biți, puteți folosi formula bazată pe logaritmul binar :

\log _{2}(m

[stări posibile] [biți].

)

{\displaystyle=n}

Prin urmare, pentru o cifră binară ( declanșare )

unu

[bit] [stări posibile] .

=\log _{2}(2

)

Pentru a trece de la numărul de biți la numărul de stări posibile (valori posibile), puteți folosi formula

m

[stări posibile] [biți] .

=2^{n}

2.2. Formula Hartley

I=\log _{2}N=n\log _{2}m,

Unde

eu

este cantitatea de informații , bit;

N=m^{n}

- numărul posibil de mesaje diferite (numărul de stări posibile ale registrului de n -biți ) , buc;

m

- numărul de litere din alfabet (numărul de stări posibile ale unui bit ( trigger ) al registrului, în sistemul binar este 2 ("0" și "1")), buc;

n

— numărul de litere din mesaj (numărul de cifre (declanșatoare) din registru), buc. Este folosit pentru a măsura cantitatea de dispozitive de stocare și cantitatea de date digitale. 3. În teoria informaţiei 3.1. Bit - unitatea de bază de măsură a cantității de informații , egală cu cantitatea de informații conținute în experiență, care are două rezultate la fel de probabile; vezi entropia informației . Aceasta este identică cu cantitatea de informații din răspunsul la o întrebare care permite răspunsul „da” sau „nu” și nu altul (adică o astfel de cantitate de informații care vă permite să răspundeți fără ambiguitate la întrebarea pusă). 3.2. Un bit este egal cu cantitatea de informații obținute ca urmare a unuia dintre cele două evenimente la fel de probabile [5] . 3.3. Bit - logaritmul binar al probabilității evenimentelor echiprobabile sau suma produselor probabilității și logaritmul binar al probabilității evenimentelor echiprobabile; vezi entropia informației . Este folosit pentru a măsura entropia informației . Diferă de un pic pentru măsurarea volumului dispozitivelor de stocare și a volumului de date digitale, deoarece o matrice mare de date poate avea o entropie de informații foarte mică, adică entropia poate fi aproape goală.

Implementări fizice

În tehnologia digitală, un bit (un bit ) este implementat de un declanșator sau un bit de memorie .

Există două implementări fizice (în special electronice) ale unui bit (o cifră binară):

bit monofazat ("single-wire") (bit binar). Este utilizată o ieșire binară de declanșare. Un nivel zero indică fie un semnal logic „0”, fie o defecțiune a circuitului. Un nivel ridicat indică fie un semnal logic „1”, fie starea de sănătate a circuitului. Mai ieftin decât o implementare în două faze, dar mai puțin fiabilă;
bifazat (parafaza, „cu două fire”) bit (bit binar). Sunt utilizate ambele ieșiri binare de declanșare. Cu un circuit de lucru, unul dintre cele două niveluri este înalt, celălalt este scăzut. O defecțiune a circuitului este identificată fie printr-un nivel ridicat pe ambele fire (ambele faze), fie printr-un nivel scăzut pe ambele fire (ambele faze). Mai scumpă decât o implementare monofazată, dar mai fiabilă.

În rețelele de calcul și de date, valorile „0” și „1” sunt de obicei transmise la diferite niveluri fie de tensiune , fie de curent . De exemplu, în cipurile bazate pe logica tranzistor-tranzistor , valoarea „0” este reprezentată de o tensiune în intervalul de la +0 la +0,8 V , iar valoarea „1” este reprezentată de o tensiune în intervalul de la +2,4 la +5,0 V.

Notație

În calcul, în special în documentație și standarde, cuvântul " bit " este adesea folosit în sensul de " bit " . De exemplu: bitul cel mai semnificativ este bitul cel mai semnificativ dintr-un octet sau cuvânt .

Utilizarea literei majuscule „B” pentru a desemna un octet respectă cerințele GOST și evită confuzia între abrevierile pentru „octet” și „bit”. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că nu există o abreviere pentru „biți” în standard, deci folosirea notației „Gb” ca sinonim pentru „Gbps” este incorectă.

În standardul internațional IEC (IEC) 60027-2 din 2005 [6] , următoarele denumiri sunt recomandate pentru utilizare în domeniul electric și electronic:

„bit” pentru a desemna un pic;
„o” sau „B” pentru a indica un octet sau un octet. „o” este singura denumire indicată în franceză.

Analogul unui bit în calculatoarele cuantice este un qubit (q-bit; „q” din engleză quantum , quantum ).

Logaritmi binari ai altor baze

Înlocuirea numărului logaritmic de la 2 la e , 3 , 4 , 8 , 10 , 16 , 27 etc. duce, respectiv, la echivalente de biți (binare) ale unităților rar utilizate nat , trit , tetrit ( tetrit - tetr al dig it ) (dvubit), octit ( octit - oct al dig it ) (tribit), Hart ( dit ( dit - d ecimal dig it ), ban, decite ( decit - decimal dig it )), nibble (hexadecit, patru biți) , heptacoaite etc., egale, respectiv:

1\ {\text{nat}}=\log _{2}e=1,44...

băţ,

1\ {\text{trit}}=\log _{2}3=1,58...

băţ, 1 bit dublu = bit,

1\ {\text{tetrit}}=\log _{2}4=2

1 tribit = bit,

1\ {\text{octit}}=\log _{2}8=3

1\ {\text{hart}}\ ({\text{dit, interdicție, decit}})=\log _{2}10=3,32...

băţ, 1 patru biți = bit,

1\ {\text{nibble}}\ ({\text{hexadecit)})=\log _{2}16=4

1\ {\text{heptacosait}}=\log _{2}27=4,75...

pic.

Vezi și

Note

↑ Reglementări privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă. Aprobat prin Decretul Guvernului Federației Ruse din 31 octombrie 2009 Nr. 879 Copie de arhivă din 2 noiembrie 2013 la Wayback Machine .
↑ GOST 8.417-2002. Unități de mărime. Anexa A (informații) Arhivat 8 noiembrie 2015 la Wayback Machine .
↑ Leibniz. EXPLICAȚIA ARITMETICII BINAR Arhivat 11 februarie 2021 la Wayback Machine .
↑ Beat . Marea Enciclopedie Rusă . Preluat la 26 august 2016. Arhivat din original la 3 decembrie 2017. (nedefinit)
↑ Dengub V. M., Smirnov V. G. Unități de mărime. Dicţionar de referinţă. - M . : Editura de standarde, 1990. - S. 25. - 240 p. — ISBN 5-7050-0118-5 .
↑ Standard fr. „Norme internationale CEI 60027-2”, troisième édition sau engleză. „Standard internațional IEC 60027-2”, ediția a treia din 2005.08, p. 5, 112-117.

Unități de informare
Unități de bază	Pic qubit Trata Kutrit
Unități aferente	octet Trăsătură Ciuguli Cuvânt Octet
Unități tradiționale de biți	kilobit megabit Gigabit Terabit Petabit Exabit Zettabit Yottabit
Unități de octeți tradiționale	Kilobyte Megaoctet gigabyte Terabyte Petabyte exabyte Zettabyte Yottabyte
unități de biți IEC	Kibibit Mebibit Gibibit Tebibit Pebibit Exhibit Zebibit Jobibit
unități de octeți IEC	Kibibyte Mebibyte Gibibyte Tebibyte Pebibyte Exbibyte Zebibyte Yobibyte

Tipuri de date
Ininterpretabil	Pic Ciuguli octet qubit Trata Trăsătură Cuvânt
Numeric	Întreg punct fix punctul de plutire Raţional Complex Lung interval
Text	Simbolic Şir
Referinţă	Abordare Legătură Indicator Înveliș
Compozit	Tip de date algebrice ( generic ) Clasă Tip produs ( Scrie Tuplu structura ) Un obiect Consolidare ( etichetat ) Pereche comandată
abstract	matrice Listă Întoarce-te Grămadă Matrice asociativă (afișare, hartă ) Multe multiset Tip Grafic
Alte	Logic Inferior Superior Polimorfă Funcţional enumerabil Colectie Excepție Gen ( Metaclasă ) Monadă Semafor curgere gol
subiecte asemănătoare	Tip de date abstracte tip primitiv Structură de date Generic variabilă de tip Interfață Constructor (OOP) Constructor (FP) Constructor de tip Tip turnare Prototip Tip sistem