Unitati de masura a capacitatii media si a volumului de informatii

Unitățile informaționale sunt folosite pentru a măsura diferite caracteristici asociate informațiilor.

Cel mai adesea, măsurarea informațiilor se referă la măsurarea capacității memoriei computerului ( dispozitive de stocare ) și măsurarea cantității de date transmise prin canalele de comunicații digitale . Mai puțin frecvent măsurată este cantitatea de informații .

Unități de informare

O cantitate mare de date poate conține foarte puține informații. Adică, cantitatea de date și cantitatea de informații sunt caracteristici diferite utilizate în diferite domenii legate de informație, dar din punct de vedere istoric, denumirea de „ cantitate de informații ” a fost folosită în sensul „cantității de date”, iar denumirile de „ entropie informațională ”. ” și „valoarea informațiilor” au fost folosite pentru a măsura cantitatea de informații.”.

Unități pentru capacitatea de stocare și volumul de date

Acestea sunt utilizate pentru a măsura capacitatea mediilor de stocare - dispozitive de stocare și pentru a măsura volumele de date .

Unități de măsurare a cantității de informații

Sunt folosite pentru a măsura cantitatea de informații dintr-un volum de date . Entropia informațională

Unitate primară

Caracteristica principală a cantității de date este numărul de stări posibile .

Unitatea primară de măsurare a volumului de date este 1 stare posibilă (valoare, cod).

Unități secundare

Caracteristica secundară a cantității de date este bitul .

Capacitatea (volumul) unei cifre poate fi diferită și depinde de sistemul de codificare aplicat.

Capacitate de o cifră în sisteme de codare binar, ternar și zecimal:

O cifră binară ( bit ) are 2 stări posibile care se exclud reciproc (valori, coduri).

O cifră ternară ( trit ) are 3 stări posibile care se exclud reciproc (valori, coduri).

…

O zecimală (decitare) are 10 stări posibile care se exclud reciproc (valori, coduri).

…

Unități terțiare

Caracteristicile terțiare ale cantității de date sunt seturi diferite de biți .

Capacitatea setului de biți este egală cu numărul de stări posibile ale acestui set de biți , care este determinat în combinatorică , este egală cu numărul de plasări cu repetări și se calculează prin formula:

{\bar {A}}(c,n)={\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}

stări posibile (coduri, valori)

Unde

c

- numărul de stări posibile ale unui bit (baza sistemului de codare selectat),

n

este numărul de cifre din setul de cifre .

Adică, capacitatea setului de biți este o funcție exponențială a numărului de biți cu o bază egală cu numărul de stări posibile ale unui bit .

Exemplu:

1 octet este format din 8 ( ) cifre binare ( ) și poate lua: $n=8$ $c=2$

${\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}=2^{8}=256$ stări posibile (valori, coduri).

Unități logaritmice

Când unele cantități, inclusiv cantitatea de date, sunt funcții exponențiale , atunci, în multe cazuri, este mai convenabil să folosiți nu cantitățile în sine, ci logaritmii acestor cantități.

Cantitatea de date poate fi reprezentată și logaritmic, ca logaritm al numărului de stări posibile [1] .

Cantitatea de informații (cantitatea de date) - poate fi măsurată logaritmic. [2] Aceasta înseamnă că atunci când mai multe obiecte sunt tratate ca unul, numărul de stări posibile este înmulțit și cantitatea de informații este adăugată . Nu contează dacă vorbim de variabile aleatoare în matematică, registre de memorie digitală în tehnologie sau sisteme cuantice în fizică.

Pentru volume de date binare, este mai convenabil să folosiți logaritmi binari.

2^{1}

stări posibile , cifră binară = 1 bit

\log _{2}2^{1}=1

2^{{8}}

stări posibile , biți = 1 octet ( octet )

\log _{2}2^{8}=8=2^{3}

2^{8*2^{10))

stări posibile , biți = 1 KiloByte (KiloOctet)

\log _{2}2^{8*2^{10}}=8*2^{10}=2^{13}

2^{8*2^{20}}

stări posibile , biți = 1 Megaoctet (MegaOctet)

\log _{2}2^{8*2^{20}}=8*2^{20}=2^{23}

2^{8*2^{30}}

stări posibile , biți = 1 Gigaoctet ( GigaOctet )

\log _{2}2^{8*2^{30}}=8*2^{30}=2^{33}

2^{8*2^{40}}

stări posibile , biți = 1 TeraByte (TeraOctet)

\log _{2}2^{8*2^{40}}=8*2^{40}=2^{43}

Cel mai mic număr întreg al cărui logaritm binar este un număr întreg pozitiv este 2. Unitatea corespunzătoare, bit , este baza pentru calcularea informațiilor în tehnologia digitală.

Pentru volumele de date ternare, este mai convenabil să folosiți logaritmi ternari.

3^{1}=3

stări posibile , cifră ternară ( trit)

\log _{3}3^{1}=1

3^{6}=729

stări posibile , cifre ternare ( trit s ) = 1 Trăsătură .

\log _{3}3^{6}=6

Unitatea corespunzătoare numărului 3, trit este egală cu log 2 3≈1,585 biți.

O astfel de unitate ca nat (nat), corespunzătoare logaritmului natural , este utilizată în calcule științifice și de inginerie. În tehnologia computerelor, practic nu este utilizat, deoarece baza logaritmilor naturali nu este un număr întreg.

Pentru volume de date zecimale, este mai convenabil să folosiți logaritmi zecimal.

10^{1}=10

stări posibile , zecimală = 1 dec

\log _{10}10^{1}=1

10^{10^{3))

stări posibile , zecimale = 1 kilodecit .

\log _{10}10^{10^{3}}=10^{3}

10^{10^{6}}

stări posibile , zecimale = 1 megadecit .

\log _{10}10^{10^{6}}=10^{6}

10^{10^{9}}

stări posibile , zecimale = 1 gigadecit .

\log _{10}10^{10^{9}}=10^{9}

Unitatea corespunzătoare numărului 10, decit este egală cu log 2 10≈3.322 biți.

În tehnologia comunicațiilor cu fir (telegraf și telefon) și radio, istoric, pentru prima dată, o unitate de informație a primit denumirea de baud .

Unități derivate din biți

În numere întregi de cifre binare (biți) , numărul de stări posibile este egal cu puterile a doi.

Tetrad, nibble, nibble

Patru cifre binare (4 biți) au un nume special - tetradă , jumătate de octet , nibble , care conțin cantitatea de informații conținute într-o cifră hexazecimală .

Byte

Măsurători în octeți
GOST 8.417-2002			prefixe SI		prefixe IEC
Nume	Desemnare	grad	Nume	grad	Nume	Desemnare		grad
octet	B	10 0	—	10 0	octet	B	B	20 _
kilobyte	KB	10 3	kilogram-	10 3	kibibyte	KiB	KiB	2 10
megaoctet	MB	10 6	mega-	10 6	mebibyte	MiB	MiB	2 20
gigabyte	GB	10 9	giga-	10 9	gibibyte	GiB	GiB	2 30
terabyte	TB	10 12	tera-	10 12	tebibyte	TiB	Tib	2 40
petabyte	pb	10 15	peta-	10 15	pebibyte	PiB	P&B	2 50
exabyte	Ebyte	10 18	exa-	10 18	exbibyte	EiB	BEI	2 60
zettabyte	Zbyte	10 21	zetta-	10 21	zebibyte	ZiB	ZiB	2 70
yottabyte	Ibyte	10 24	yotta-	10 24	yobibyte	YiB	Y&B	2 80

Următoarea unitate populară de informații în ordine este 8 biți sau octeți (subtilitățile terminologice sunt descrise mai jos ). La un octet (și nu la un bit) sunt date direct toate cantitățile mari de informații calculate în tehnologia informatică.

Valori precum un cuvânt de mașină etc., care alcătuiesc mai mulți octeți, nu sunt aproape niciodată folosite ca unități de măsură .

Kilobyte

Pentru a măsura capacități mari ale dispozitivelor de stocare și cantități mari de informații care au un număr mare de octeți, se folosesc unitățile „kilobyte” = [1000] bytes și „Kbytes” [3] ( kibibyte , kibibyte) = 1024 bytes (aproximativ confuzia de unități și termeni zecimal și binar vezi mai jos ). Acest ordin de mărime este, de exemplu:

Un sector de disc este de obicei egal cu 512 octeți, adică jumătate de KB, deși pentru unele dispozitive poate fi egal cu unul sau doi kibibytes.
Dimensiunea clasică „bloc” în sistemele de fișiere UNIX este de un KB (1024 de octeți).
O „pagină de memorie” în procesoarele x86 (începând cu modelul Intel 80386 ) are 4096 de octeți, adică 4 KB.

Cantitatea de informații obținute prin citirea unei dischete de înaltă densitate „3.5” este de 1440 KB (exact) ; alte formate sunt, de asemenea, calculate în număr întreg de KB.

Megaoctet

Unitățile „megabyte” = 1000 kilobytes = [1.000.000] bytes și „mebibyte” [3] (mebibyte) = 1024 kbytes = 1.048.576 octeți sunt folosite pentru a măsura volumul suportului de stocare.

Spațiul de adrese al procesorului Intel 8086 a fost de 1 MB.

Capacitatea RAM și CD-ROM se măsoară în unități binare (mebibytes, deși de obicei nu se numesc așa), dar pentru capacitatea hard disk-ului, megaocteții zecimale erau mai populari.

Hard disk-urile moderne au volume exprimate în aceste unități ca numere de cel puțin șase cifre, așa că sunt folosiți gigaocteți pentru ele.

Gigabyte

Unitățile „gigabyte” = 1000 megabytes = [1.000.000] kilobytes = [1.000.000.000] de octeți și „GB” [3] ( gibibyte , gibibyte) = 1024 MB = 230 de octeți măsoară dimensiunea suporturilor de stocare mari, cum ar fi hard disk-urile . Diferența dintre unitățile binare și zecimale este deja de peste 7%.

Dimensiunea unui spațiu de adrese pe 32 de biți este de 4 GB ≈ 4,295 MB. Același ordin de mărime are dimensiunea DVD-ROM-ului și media modernă de pe memoria flash . Dimensiunile hard diskului ajung deja la sute și mii de gigaocteți.

Pentru a calcula cantități și mai mari de informații, există unități de terabytes și tebibytes (10 12 și respectiv 2 40 bytes), petabytes și pebibytes (10 15 și respectiv 2 50 bytes) etc.

Ce este „octetul”?

În principiu, un octet este definit pentru un anumit computer ca pas minim al adresei de memorie , care pe mașinile mai vechi nu era neapărat egal cu 8 biți (și memoria nu este neapărat alcătuită din biți - vezi, de exemplu: computer ternar ). În tradiția modernă, un octet este adesea considerat egal cu opt biți .

În denumiri precum byte (rusă) sau B (engleză), byte (B) înseamnă exact 8 biți, deși termenul „octet” în sine nu este chiar corect din punct de vedere al teoriei.

În franceză, simbolurile o , Ko , Mo , etc. (de la cuvântul octet) sunt folosite pentru a sublinia că vorbim de 8 biți.

Ce este "kilo"?

Multă vreme, diferența dintre factorii de 1000 și 1024 s-a încercat să nu acorde prea multă importanță. Pentru a evita neînțelegerile, distincția între:

unități binare multiple, desemnate conform GOST 8.417-2002 ca „KB”, „MB”, „GB”, etc. (două în puteri ale unui multiplu de zece);
unități de kiloocteți , megaocteți , gigaocteți etc., înțeleși ca termeni științifici (zece în puteri ale multiplilor de trei),

aceste unități sunt, prin definiție , 10 3 , 10 6 , respectiv 10 9 octeți și așa mai departe.

IEC sugerează „kibibyte”, „mebibyte”, „gibibyte”, etc. ca termeni pentru „KB”, „MB”, „GB”, etc., totuși acești termeni sunt criticați pentru că nu sunt pronunțați și nu se găsesc în limba vorbită. vorbire.

În diferite domenii ale informaticii, preferințele în utilizarea unităților zecimale și binare sunt, de asemenea, diferite. Mai mult, deși au trecut câțiva ani de la standardizarea terminologiei și a denumirilor, departe de pretutindeni se caută să clarifice semnificația exactă a unităților folosite.

În engleză, pentru „kibi” \u003d 1024 \u003d 2 10 , uneori se folosește o literă mare K , pentru a sublinia diferența față de prefixul indicat de litera minusculă SI kilo . Cu toate acestea, o astfel de desemnare nu se bazează pe un standard autorizat, spre deosebire de GOST rusesc în ceea ce privește „Kbytes”.

Variante

Note

↑ „logaritm” pe answers.com Arhivat 22 septembrie 2008 la Wayback Machine
↑ Din punct de vedere al fizicii , cantitatea de informație (precum și entropia apropiată de aceasta în sens ) este adimensională . În practică, ca și în măsurarea unghiurilor adimensionale , sunt utilizate diverse unități practic convenabile.
↑ 1 2 3 GOST 8.417-2002 „Unități de cantități” . Consultat la 11 iunie 2008. Arhivat din original pe 2 februarie 2012. (nedefinit)

Vezi și

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