set-os.ru

Бит — это… Что такое Бит?

Бит (англ. binary digit; также игра слов: англ. bit — немного) (один двоичный разряд в двоичной системе счисления) — одна из самых известных единиц измерения количества информации. Обозначается по ГОСТ 8.417-2002. Для образования кратных единиц применяется с приставками СИ и с двоичными приставками.

Клод Шэннон в 1948 г предложил использовать слово bit для обозначения наименьшей единицы информации в статье A Mathematical Theory of Communication.

В зависимости от точек зрения, бит может определяться следующими способами:

1. По Шэннону^[3]:
   1. Бит — это двоичный логарифм вероятности равновероятных событий или сумма произведений вероятности на двоичный логарифм вероятности при равновероятных событиях; см. информационная энтропия.
   2. Бит — базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода; см. информационная энтропия. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответы «да» либо «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос).
2. Один разряд двоичного кода (двоичная цифра). Может принимать только два взаимоисключающих значения: да/нет, 1/0, включено/выключено, и т. п. В электронике 1 двоичному разряду соответствует 1 двоичный триггер, который имеет два устойчивых состояния.

Возможны две физические (в частности электронные) реализации бита (одного двоичного разряда):

1. Однофазный («однопроводный») бит (двоичный разряд), используется один выход двоичного триггера, нулевой уровень означает как сигнал логического «0», так и неисправность схемы, высокий уровень означает как сигнал логической «1», так и исправность схемы, дешевле двухфазной реализации, но менее надёжен,
2. Двухфазный (парафазный, «двухпроводный») бит (двоичный разряд), используются оба выхода двоичного триггера, при исправной схеме один из двух уровней высокий, другой — низкий, высокий уровень на обоих проводах (на обеих фазах) и низкий уровень на обоих проводах (на обеих фазах) означают неисправность схемы, дороже однофазной реализации, но более надёжен.

В вычислительной технике и сетях передачи данных обычно значения 0 и 1 передаются различными уровнями напряжения либо тока. Например, в микросхемах на основе ТТЛ 0 представляется напряжением в диапазоне от +0 до +0,8 В, а 1 в диапазоне от +2,4 до +5,0 В.

В вычислительной технике, особенно в документации и стандартах, слово «бит» часто применяется в значении «двоичный разряд». Например: старший бит — старший двоичный разряд байта или слова, о котором идёт речь.

Аналогом бита в квантовых компьютерах является кубит (q-бит).

Двоичные логарифмы других оснований

Замена логарифма 2 на e, 3 или 10 приводит соответственно к редко употребляемым единицам нат, трит и хартли=дит, равным соответственно бита.

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Один бит – сколько это?

Все просто, один бит – это количество информации, передаваемое одним бинарным сообщением, то есть одним сообщением из двух возможных. Например, ответ да/нет, 0/1 или влево/вправо.

Но не на столько просто. Важно, чтобы соблюдались два условия: третий варианта ответа невозможен и у вас до этого не было никакой информации о заданном вопросе. То есть, если вы спрашиваете у вашей новой знакомой, замужем ли она, то ее ответ почти никогда не будет содержать ровно один бит инормации. И не только потому, что кроме ответов да/нет она может ответить “не ваше дело” или “раведена”, но еще и потому что вы заранее можете оценить вероятность того, что она замужем: по ее возрасту, по поведению или по кольцу на пальце.

Хорошо, дальше все легко, два бита – это в два раза больше, чем один. Но что именно означает “в два раза больше”?

Во-первых, для простоты давайте абстрагируемся от формы ответа и будем считать, что один из двух возможных ответов всегда 0, а другой – 1: нет – 0, да – 1 или влево – 0, вправо – 1 и т. д.

Итак, двумя битами можно, например, представить информацию о маршруте, на котором есть две развикли, то есть всего четыре маршрута: дважды влево, влево-вправо, вправо-влево и дважды вправо. Нетрудно посчитать, что если маршрутов восемь, то для выбора одного из них, нужно три бита. А в общем случае, для кодирования одного из N состояний (о которых у нас нет предварительной информации), требуется log₂ N бит.

На этом все. Теперь вы знаете все о том, как измеряется количество информации.

На самом деле нет. Жизнь была бы слишком простой.

Где-то в этих рассуждениях есть фундаментальная ошибка. В самом деле, посмотрите на следующие два сообщение, где каждый бит закодирован цифрами 0 и 1:

первое: 010010111010001011100100101010011110,

второе: 010101010101010101010101010101010101.

Забудьте все, что я вам сказал до этого и, основываясь только на интуиции, ответьте на вопрос, в каком сообщении больше информации.

М-да. Что же делать? Не то, чтобы предыдущее определение было полностью неверным, но оно не соответствует нашему интуитивному пониманию информации.

Интуитивно, в первом сообщении больше информации, потому что оно выглядит более случайным. А еще важнее то, что если вы захотите продиктовать обе последовательности по телефону, то в первом случае трудно придумать что-то более оптимальное, чем просто проговаривание цифр одна за другой, в то время как для передачи второго, можно просто сказать “восемнадцать раз 01”.

Может быть правильно было посчитать сколько информации в сообщении “восемнадцать раз” и добавить два? Это можно попытаться сделать: записать восемнадать в двоичной системе – 10010, а потом закодировать понятие “раз”: запишем 0, если следующие цифры – непосредственно само сообщение, и 1, если используется формулировка “N раз M”, где M – сообщение, которое предполагается повторить N раз. Саму формулировку “N раз M” запишем так: сначала N в двоичной системе, причем каждую цифру запишем дважды (00111100 вместо 0110), затем цифры 01, а затем сообщение M. Цифры числа N будем дублировать, чтобы было понятно, когда заканчивается N и начинается M, 01 будет играть роль разделителя, ведь если его пропутить, то если M начинается с двух одинаковых цифр, то будет непонятно, это окончание N или начало M.

Этот нехитрый трюк позволяет записать исходное сообщение из 18 пар 01 строкой 111000011000101, а это всего 15 бит. Правда сообщения из цифр, в которых нет повторяющихся последовательностей, придется записывать по-прежнему полностью, да еще и в придачу приписывать ко всем 0, чтобы отличить их от закодированных.

Зачем все это? Ах да, мы хотели оценить количество информации в сообщении таким образом, чтобы чтобы это больше соответствовало нашему интуитивному понятию информации. Получается в нашем исходном первом сообщении 19 бит информации, а во втором – 15. Что ж, это уже лучше. Немного смущает тот факт, что в первом сообщении мы теперь считаем один “лишний” бит, но зато наша оценка больше соответствует нашей интуиции: во втором сообщении информации меньше.

Ну как, удалось ли мне вас убедить, то такая оценка лучше, чем простой подсчет цифр?

Сомневаюсь.

Но нельзя сказать, что идея совсем безнадежна. Не будем ее отбрасывать, а вместо этого попробуем ее немного улучшить.

Во-первых, смущает то, что ко всем сообщениям без повторений мы приписывам 0, а во вторых даже если повторения есть, иногда закодировав сообщение вышеописанным способом, цифр становится больше а не меньше.

Но если подумать, первый недостаток не так уж и важен при оценке очень длинных сообщений, а от второго недостатка можно избавиться, если для таких сообщений не использовать кодирование, а записывать их как есть.

Более фундаментальную проблему мы увидим, если попытаемся оценивать количество инофрмации в таких сообщениях, где нет повторений, а вместо этого угадывается другая регулярность. Например, интуиция подсказывае, что во втором сообщении меньше информации:

001001011001010100011000010000010110

101001000100001000001000000100000001

Потому что, опять же, если представить, что мы заходим его продиктовать по телефону, скорее всего мы скажем что-то вроде “восемь единиц, разделенных нулями, причем количество нулей увеличивается каждый раз на один, то есть один, ноль, один, два нуля, один, три нуля и т. д.”

Эта формулировка кажется длинной и запутанной, и возможно на практике некоторые предпочтут проговорить все цифры как есть, но я готов поспорить, что если бы эта последовательность состояла из миллиона цифр, то вы бы поменяли свое мнение.

Тогда можно действовать по старому плану: придумать как закодировать нулями и единицами фразы типа “N единиц, разделенных нулями…” и т. д.

Ну а теперь, я бы хотел спросить как на счет строки 1000000000000000000000000001, но боюсь, что вы начнете в меня кидать тухлыми помидорами, ведь примеров строк с различными регуляностями бесконечно много. И даже если согласиться, что оценка, использующая то или иное кодирование, имеет некоторый смысл, она никогда не будет идиальной, потому что всегда найдется регулярность, для которой мы еще не придумали способ кодирования.

А кроме того, как быть, если одну и ту же строку можно закодировать несколькими способами?

На этот вопрос есть простой ответ, который предложил Рей Соломонофф в 1960 году.

Вместо придумывания разных способов кодирования регулярных (в каком бы то ни было смысле) строк, мы воспользуемся какой-нибудь универсальной алогритмической моделью, например универсальной машиной Тьюринга. То есть, для оценки количества информации в строке, мы выпишем все возможные описания машин Тьюринга вместе с исходными состояниями ленты такие, что при после окончании работы машины, на ленте будет записана наша исходная строка. Из всех этих описаний мы выберем самое короткое. Именно его длинну мы и возьмем за меру количества информации.

Понятно?

Нет? Давайте по-порядку. Универсальная машина Тьюрига – это открытие, которое сделал Тьюринг в 1936 году. Оно описано в статье под названием “О вычислимых числах с приложением к проблеме разрешимости” на 36 страницах.

В статье описывается построение машины Тьюринга, которая является универсальной в том смысле, что она выполняет не заранее заданный алгоритм, а алгоритм, который записан на ленте в качестве входных данных. Причем этот алгоритм записывается в виде описания машины Тьюрига. То есть показывается по крайней мере теоретическая возможность создания машины, которая может выполнять любой алгоритм, неизвестный заранее в момент конструирования машины.

Сегодня этим вряд ли кого-то удивишь. Все современные, и не очень, компьютеры обладают этим свойством. Вы покупаете компьютер не под конкретную задачу, а универсальный. Какую задачу он будет решать, зависит от того, какую программу вы на нем запустите. Но в 1936 году это было фундаментальное открытие. До Тьюрига все создаваемые машины проектировались для выполнения одного конеретного алгоритма.

Если вы заинтересовались, я рекомендую прочитать книгу Пецольда “Annotated Turing”, в которой подробно, абзац за абзацем, разбирается работа Тюринга 1936 года. Ну а самые стойкие могут прочитать оригинальную статью.

В любом случае, какое отношение это имеет к нашей оценке информации? Универсальная машина Тьюрига – это, по просту говоря, компьютер с бесконечной памятью. Он считывает программу, записанную в памяти (в МТ – на ленте), и выполняет ее. Входные данные берутся тоже из памяти (записаны рядом на ленте).

Так вот, для оценки количества информации в сообщении, мы выпишем все возможные программы и их входные данные, такие, что результатом работы этих программ является наше сообщение. Самую короткую их этих программ (и ее иходные данные) мы и будем считать самым лучшим представлением сообщения, а ее длинну, опять включая входные данные, – количеством информации в нем.

Естественно, перебрать все возможные программы, не так-то просто. На самом деле, дела обстоят еще хуже – это сделать в общем случае невозможно. Если вам интересен этот вопрос, я рекомендую книгу Майкла Сипсера, в которой очень понятным языком описываются техники доказательства теорем о вычислительной неразрешимости различных проблем. Но для наших целей это не так уж и важно.

В самом деле, не всегда важно знать точное количество информации в сообщении, если есть возможность ее оценивать прибилизительно или сравнивать различные сообщения “по информативности” между собой.

Но если вы думаете, что такое определение имеет слишком ограниченную сферу применения, вы совершенно правы. Настолько правы, что никто на практике им не пользуется, а вместо этого по-старинке называет количеством информации число нулей и единиц в сообщении, каким бы простым и регулярным оно ни было.

А то, что я описал, называют дискриптивной сложностью, или просто сложностью. В некоторых источниках ее еще называют сложностью Колмогорова-Хайтина, а также алгоритмической энтропией, а также другими очень умными, но мало о чем говорящими, словами.

yarets.posthaven.com

Сколько информации содержит один бит?

примерно один бит! не тупите….

0 или 1 — вся информация 1байт =8 бит — буква, цифра, знак и т. д.

Ровно 1 бит! Потому, что бит и есть единица количества информации…

1бит=1бит что-то вопром не оч понял….

1 бит= 1 символ 0 или 1 1 байт= 8 битов.

втречный вопрос. а сколько это 1 милиметр. или сколько весит один грамм. . Нужно адекватно смотреть на эти вещи. бит принят как единица информации. Один бит это логическое данное — например да или нет, или включен-выключен. . и так далее. так же как и один грамм — это взято из минимального веса какого либо элемента.

1 бит это одно из двух возможных состояний. Фаза — ноль, вкл — выкл и тд.

1 символ двоичного кода (1 или 0)

touch.otvet.mail.ru

Ответы@Mail.Ru: Сколько в 1гб бит?

1 гб = 1024 мб = 1024*1024 кб = 1024*1024*1024 байта = 1024*1024*1024*8 бит. Как-то так.

считай 1Гб=1024 Мб 1Мб=1024 Кб

1 Гб = 1024 Мб = 1 048 576 Кб = 1 073 741 824 байт = 8 589 934 592 бита

8 589 934 592, translatorscafe .com/cafe/RU/units-converter/data-storage/c/

1Гб=1024Мб 1Мб=1024Кб 1Кб=1024 байт 1 байт =8 бит Умножай сам.

Сейчас, наконец, разделили точно: Есть приставка ГИГА, равно 1 000 в кубе. Так что 1 Гб = 1 000 000 000 байт = 8 000 000 000 бит Есть приставка ГИГИ, равно 1024*1024*1024, и 1 Гиб = 1 073 741 824 байт = 8 589 934 592 бит По инерции в околокомпьютерном мире гигибайт называют гигабайтом, отсюда много путаницы. Плюс, например, производители жёстких дисков халявят дважды: 1) Ёмкость дисков указывают в ГИГАбайтах (но вы-то по инерции думаете про ГИГИбайты) 2) Указывают НЕРАЗМЕЧЕННУЮ ёмкость (реально будет чуть меньше — за счёт разметки).

Почему бы не задать этот вопрос Яндексу? <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/e8918c565e91a0eebc3b70da2532f15f_i-6.jpg» >

touch.otvet.mail.ru

Ответы@Mail.Ru: Сколько в 1 МБ

чёто у меня 8000000 получилось

В одном мегабите 1048576 бит, в одном мегабайте 8388608 бит

Но, при подчёте трафика всегда берется, что 1 Мбайт принимается равным 1000000 байт….

в 1 МБ- 1024 байт, а в одном байте 8 бит…. так …1024*8=8192 Я так думаю что в 1МБ-8192бита….)

touch.otvet.mail.ru