A médiakapacitás és az információmennyiség mértékegységei

Az információs egységeket az információhoz kapcsolódó különféle jellemzők mérésére használják.

Az információmérés leggyakrabban a számítógépes memória ( tárolóeszközök ) kapacitásának mérésére, valamint a digitális kommunikációs csatornákon továbbított adatmennyiség mérésére vonatkozik . Ritkábban mérhető az információ mennyisége .

Információs egységek

A nagy mennyiségű adat nagyon kevés információt tartalmazhat. Vagyis az adatmennyiség és az információ mennyisége különböző jellemzők, amelyeket az információval kapcsolatos különböző területeken használnak, de a történelemben az „ információ mennyisége ” elnevezést az „adatmennyiség”, az „ információs entrópia ” elnevezéseket használták. ” és az „információ értéke” az információ mennyiségének mérésére szolgált.

Tárolókapacitás és adatmennyiség mértékegységei

Adathordozók - tárolóeszközök kapacitásának mérésére és adatmennyiség mérésére szolgálnak .

Egységek az információ mennyiségének mérésére

Az adatmennyiségben lévő információ mennyiségének mérésére szolgálnak . Információs entrópia

Elsődleges egység

Az adatmennyiség elsődleges jellemzője a lehetséges állapotok száma .

Az adatmennyiség mérésének elsődleges mértékegysége 1 lehetséges állapot (érték, kód).

Másodlagos egységek

Az adatmennyiség másodlagos jellemzője a bit .

Egy számjegy kapacitása (térfogata) eltérő lehet, és az alkalmazott kódolási rendszertől függ.

Egy számjegy kapacitása bináris, hármas és decimális kódolási rendszerekben:

Egy bináris számjegynek ( bit ) 2, egymást kölcsönösen kizáró lehetséges állapota van (értékek, kódok).

Egy hármas számjegynek ( trit ) 3 egymást kizáró lehetséges állapota (értékek, kódok) van.

…

Egy tizedesjegy (decite) 10 egymást kizáró lehetséges állapotot (értékeket, kódokat) tartalmaz.

…

harmadlagos egységek

Az adatmennyiség harmadlagos jellemzői különböző bitkészletek .

A bitkészlet kapacitása megegyezik ennek a bitkészletnek a lehetséges állapotainak számával , amelyet a kombinatorika határoz meg , megegyezik az ismétlődő elhelyezések számával, és a következő képlettel számítjuk ki:

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

lehetséges állapotok (kódok, értékek)

ahol

c

- egy bit lehetséges állapotainak száma (a kiválasztott kódrendszer alapja),

n

a számjegyek száma a számjegykészletben .

Vagyis a bithalmaz kapacitása a bitek számának exponenciális függvénye , amelynek alapja egy bit lehetséges állapotainak számával egyenlő .

Példa:

1 bájt 8 ( ) bináris számjegyből ( ) áll, és a következőket veheti fel: $n=8$ $c=2$

${\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}=2^{8}=256$ lehetséges állapotok (értékek, kódok).

Logaritmikus mértékegységek

Ha egyes mennyiségek, beleértve az adatmennyiséget is, exponenciális függvények , akkor sok esetben kényelmesebb nem magukat a mennyiségeket használni, hanem ezeknek a mennyiségeknek a logaritmusát .

Az adatok mennyisége logaritmikusan is ábrázolható, a lehetséges állapotok számának logaritmusaként [1] .

Információ mennyisége (adatmennyiség) - logaritmikusan mérhető. [2] Ez azt jelenti, hogy amikor több objektumot egyként kezelünk, a lehetséges állapotok számát megszorozzuk , és hozzáadjuk az információ mennyiségét . Nem mindegy, hogy a matematikában valószínűségi változókról , a technikában digitális memóriaregiszterekről vagy a fizikában kvantumrendszerekről beszélünk .

Bináris adatmennyiségek esetén kényelmesebb a bináris logaritmus használata.

2^{1}

lehetséges állapotok , bináris számjegy = 1 bit

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

2^{{8}}

lehetséges állapotok , bitek = 1 bájt ( oktett )

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

2^{8*2^{10))

lehetséges állapotok , bitek = 1 KiloByte (KiloOctet)

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

2^{8*2^{20}}

lehetséges állapotok , bitek = 1 megabyte (MegaOctet)

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

2^{8*2^{30}}

lehetséges állapotok , bitek = 1 Gigabyte (GigaOctet)

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

2^{8*2^{40}}

lehetséges állapotok , bitek = 1 TeraByte (TeraOctet)

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

A legkisebb egész szám, amelynek bináris logaritmusa pozitív egész szám, 2. Ennek megfelelő mértékegysége, a bit az információszámítás alapja a digitális technológiában.

A hármas adatmennyiségek esetében kényelmesebb a hármas logaritmusok használata.

3^{1}=3

lehetséges állapotok , három számjegy ( trit)

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

3^{6}=729

lehetséges állapotok , hármas számjegyek ( trit s) = 1 Tulajdonság .

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

A 3-as számnak megfelelő egység, trit egyenlő log 2 3≈1,585 bittel.

A természetes logaritmusnak megfelelő nat (nat) egységet mérnöki és tudományos számításokban használnak. A számítástechnikában gyakorlatilag nem használják, mivel a természetes logaritmusok alapja nem egész szám.

Tizedes adatmennyiség esetén kényelmesebb a decimális logaritmus használata.

10^{1}=10

lehetséges állapotok , tizedesjegy = 1 dec

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

10^{10^{3))

lehetséges állapotok , tizedesjegyek = 1 kilodecit .

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

10^{10^{6}}

lehetséges állapotok , tizedesjegyek = 1 megadecit .

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

10^{10^{9}}

lehetséges állapotok , tizedesjegyek = 1 gigadecit .

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

A 10-es számnak megfelelő egység decit log 2 10≈3,322 bittel egyenlő.

A vezetékes kommunikációs technológiában (távíró és telefon) és a rádióban a történelem során először kapott egy információs egység a baud elnevezést .

Bitből származtatott egységek

A bináris számjegyek (bitek) egész számában a lehetséges állapotok száma kettő hatványával egyenlő.

Tetrad, nibble, nibble

Négy bináris számjegynek (4 bit) van egy speciális neve - tetrad , half byte , nibble , amelyek az egy hexadecimális számjegyben található információ mennyiségét tartalmazzák.

Byte

Mérések bájtban
GOST 8.417-2002			SI előtagok		IEC előtagok
Név	Kijelölés	Fokozat	Név	Fokozat	Név	Kijelölés		Fokozat
byte	B	10 0	—	10 0	byte	B	B	20_ _
kilobájt	KB	10 3	kiló-	10 3	kibibyte	KiB	KiB	2 10
megabájt	MB	10 6	mega-	10 6	mebibyte	MiB	MiB	2 20
gigabájt	GB	10 9	giga-	10 9	gibibyte	Ellenék	Ellenék	2 30
terabájt	tuberkulózis	10 12	tera-	10 12	tebibyte	TiB	Tib	2 40
petabájt	pb	10 15	peta-	10 15	pebibyte	PiB	P&B	250 _
exabyte	Ebyte	10 18	exa-	10 18	exbibyte	EiB	EIB	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

A következő népszerű információegység sorrendben a 8 bit vagy bájt (a terminológiai finomságokat alább ismertetjük ). Egy bájtra (és nem egy bitre) kerül közvetlenül megadásra a számítástechnikában kiszámított minden nagy mennyiségű információ.

Az olyan értékeket, mint a gépi szó stb., amelyek több bájtot alkotnak, szinte soha nem használják mértékegységként .

Kilobyte

A tárolóeszközök nagy kapacitásának és a nagy számú bájttal rendelkező információ mennyiségének mérésére a „kilobyte” = [1000] bájt és a „kbyte” [3] ( kibibyte , kibibyte) = 1024 bájt mértékegységeket használjuk (kb. a decimális és bináris egységek és kifejezések összetévesztését lásd alább ). Ez a nagyságrend például:

Egy lemezszektor általában 512 bájt, azaz fél KB, bár egyes eszközök esetében egy vagy két kibibyte is lehet.
A UNIX fájlrendszerek klasszikus "blokk" mérete egy KB (1024 bájt).
Az x86-os processzorok "memóriaoldala" (az Intel 80386 modelltől kezdve ) 4096 bájt, azaz 4 KB.

A "3,5" nagy sűrűségű hajlékonylemez olvasásával nyert információ mennyisége 1440 KB (pontosan) ; más formátumok is egész KB-ban vannak kiszámítva.

Megabyte

A "megabyte" = 1000 kilobyte = [1 000 000] bájt és a "mebibyte" [3] (mebibyte) = 1024 kbyte = 1 048 576 bájt mértékegységeket használják az adathordozó térfogatának mérésére.

Az Intel 8086 processzor címtere 1 MB volt.

A RAM és a CD-ROM kapacitását bináris egységekben mérik (mebibyte, bár nem szokták így hívni), de a merevlemez kapacitásánál a decimális megabájt volt népszerűbb.

A modern merevlemezek térfogata ezekben az egységekben legalább hatjegyű számokban van kifejezve, ezért gigabájtokat használnak hozzájuk.

Gigabyte

A "gigabyte" = 1000 megabájt = [1 000 000] kilobájt = [1 000 000 000] bájt és a "GB" [3] ( gibibyte , gibibyte) = 1024 MB = 230 bájt a nagy merevlemez -tárolóeszközök méretét jelzi . A bináris és decimális mértékegységek közötti különbség már 7% felett van.

A 32 bites címtér mérete 4 GB ≈ 4,295 MB. Ugyanebben a nagyságrendben van a DVD-ROM és a modern adathordozó mérete a flash memóriában . A merevlemezek mérete már eléri a száz és több ezer gigabájtot.

Még nagyobb mennyiségű információ kiszámításához a terabájt és a tebibyte (10 12 , illetve 2 40 bájt), a petabájt és a pebibyte (10 15 , illetve 2 50 bájt) stb.

Mi az a "byte"?

Elvileg egy bájtot határoznak meg egy adott számítógéphez a minimális memóriacím lépésként , amely régebbi gépeken nem feltétlenül volt egyenlő 8 bittel (és a memória nem feltétlenül bitekből áll - lásd például: ternary computer ). A modern hagyomány szerint egy bájtot gyakran nyolc bittel egyenlőnek tekintenek .

Az olyan megjelölésekben, mint a byte (orosz) vagy B (angol), a bájt (B) pontosan 8 bitet jelent, bár maga a „byte” kifejezés elméleti szempontból nem egészen helyes.

A franciában az o , Ko , Mo , stb szimbólumok (az oktett szóból) hangsúlyozzák, hogy 8 bitről beszélünk.

Mi az a "kiló"?

Az 1000-es és 1024-es faktorok közötti különbséget sokáig igyekeztek nem tulajdonítani különösebben. A félreértések elkerülése érdekében tegyen különbséget a következők között:

bináris motorvonatok, amelyeket a GOST 8.417-2002 szerint "KB", "MB", "GB" stb.-ként jelöltek meg (kettő a tíz többszörösének hatványában);
kilobájt egység , megabájt , gigabájt stb., tudományos kifejezésként értelmezve (tíz a három többszörösének hatványában),

ezek az egységek definíció szerint 10 3 , 10 6 , 10 9 bájt stb.

Az IEC a "kibibyte", "mebibyte", "gibibyte" stb . kifejezéseket javasolja a "KB", "MB", "GB" stb. kifejezésekhez, azonban ezeket a kifejezéseket kritizálják, mert kiejthetetlenek, és nem találhatók meg a beszélt nyelvben beszéd.

A számítástechnika különböző területein a decimális és a bináris egységek használatának preferenciái is eltérőek. Sőt, bár több év telt el a terminológia és a megnevezések szabványosítása óta, korántsem mindenhol igyekeznek tisztázni a használt egységek pontos jelentését.

Angolul a "kibi" \u003d 1024 \u003d 2 10 esetén néha nagybetűt használnak K , hogy hangsúlyozzák a különbséget a kisbetűs SI kilo előtagtól . Ez a megjelölés azonban nem hiteles szabványon alapul, ellentétben az orosz GOST-tal a "kbyte" tekintetében.

Változatok

Jegyzetek

↑ "logaritmus" a answers.com oldalon Archiválva : 2008. szeptember 22. a Wayback Machine -nél
↑ A fizika szempontjából az információ mennyisége (valamint a jelentésben hozzá közel álló entrópia ) dimenzió nélküli . A gyakorlatban, akárcsak a dimenzió nélküli szögek mérésénél , különféle, gyakorlatilag kényelmes mértékegységeket használnak.
↑ 1 2 3 GOST 8.417-2002 "Mennyiségegységek" . Letöltve: 2008. június 11. Az eredetiből archiválva : 2012. február 2.. (határozatlan)

Lásd még

Információs egységek
Alapegységek	Bit qubit Csemege Kutrit
Kapcsolódó egységek	Byte Jellemvonás Rágcsál Szó Oktett
Hagyományos bitegységek	kilobit megabit Gigabit Terabit Petabit Exabit Zettabit Yottabit
Hagyományos bájt egységek	Kilobájt Megabájt gigabájt Terabyte Petabájt exabyte Zettabyte Yottabyte
IEC bitegységek	Kibibit Mebibit Gibibit Tebibit Pebibit Exbibit Zebibit Jobibit
IEC bájt egységek	Kibibyte Mebibyte Gibibyte Tebibyte Pebibyte Exbibyte Zebibyte Yobibyte