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IEC 80000-13
Symbol plate EXT-I-01 bit 文字はすべて小文字b — ビット、B — バイト
単位の要覧 SI外 第 1 / 1 葉 · 改訂 2026-08

ビット

体系外の単位 · 量:情報量

記号 bit · b
次元 無次元
誰が導いたか シャノン、1948 · 語——テューキー
規格 IEC 80000-13, 2008
バイト 1 B = 8 bit
完成した翻訳 36 / 33
容量を換算する ハートレーとナット
01 · 定義

クロード・シャノンは1948年に情報が測れることを示し、二進数字で数えることを提案した。「bit」という語はジョン・テューキーが binary digit の縮めとして作り、シャノンが論文で採った。

一ビットとは、等しく起こりうる二つの結果のあいだの選択に含まれる情報量である。投げた硬貨はちょうど一ビットを与え、賽は2.585ビット、ロシア語アルファベットの一文字は五ほど。この単位は対数的である:N個の変種を区別するにはNの二進対数が要り、だから一ビット加えるごとに区別できる状態の数は倍になる。ビットはSIに属さず、属したこともない:別の規格 IEC 80000-13 が定めており、その接頭語は相容れない二組——十進と二進——として存在する。

形式的には
I = log₂ N    H = -∑i pilog₂ pi    1 B = 8 bitI = log₂N    H = −Σ p·log₂p    1 B = 8 bit
結果の数の対数——そして確率が等しくないときのシャノンのエントロピー
log₂N
N個の結果に当たるビット
bit/s
伝送速度
2ⁿ
nビットからの状態
N個の変種からの選択 · ビットはいくつ要るか I = log₂N
1 0 1 1 0 1 0 1 8 選ばれた変種の二進表記
8 bit
情報の総量
1
一回の選択あたり
硬貨はちょうど一ビットを与える:等しく起こりうる二つの結果、そして二の二進対数は一。これが単位そのものの定義である。
1 0 1 1 0 1バイト = 8 桁と区切り
ビットとバイトは別の単位

小文字のbはビット、大文字のBはバイトで、差は八倍である。回線の速さはビットで、ファイルの大きさはバイトで示すから、「100 Mbit/s」は毎秒12 MBほどになり、百にはならない。

02 · 換算

容量を入れてください——一覧が換算します

ビットには接頭語の体系が二つある。十進のものは千を取る:一キロバイトは1000バイト。二進のものは1998年にIECが導入し、1024を取って「i」を付けて書く:キビバイト、メビバイト、ギビバイト。ディスクの作り手は十進で数え、基本ソフトは二進で数える——ここから「消えた」ギガバイトが生まれる。

1000 1024 差は2.4 %

キロバイトでは差はわずか2.4パーセントだが、積み重なる:一テラバイトのディスクを基本ソフトは931 GiBと見せる。どちらの側も間違っていない——ただ違う接頭語で数えているだけである。

換算表
1 B = 8 bit
単位名称値どこで出会うか
bit ビット、情報の単位 8 数えの土台
B バイト、八ビット 1 ファイルの大きさ
kbit キロビット、1000ビット 0.008 回線の速さ
kB キロバイト、1000バイト 0.001 十進の接頭語
MB メガバイト、10⁶バイト 1·10⁻⁶ ディスク、記録媒体
GB ギガバイト、10⁹バイト 1·10⁻⁹ 媒体、料金
TB テラバイト、10¹²バイト 1·10⁻¹² ディスクの容量
KiB キビバイト、1024バイト 9.766·10⁻⁴ IEC 80000-13, 1998
MiB メビバイト、1024キビバイト 9.537·10⁻⁷ 記憶、ファイル体系
GiB ギビバイト、1024メビバイト 9.313·10⁻¹⁰ 基本ソフト
nat ナット、自然対数 5.55 統計学、物理学
Hart ハートレー、十進対数 2.41 初期の通信理論
bit ビット 8 今日の単位
100 Mbit/s での伝送
80 ns
比べられるもの
短い記録

ナットとハートレーは同じビットで、ただ対数の底が違うだけである:自然と十進。一ナットは1.4427ビット、一ハートレーは3.3219。通信理論ではビットで数え、統計学ではナットが多い。

03 · 桁の並び
硬貨から世界の全データまで

AES-256の鍵

1 kbit
バイトで: 125 B · 100 Mbit/s での伝送: 10 µs
1 bit
1 kbit
1 Mbit
1 Gbit
1 Ybit
04 · 測定器

ビットは何で測るか

回線 · バス · 暗号
BER 一ビットあたりの誤り
BER試験器

既知の列を回線に流し、崩れたビットを数える。光通信の基準は10¹²に一つの誤りビットである。

アイパターン
オシロスコープ

何千ものビット間隔を重ね合わせる:「目」の開きは、受信側が一と零をどれだけ確かに見分けているかを示す。目が閉じれば誤りである。

バスの拍
ロジックアナライザ

数十本の線の状態を一度に記録し、通信手順を解く:ビットは絵になり、抜けたパルスやずれた立ち上がりが見えるようになる。

0110 1011 NIST試験
エントロピーの見積り

乱数発生器は統計で試す:出力一ビットあたり本当のエントロピーが何ビットあるか。一を下回る発生器は鍵には使えない。

05 · 表記の規則

b — ビット、B — バイト、Ki — 1024

大文字と小文字が意味を担う:100 Mb/s と 100 MB/s は八倍違う。二進接頭語は「i」を付け、先頭を大文字で書く:KiB、MiB、GiB——ここでの大文字Kは正しく、十進の kB とは事情が違う。「b」がバイトと取り違えられそうな場所では、完全な書き方「bit」のほうが望ましい。

正しい
100 Mbit/s
4 GiB
256 bit
誤り
100 MB/s の回線
4 Gb の記憶
256 Bit

ロシア語では略称に格の語尾が付かない:技術文では8 bitと書き、複数形は決して用いない。バイトも単数と複数で同じ形をとる:512 byte。

06 · 隣り合う単位

ビットは二進の尺度だが、対数はどんな底でも取れる。ナットは自然対数を取り、統計学と物理学で役立つ。ハートレーは十進のものを取る。隣の秒は伝送速度を与え、ジュールはランダウアー限界を通じて情報を熱力学に結びつける。

bit
情報
log₂
nat
自然
1 nat = 1.443 bit
bit/s
速さ
通信回線
C = Blog₂(1+SNR)    Emin = k T ln 2C = B·log₂(1+SNR)   E(min) = kT·ln2

ランダウアー限界:室温で一ビットを消すには少なくとも2.9·10⁻²¹ジュールが要る。これは熱力学そのものが置く下限である——情報には物理的な代価があるということだ。

07 · 歴史の部

ビット以前、情報は何で測られていたか

記録 · 一部は今も使用
ハートレー · 1928
ハートレー
ハートレー(dit、ban)

底を十とする対数:十進の一桁の情報単位。ditとbanの名で初期の通信理論とブレッチリー・パークの暗号解読に用いられた。

1 Hart = 3.322 bit
統計学 · 使用中
ナット
ナット

自然対数。理論と物理で便のよい形である:ナットで測ったエントロピーはボルツマン定数を通じて熱力学的エントロピーに直接つながる。

1 nat = 1.443 bit
ソ連 · 1958
トリット
トリット

機械「セツン」の三進の桁:二つではなく三つの状態。世界で唯一量産された三進計算機で、1959年にモスクワ大学で作られた。

1トリット = 1.585 bit
大型計算機 · 1950–60年代
語
機械語

規格より前は、バイトは機械によって六、七、九ビットだった。八ビットのバイトを定着させたのは IBM System/360 である。

6、7、9 bit — かつての常識
1 TB 931 GiB 同じビット数
計量の覚え書き

接頭語「キロ」が二つの異なる数を意味する唯一の単位

1998年、IECは二進接頭語——Ki、Mi、Gi——を導入し、千と1024を分けようとした。規格は採られたが、業界は割れた:ディスクの作り手は十進のギガバイトで数え、ウィンドウズは二進のものを見せながら同じ名で呼び、マックとリナックスは十進へ移った。こうして一テラバイトのディスクは正直に10¹²バイトを収めているのに、システムは「931 GB」と書く。この七パーセントの差が四半世紀のあいだ買い手を苛立たせている。

カタログ · 測定単位

それぞれの量に一つの要覧

SIの基本単位七つ、固有の名をもつ組立単位二十二、そしてその隣に体系外の単位。それぞれに自分の一覧がある:定義、次元、換算、器具、書き方の決まり。36言語で。

7
基本
22
組立
33
言語

SI 以外の単位

ビットの一覧を開く

SI 基本単位

テラコッタ色——bit/s に入るもの
m
メートル
長さ
kg
キログラム
質量
s
秒
時間
A
アンペア
電流
K
ケルビン
温度
mol
モル
物質量
cd
カンデラ
光度

固有の名をもつ SI 組立単位

二十二の一覧
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