Bit
Unitate din afara SI · mărime: cantitate de informație
01 · Definiție
Claude Shannon a arătat în 1948 că informația se poate măsura și a propus să fie numărată în cifre binare. Cuvântul «bit» a fost născocit de John Tukey ca prescurtare de la binary digit, iar Shannon l-a preluat în lucrarea sa.
Un bit este cantitatea de informație dintr-o alegere între două rezultate la fel de probabile. O monedă aruncată dă exact un bit, un zar 2,585 biți, o literă a alfabetului rus vreo cinci. Unitatea este logaritmică: pentru a deosebi N variante trebuie logaritmul binar din N, și de aceea fiecare bit adăugat dublează numărul de stări deosebibile. Bitul nu face parte din SI și nu a făcut niciodată: îl definește o normă aparte, IEC 80000-13, iar prefixele lui există în două seturi incompatibile, zecimal și binar.
Un b mic este bitul, un B mare este octetul, iar deosebirea este de opt ori. Viteza canalului se dă în biți, mărimea fișierului în octeți, de aceea «100 Mbit/s» dau vreo 12 MB pe secundă, și nu o sută.
02 · Conversie
Introduceți un volum — fișa îl va converti
Bitul are două sisteme de prefixe. Cel zecimal ia mia: un kilooctet este 1000 de octeți. Cel binar, introdus de IEC în 1998, ia 1024 și se scrie cu «i»: kibioctet, mebioctet, gibioctet. Producătorii de discuri numără în cele zecimale, sistemele de operare în cele binare — de aici gigaocteții «dispăruți».
La kilooctet abaterea este doar de 2,4 la sută, dar se adună: un disc de un teraoctet sistemul de operare îl arată ca 931 GiB. Nici una dintre părți nu greșește — pur și simplu numără în prefixe diferite.
| Unitate | Nume | Valoare | Unde apare |
|---|---|---|---|
| bit | bit, unitate de informație | 8 | temeiul numărării |
| B | octet, opt biți | 1 | mărimea fișierelor |
| kbit | kilobit, 1000 de biți | 0,008 | viteza canalului |
| kB | kilooctet, 1000 de octeți | 0,001 | prefix zecimal |
| MB | megaoctet, 10⁶ octeți | 1·10⁻⁶ | discuri, suporturi |
| GB | gigaoctet, 10⁹ octeți | 1·10⁻⁹ | suporturi, tarife |
| TB | teraoctet, 10¹² octeți | 1·10⁻¹² | capacitatea discurilor |
| KiB | kibioctet, 1024 octeți | 9,766·10⁻⁴ | IEC 80000-13, 1998 |
| MiB | mebioctet, 1024 kibiocteți | 9,537·10⁻⁷ | memorie, sisteme de fișiere |
| GiB | gibioctet, 1024 mebiocteți | 9,313·10⁻¹⁰ | sisteme de operare |
| nat | nat, logaritm natural | 5,55 | statistică, fizică |
| Hart | hartley, logaritm zecimal | 2,41 | prima teorie a comunicațiilor |
| bit | bit | 8 | unitatea de azi |
Natul și hartleyul sunt aceiași biți, doar cu logaritmul în altă bază: naturală și zecimală. Un nat este 1,4427 biți, un hartley 3,3219. În teoria comunicațiilor se numără în biți, în statistică mai des în nați.
03 · Ordine de mărime
de la monedă la toate datele lumiiCheie AES-256
04 · Instrumente de măsură
Cu ce se măsoară biții
Mână prin canal o secvență cunoscută și numără biții stricați. Norma pentru optică este un bit greșit la 10¹².
Suprapune mii de intervale de bit: deschiderea «ochiului» arată cât de sigur deosebește receptorul unu de zero. Un ochi închis înseamnă erori.
Înregistrează stările a zeci de linii deodată și descifrează protocolul: biții devin o imagine în care se vede un impuls lipsă sau un front deplasat.
Un generator de numere aleatoare se verifică prin statistică: câți biți adevărați de entropie revin unui bit de ieșire. Un generator care dă mai puțin de unu nu e bun pentru chei.
05 · Reguli de scriere
b — bit, B — octet, Ki — 1024
Mărimea literelor poartă sens: 100 Mb/s și 100 MB/s diferă de opt ori. Prefixele binare se scriu cu «i» și cu majusculă la început: KiB, MiB, GiB — K-ul mare este aici îngăduit, spre deosebire de kB-ul zecimal. Scrierea deplină «bit» este de preferat oriunde «b» poate fi luat drept octet.
În rusă numele prescurtat nu primește terminație de caz: se scrie 8 bit, niciodată forma de plural, în textele tehnice. Octetul se poartă la fel la singular și la plural: 512 byte.
06 · Unități vecine
Bitul este o măsură binară, dar logaritmul se poate lua în orice bază. Natul ia logaritmul natural și slujește în statistică și fizică, hartleyul pe cel zecimal. Secunda alături dă viteza de transmisie, iar joulul leagă informația de termodinamică prin limita lui Landauer.
log₂
1 nat = 1,443 bit
canal de comunicație
Limita lui Landauer: ștergerea unui bit la temperatura camerei cere cel puțin 2,9·10⁻²¹ jouli. Este marginea de jos pe care o pune însăși termodinamica — informația are deci un preț fizic.
07 · Secțiune istorică
Cu ce se măsura informația înainte de bit
Logaritmul în baza zece: unitatea de informație a unei cifre zecimale. Sub numele de dit și ban a fost folosită în prima teorie a comunicațiilor și în criptanaliza de la Bletchley Park.
Logaritmul natural. Comod în teorie și în fizică: entropia în nați se leagă direct de entropia termodinamică prin constanta lui Boltzmann.
Cifra ternară a mașinii «Setun»: trei stări în loc de două. Singurul calculator ternar de serie din lume, construit la Universitatea din Moscova în 1959.
Înainte de normă octetul era de șase, șapte sau nouă biți, după mașină. Octetul de opt biți a fost impus de IBM System/360.
Singura unitate al cărei prefix «kilo» înseamnă două numere diferite
În 1998 IEC a introdus prefixele binare — Ki, Mi, Gi — ca să despartă mia de 1024. Norma a fost adoptată, dar industria s-a împărțit: producătorii de discuri numără în gigaocteți zecimali, Windows arată pe cei binari și îi numește la fel, macOS și Linux au trecut la cei zecimali. Astfel un disc de un teraoctet conține cinstit 10¹² octeți, în vreme ce sistemul scrie «931 GB», iar cele șapte procente de diferență irită cumpărătorii de un sfert de veac.
Catalog · unități de măsură
O fișă pentru fiecare mărime
Șapte unități de bază ale SI, douăzeci și două derivate cu nume propriu și, alături de ele, unități din afara sistemului. Fiecare are fișa ei: definiție, dimensiune, conversie, aparate, reguli de scriere. În 28 de limbi.