Biti
Kipimo nje ya SI · idadi: kiasi cha taarifa
01 · Ufafanuzi
Claude Shannon alionyesha mwaka 1948 kwamba taarifa yaweza kupimwa, na akapendekeza kuihesabu kwa tarakimu za mbili. Neno «bit» liliundwa na John Tukey kama kifupi cha binary digit, na Shannon akalipokea katika andiko lake.
Biti moja ni kiasi cha taarifa katika chaguo kati ya matokeo mawili yenye uwezekano sawa. Sarafu iliyorushwa hutoa biti moja hasa, kete biti 2.585, herufi moja ya alfabeti ya Kirusi karibu tano. Kipimo hiki ni cha logaritimu: kutofautisha chaguo N kunahitaji logaritimu ya mbili ya N, na ndiyo maana kila biti inayoongezwa huongeza mara mbili idadi ya hali zinazoweza kutofautishwa. Biti haimo katika SI wala haijawahi kuwamo: kiwango cha peke yake huifafanua, IEC 80000-13, na viambishi vyake vipo katika seti mbili zisizopatana, za kumi na za mbili.
Herufi ndogo b ni biti, B kubwa ni baiti, na tofauti ni mara nane. Kasi ya njia hutolewa kwa biti, ukubwa wa faili kwa baiti, ndiyo maana «100 Mbit/s» hutoa takriban 12 MB kwa sekunde, si mia moja.
02 · Kubadilisha
Weka ujazo — karatasi itaubadilisha
Biti ina mifumo miwili ya viambishi. Ile ya kumi huchukua elfu: kilobaiti ni sawa na baiti 1000. Ile ya mbili, iliyoletwa na IEC mwaka 1998, huchukua 1024 na huandikwa kwa «i»: kibibaiti, mebibaiti, gibibaiti. Watengenezaji wa diski huhesabu kwa za kumi, mifumo ya uendeshaji kwa za mbili — kutoka hapo hutokea gigabaiti «zilizopotea».
Kwenye kilobaiti tofauti ni asilimia 2.4 tu, lakini hujilimbikiza: diski ya terabaiti mfumo wa uendeshaji huionyesha kama 931 GiB. Hakuna upande unaokosea — wanahesabu tu kwa viambishi tofauti.
| Kipimo | Jina | Thamani | Inapopatikana |
|---|---|---|---|
| bit | biti, kipimo cha taarifa | 8 | msingi wa kuhesabu |
| B | baiti, biti nane | 1 | ukubwa wa faili |
| kbit | kilobiti, biti 1000 | 0.008 | kasi ya njia |
| kB | kilobaiti, baiti 1000 | 0.001 | kiambishi cha kumi |
| MB | megabaiti, baiti 10⁶ | 1·10⁻⁶ | diski, vibebeo |
| GB | gigabaiti, baiti 10⁹ | 1·10⁻⁹ | vibebeo, ushuru |
| TB | terabaiti, baiti 10¹² | 1·10⁻¹² | uwezo wa diski |
| KiB | kibibaiti, baiti 1024 | 9.766·10⁻⁴ | IEC 80000-13, 1998 |
| MiB | mebibaiti, kibibaiti 1024 | 9.537·10⁻⁷ | kumbukumbu, mifumo ya faili |
| GiB | gibibaiti, mebibaiti 1024 | 9.313·10⁻¹⁰ | mifumo ya uendeshaji |
| nat | nati, logaritimu asilia | 5.55 | takwimu, fizikia |
| Hart | hartle, logaritimu ya kumi | 2.41 | nadharia ya mawasiliano ya awali |
| bit | biti | 8 | kipimo cha leo |
Nati na hartle ni biti zilezile, ila logaritimu ipo kwa msingi mwingine: asilia na ya kumi. Nati moja ni sawa na biti 1.4427, hartle moja 3.3219. Katika nadharia ya mawasiliano huhesabiwa kwa biti, katika takwimu mara nyingi kwa nati.
03 · Madaraja ya ukubwa
kutoka sarafu hadi data yote ya duniaUfunguo AES-256
04 · Vifaa vya kupima
Biti hupimwa kwa nini
Hupitisha mfululizo unaojulikana kwenye njia na huhesabu biti zilizoharibika. Kanuni ya optiki ni biti moja yenye kosa katika 10¹².
Huweka maelfu ya vipindi vya biti kimoja juu ya kingine: ufunguzi wa «jicho» huonyesha ni kwa uhakika kiasi gani mpokeaji anatofautisha moja na sifuri. Jicho lililofungwa lamaanisha makosa.
Hurekodi hali za mistari kadhaa kwa wakati mmoja na hufumbua itifaki: biti huwa picha ambapo huonekana mpigo uliokosekana au ukingo uliohamishwa.
Kizalisha namba nasibu hujaribiwa kwa takwimu: ni biti ngapi za kweli za entropia zipo kwa kila biti inayotoka. Kizalisha kinachotoa chini ya moja hakifai kwa funguo.
05 · Kanuni za kuandika
b — biti, B — baiti, Ki — 1024
Ukubwa wa herufi hubeba maana: 100 Mb/s na 100 MB/s hutofautiana mara nane. Viambishi vya mbili huandikwa kwa «i» na herufi ya kwanza kubwa: KiB, MiB, GiB — herufi K kubwa hapa ni halali, tofauti na kB ya kumi. Uandishi kamili «bit» ni bora popote ambapo «b» yaweza kudhaniwa baiti.
Katika Kirusi jina lililofupishwa halipokei kiambishi cha hali: katika maandiko ya kiufundi huandikwa 8 bit, kamwe si umbo la wingi. Baiti pia huhifadhi umbo lilelile katika umoja na wingi: 512 byte.
06 · Vipimo jirani
Biti ni kipimo cha mbili, lakini logaritimu yaweza kuchukuliwa kwa msingi wowote. Nati huchukua logaritimu asilia na hutumika katika takwimu na fizikia, hartle ile ya kumi. Sekunde iliyo kando hutoa kasi ya usafirishaji, na juli hufunga taarifa na thermodinamiki kupitia kikomo cha Landauer.
log₂
1 nat = 1.443 bit
njia ya mawasiliano
Kikomo cha Landauer: kufuta biti moja kwenye joto la chumba kunahitaji angalau juli 2.9·10⁻²¹. Ndicho kikomo cha chini kinachowekwa na thermodinamiki yenyewe — hivyo taarifa ina bei ya kifizikia.
07 · Sehemu ya kihistoria
Taarifa ilipimwa kwa nini kabla ya biti
Logaritimu kwa msingi kumi: kipimo cha taarifa cha tarakimu moja ya kumi. Kwa majina dit na ban kilitumika katika nadharia ya mawasiliano ya awali na katika uvunjaji wa siri huko Bletchley Park.
Logaritimu asilia. Rahisi katika nadharia na fizikia: entropia kwa nati huunganishwa moja kwa moja na entropia ya thermodinamiki kupitia kisichobadilika cha Boltzmann.
Tarakimu ya tatu ya mashine «Setun»: hali tatu badala ya mbili. Kompyuta pekee ya tatu iliyotengenezwa kwa mfululizo duniani, iliyojengwa katika Chuo Kikuu cha Moscow mwaka 1959.
Kabla ya kiwango, baiti ilikuwa biti sita, saba au tisa kutegemea mashine. Baiti ya biti nane iliimarishwa na IBM System/360.
Kipimo pekee ambacho kiambishi chake «kilo» humaanisha namba mbili tofauti
Mwaka 1998 IEC ililetwa viambishi vya mbili — Ki, Mi, Gi — ili kutenganisha elfu na 1024. Kiwango kilikubaliwa, lakini viwanda viligawanyika: watengenezaji wa diski huhesabu kwa gigabaiti za kumi, Windows huonyesha za mbili na kuziita jina lilelile, macOS na Linux walihamia za kumi. Hivyo diski ya terabaiti hubeba kwa uaminifu baiti 10¹², ilhali mfumo huandika «931 GB», na ile tofauti ya asilimia saba imewaudhi wanunuzi kwa robo karne.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yao, na kando yao vipimo vya nje ya mfumo. Kila kimoja kina karatasi yake: ufafanuzi, kipeo, ubadilishaji, vifaa, kanuni za uandishi. Kwa lugha 36.