Единицы измерения объема информации

Единицы измерения объема данных необходимы для исчисления количества информации. Данная величина вычисляется логарифмически. Другими словами, несколько объектов могут рассматривать как один. В таком случае количество потенциальных состояний будет перемножено. А объем информации при этом будет складываться.

Обычно измерение данных напрямую касается компьютерной памяти, когда сведения передаются по цифровым каналам связи.

Информатика: что это?

Наука исследует методы сбора, обработки, хранения, анализа и передачи данных посредством цифровых технологий и компьютерной техники. Она содержит в себе дисциплины, способные обработать и рассчитать алгоритмы, а также способствовать развитию новых методов решения различных задач и программирования.

После проведения в 1978 г. международного научного конгресса информатика стала наукой, зависимой от использования компьютерной техники. Стоит заметить, что такой предмет, как прикладная информатика, изучает системы счисления, математические основы, логические элементы.

Российский ученый А. А. Дородницын указывает, что область делится на 3 неразрывных части:

• технические;
• программные;
• алгоритмические средства.

Основа информации

Для определения емкости информации используются понятия вероятности и логарифма. К примеру, ученый Р. Хартли предложил в 1928 г. использовать формулу:

I = log₂N,

где, по его видению, создается объективный подход для измерения объема данных. Предполагается, что указанный метод способен вычислить вероятное количество информации в конкретном сообщении. В 1948 г. полученные знания обобщил другой американский ученый – К. Шеннон. Он предложил ввести единицу измерения данных – бит. В таком случае элемент, являющийся основой арифметического устройства и ячейки памяти, находится в одном из 2 состояний: либо 0, либо 1.

Сегодня бит является основой единицы измерения объема, но очень маленькой величиной. Поэтому принято использовать байт:

1 байт = 2³ бит = 8 бит.

Предполагается, что именно эта величина необходима для кодирования любого из 256 символов алфавита.

Информация может быть представлена в виде:

• текстов, чертежей, изображений;
• сигналов и радиоволн;
• магнитных записей;
• запахов и вкуса;
• импульсов различной направленности;
• хромосом, передающих по наследству характеристики организма.

Ученые задают вопрос: возможно ли с объективной точки зрения измерить информацию? Если мыслить широко и отбросить качественные особенности данных, то их можно выразить числом. При этом количество информации, содержащейся в разных группах, можно сравнить.

Бит и его производные

В образовательных учреждениях не преподносят единицы измерения объема в полном виде. Даются только самые используемые определения: бит, байт, килобайт и т. д. Между тем, существует такое понятие, как ниббл. Иначе его называют полубайт или тетрада. Он вмещает в себя 4 бита информации.

В целом все предельно понятно про единицы измерения информации. Объем ее измеряют обычно в битах. Это одна из самых безусловных величин. Если рассмотреть картинку, в которой каждая точка представляется только в черном или белом цвете, то принято говорить, что это битовое изображение. Объяснение заключается в следующем: каждая точка занимает ровно 1 ячейку памяти, объем которой равен 1 бит.

Байт и его понятие

Под байтом понимают минимальный шаг для указания адреса памяти. На старых машинах он не был равен 8 битам. Эта традиция утвердилась лишь в современном мире. Именно относительно байта подводятся большие объемы информации, применяемые в компьютерных технологиях. Все ячейки памяти имеют адрес. Для каждого компьютера характерна конкретная длина слова.

Широко используются и другие единицы измерения объема. Таблица показывает, что на сегодняшний день в ходу килобайт, мегабайт, гигабайт и т. д.

На сегодняшний день самой большой единицей измерения считается 1 Тб, равный 1024 Гб. Если посмотреть с другой стороны, то в скором времени такое количество информации станет привычным, поскольку запросы потребителей вырастают.

Вторичные единицы

Если под первичной единицей понимают 1 потенциальное состояние, то под вторичной подразумевают разряд. Его емкость варьируется в зависимости от использованной системы кодирования. В таком случае картина представляется следующим образом:

• 1 двоичный разряд – бит – содержит только 2 потенциальных состояния.
• 1 троичный – трит – предлагает использовать 3 возможных значения.
• 1 десятичный – децит – содержит 10 потенциальных состояний и т. д.

Третичные единицы

Данное понятие включает в себя разные множества разрядов. Подразумевается, что емкость третичной единицы представляет собой показательную функцию, где основание равняется количеству потенциальных состояний.

Логарифмические единицы

Какая единица измерения объема подразумевается в данном случае? Если некоторые величины выражаются через показательную функцию, то удобнее воспользоваться их логарифмами. В конкретном случае несколько объектов становятся одним целым. При этом количество потенциальных значений умножается, а емкость информации складывается.

Почему объем накопителя информации меньше заявленного?

Наверняка каждому приходилось сталкиваться с разочарованием. Когда покупаете флешку, а ее объем не 4 Гб, а немного меньше. Производитель при маркировке выпущенного товара не будет писать емкость накопителя в байтах, где 1 Гб=10⁹, а укажет округленное значение.

Покупатель должен учесть: чем больше объем диска или флешки, тем существенней будет разбег между тем, что на этикетке и реальностью. Поэтому нужно изучить единицы измерения объема информации и понимать, что 1 Кб=1024 байт, а 1 Мб=1024 Кб, 1 Гб=1024 Мб и т. д.

Системы счисления

Поскольку в повседневной жизни человек для выражения своих мыслей пользуется алфавитом, то такой язык называется естественным. Также ученые выделяют формальные, к которым относятся:

• язык программирования;
• системы счисления;
• язык алгебры и т. д.

В школьном курсе чаще встречается множество формальных языков, но наибольший интерес, как и единицы измерения объема, вызывают системы счисления. Они подразделяются на позиционные и непозиционные. В первом случае величина цифры зависима от положения ее в числе. Во втором случае такой подчиненности нет.

Наиболее распространенной системой в компьютерной технике считается двоичная. Для отображения числа в подобном виде необходимы лишь 1 и 0. В восьмеричной системе необходимы цифры от 0 до 7 включительно. И, наконец, шестнадцатеричная система. Ее отображают цифровые обозначения (0-9) и заглавные буквы латинского алфавита (A-F).