Бит

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Бит (англ. binary digit — двоичное число; также игра слов: англ. bit — кусочек, частица) — единица измерения количества информации, равная одному разряду в двоичной системе счисления. В Российской Федерации обозначения бита, а также правила его применения и написания установлены Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. В соответствии с данным положением бит относится к числу внесистемных единиц величин с областью применения «информационные технологии, связь» и неограниченным сроком действия[1]. Ранее обозначения бита устанавливались также в ГОСТ 8.417-2002[2]. Для образования кратных единиц применяется с приставками СИ и с двоичными приставками.

Наименование Обозначение Значение
международное русское
по IEC 60027-2 2005[3] по ГОСТ 8.417-2002[2] по Положению[1]
бит bit бит бит 1
октет, байт o, В Б (байт) байт 1 Б = 8 бит

Клод Шеннон в 1948 году впервые использовал слово «bit» для обозначения наименьшей единицы информации в статье «математическая теория связи». Происхождение этого слова он приписывал Джону Тьюки, использовавшему сокращение «bit» вместо слов «binary digit» в заметке лаборатории Белла от 9 января 1947 года.

В зависимости от точек зрения, бит может определяться следующими способами:

  1. по Шеннону[4]:
    1. бит — это двоичный логарифм вероятности равновероятных событий или сумма произведений вероятности на двоичный логарифм вероятности при равновероятных событиях; см. информационная энтропия;
    2. бит — базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода; см. информационная энтропия. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответ «да» или «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос);
  2. один разряд двоичного кода (двоичная цифра) может принимать только два взаимоисключающих значения: «да» или «нет», «1» или «0», «включено» или «выключено», и т. п. В электронике одному двоичному разряду соответствует один двоичный триггер (триггер, имеющий два устойчивых состояния).

Возможны две физические (в частности электронные) реализации бита (одного двоичного разряда):

  1. однофазный («однопроводный») бит (двоичный разряд). Используется один выход двоичного триггера. Нулевой уровень обозначает либо сигнал логического «0», либо неисправность схемы. Высокий уровень обозначает либо сигнал логической «1», либо исправность схемы. Дешевле двухфазной реализации, но менее надёжен;
  2. двухфазный (парафазный, «двухпроводный») бит (двоичный разряд). Используются оба выхода двоичного триггера. При исправной схеме один из двух уровней высокий, другой — низкий. Неисправность схемы обозначаается либо высоким уровнем на обоих проводах (на обеих фазах), либо низким уровнем на обоих проводах (на обеих фазах). Дороже однофазной реализации, но более надёжен.

В вычислительной технике и сетях передачи данных значения «0» и «1», обычно, передаются различными уровнями либо напряжения, либо тока. Например, в микросхемах на основе транзисторно-транзисторной логики значение «0» представляется напряжением в диапазоне от +0 до +0.8 В, а значение «1» — напряжением в диапазоне от +2.4 до +5.0 В.

В вычислительной технике, особенно в документации и стандартах, слово «бит» часто применяется в значении «двоичный разряд». Например: старший бит — старший двоичный разряд байта или слова.

Аналогом бита в квантовых компьютерах является кубит (q-бит; «q» от англ. quantum, квант).

Использование прописной буквы «Б» для обозначения байта соответствует требованиям ГОСТ и позволяет избежать путаницы между сокращениями от «байт» и «бит». Однако, следует учитывать, что в стандарте нет сокращения для «бит», поэтому использование записи «Гб» как синонима для «Гбит» неверно.

В международном стандарте МЭК (IEC) 60027-2 2005 года[5], для применения в электротехнической и электронной областях, рекомендуются обозначения:

  • «bit» для обозначения бита;
  • «o» или «B» для обозначения октета или байта. «о» — единственное указанное обозначение во французском языке.

Двоичные логарифмы других оснований[править | править вики-текст]

Единицы измерения информации. Обозначения:
  • зелёные штрихи на вертикальной шкале слева — значения натурального логарифма для целых чисел;
  • жёлтая кривая — график натурального логарифма;
  • бит показан чёрным и белым прямоугольниками, так как принимает одно из двух возможных значений;
  • высота прямоугольника одного бита равна loge(2);
  • «nibble» — тетрада или ниббл, 4 бита;
  • трит показан тремя разноцветными прямоугольниками, так как принимает одно из трёх возможных значений;
  • высота прямоугольника одного трита равна loge(3);
  • хартдит показан прямоугольником, залитым градиентом, принимает одно из 10-и возможных значений;
  • высота прямоугольника одного хартдита равна loge(10); количество синих штрихов равно 20; расстояние между штрихами равно loge(10)/20;
  • ширина прямоугольников равна 1;
  • горизонтальная линия, подписанная «1 Nat», имеет высоту 1 нат=log2e;

Замена логарифма 2 на e, 3 или 10 приводит соответственно к редко употребляемым единицам нат, трит и хартдит, равным соответственно \log_2 e \approx 10/7,\ \log_2 3 \approx 8/5,\ \log_2 10 \approx 10/3 бита.

См. также[править | править вики-текст]

Логотип Викисловаря
В Викисловаре есть статья «бит»

Ссылки[править | править вики-текст]