Меню

Все единицы измерения информации по возрастанию



Измерение информации

В нашей жизни каждый из нас что-то измеряет. Например, в детстве, наши родители измеряли нам высоту нашего тела. Это ведь так увлекательно, когда узнаешь, что всего за один год ты вырос на целых 5 сантиметров! Для этих целей мы использовали линейку и дверной косяк, помечая на нём ежегодно зарубками высоту.

Каждое измерение требует своего прибора и своей единицы измерения.

Так, масса какого-либо тела измеряется весами в килограммах, время при помощи часов в секундах и т.д.

У начинающих изучать информатику, сам собой, возникает вопрос о том, в каких единицах измерять информацию?

Наименьшая единица измерения информации

Для измерения информации в информатике используют свою, особенную единицу измерения. Она получила название — «бит» и образована от словосочетания двух английских слов — «binary digit».

Для того чтобы была возможность измерить информацию необходимо, как вы помните, закодировать информацию в цифровые двоичные данные. Только так, мы сможем узнать размер набора цифровых данных, хранящемся в каком-либо файле.

Бит — наименьшая единица измерения информации.

Это определение означает, что не существует никакой другой единицы измерения информации, которая была бы меньше, по своему значению, чем один бит.

Один бит содержит в себе очень малую часть информации. Ведь он способен принимать только одно из двух определенных значений (1 или 0).

Поэтому, измерять информацию, используя лишь одни биты, крайне неудобно — числа выходят очень большими. Это тоже самое, если бы мы измеряли высоту своего тела в миллиметрах.

Например, для кодирования 1 символа в текст достаточно 8 бит. 8 бит называют байтом.

Крупные единицы измерения информации

В связи с этим, в информатике были придуманы более крупные единицы измерения информации, связь между которыми отражена ниже:

Существуют и более крупные единицы информации:

  • 1 Пб =1024 Тб Петабайт (Пбайт)
  • 1 Эб =1024 Пб Эксабайт (Эбайт)
  • 1 Зб =1024 Эб Зеттабайт (Збайт)
  • 1 Йб =1024 Зб Йоттабайт (Йбайт)

Приведем примеры для сравнения разных объёмов оцифрованной текстовой информации.

Один байт занимает символ, введённый нами с клавиатуры.

100 Кбайт занимает снимок в телефоне с низким разрешением.

1 Мбайт — небольшая художественная книга.

Три гигабайт всего лишь 1 час видеозаписи в хорошем качестве.

Один гигабайт текста способен прочитать человек за всю свою жизнь.

Информационный объём текстового сообщения

Как найти, к примеру, информационный объём сообщения «Информатика – главная наука современности».
Для этого нужно сосчитать общее количество символов в сообщении (заключено в кавычках), учитывая пробелы между словами (пробел в компьютере тоже символ). Итого, получаем 41 символов или 41 байт.

Предлагаем узнать, сколько информации находится в книге из 100 страниц, если на каждой странице умещается 50 строк, а на каждой строке — 60 символов.
100⋅50⋅60=300 000 символов, что составляет 300 000 байт. Переведём всё в килобайты: 300 000 байт /1024=292,97 Кб. В мегабайтах это будет уже 292,97 Кб /1024=0,29 Мб.

Информационный объём мультимедийной информации

Гораздо больше информации включают в себя файлы графических изображений, а ещё больше — видеофайлы.

Мультимедийной информацией называют данные, которые содержат рисунки, фотографии, звук и видео.

К примеру, растровый рисунок, состоит из 1000 на 1000 пикселей.

Каждый пиксель может быть закодирован 24 битами или 3 байтами (так как 24/8=3) и занимает информационный объём равный 1000⋅1000⋅3=3 000 000 байт.

В килобайтах это уже будет 3 000 000 байт/1024= 2929,69 Кбайт. А в мегабайтах — 2929,69 Кбайт /1024=2,86 Мбайт.

В связи с этим, промышленность выпускает большие по объему носители цифровых данных.

Объём современных цифровых носителей (жёстких или твердотельных дисков), уже достигает объёма нескольких терабайт.

Источник

Единицы измерения количества информации

Кратко об измерении цифровых данных

Измерение информационного веса на компьютерах осуществляется с помощью алфавитного метода. Согласно этому способу знак каждого сообщения несет определенное количество информации.

Минимальная единица измерения

Данные в ЭВМ хранятся и обрабатываются в двоичной системе, то есть буквы, цифры и другие символы выглядят как код из единиц и нулей. Вес одного двоичного знака равен одному биту.

Бит – это наименьшая единица измерения цифровых данных.

В 1 бит входит малое количество информации, так как эта единица измерения может принимать только одно сообщение из двух возможных – сигнал включен или выключен. Пример: да или нет, влево или вправо и т.д.

Для того, чтобы закодировать больше информации, ввели более крупную величину – байт. Один байт равен 8 бит и включает 256 возможных комбинаций из 0 и 1. Именно в 8-битном стандарте кодируют текстовые данные.

Более крупные единицы измерения

Возрастание объема данных, обрабатываемых вычислительными устройствами, привело к введению более крупных единиц измерения.

1 килобайт (Кб / Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт.

1 мегабайт (Мб / Мбайт) = 1024 килобайт = 2 10 Кбайт.

1 гигабайт (Гб / Гбайт) = 1024 мегабайт = 2 10 Мбайт.

1 терабайт (Тб / Тбайт) = 1024 гигабайт = 2 10 Гбайт.

В Кбайтах, Мбайтах, Гбайтах и Тбайтах измеряется объем запоминающих устройств. Максимальный объем современных жестких дисков достигает 14 ТБ. Биты, килобайты, мегабайты используются для измерения скорости передачи данных.

Самые большие единицы измерения

Существуют еще более крупные величины в метрологии цифровых измерений:

1 Петабайт (Пб /Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 10 Тбайт.

1 Эксабайт (Эб / Эбайт) = 1024 Пбайт = 2 10 Пбайт.

1 Зеттабайт (Зб / Збайт) = 1024 Эбайт = 2 10 Эбайт.

1 Йоттабайт (Йб / Йбайт) = 1024 Збайт = 2 10 Збайт.

Читайте также:  Что такое фотопроводимость единицы измерения фотопроводимости

Петабайты используют для измерения объема данных, обрабатываемых в интернете. Эксабайты удобно применять для хранения архивных документов. Зеттабайты и Йоттабайты необходимы для использования в будущем.

Примеры подсчета объема информации в мультимедиа, тексте

Понятие мультимедиа включает в себя файлы, содержащие изображения, звук и видео. Для определения веса такой формы информации чаще применяют килобайты и мегабайты.

Расчет информационного веса мультимедийного файла

Разберем способ подсчета количества данных на примере стандартной фотографии 10 на 15. Файл имеет размеры 1181х1772 пикселей. Для кодировки одного пикселя требуется 3 байта, следовательно, информационный объем файла вычисляется в следующей последовательности:

1181 х 1772 х 3 = 6 278 196 байт.

Чтобы перевести это количество в килобайты, разделим результат на 1024 и получим 6131,05 Кбайт. Для обозначения этой величины более удобно использовать мегабайты. Для перевода выполним следующее арифметическое действие:

6131,05 / 1024 = 5,99 Мбайт.

Измерение объема текстовой информации

Текст состоит из символов. В двоичной системе счисления вес одного текстового знака равен 1 байту. Для определения объема текстовой информации существует порядок подсчета количества символов, содержащихся в сообщении. При этом нужно учитывать не только буквы, но и пробелы, знаки препинания и цифры. Эти элементы компьютер также считывает с помощью двоичного кода.

Определим объем предложения:

Интернет – это глобальная информационная система.

В сообщении 49 символов, значит, оно весит 49 байт.

Источник

Единицы измерения информации по возрастанию

В вычислительной технике и телекоммуникациях единицей измерения информации является емкость какой-либо стандартной системы хранения данных или канала связи, используемая для измерения пропускной способности других систем и каналов. В теории эти величины также используются для измерения энтропии случайных величин и данных, содержащейся в сообщениях.

Наиболее часто используемыми единицами емкости хранения данных являются бит – единица измерения информации, которая имеет только два состояния, и байт (или октет), который эквивалентен восьми битам. Множество этих блоков может быть сформировано из них с префиксами SI (десятичной степени) или более новыми двоичными префиксами IEC.

Как изобрели основные единицы

В 1928 году Ральф Хартли использовал фундаментальный принцип хранения, который был дополнительно формализован Клодом Шенноном в 1945 году: информация, которая может храниться в системе, пропорциональна логарифму N возможных состояний этой системы, обозначаемому как logb N. Так была определена наименьшая единица измерения информации и ее производные.

Формула расчета

Изменение основания логарифма с b на другое число c приводит к умножению значения логарифма на фиксированную константу, а именно logc N = (logc b) logb N. Следовательно, выбор базы b определяет единицу измерения и используется для измерения информации. В частности, если b — положительное целое число, то единицей является количество данных, которое может быть сохранено в системе с N возможными состояниями.

Когда b равно 2, единицей является Шеннон, равный информационному содержанию одного «бита» (выражению двоичной цифры). Например, система с 8 возможными состояниями может хранить до log28 = 3 бита информации. Другие единицы, которые были названы, включают в себя:

  • База b=3: единица называется «трит» и равна log2 3 (≈ 1,585) битов.
  • База b = 10: единица измерения называется десятичной цифрой, хартли, баном, децитом или дитой и равна log2 10 (≈ 3,322) бит.
  • База b = e, база натуральных логарифмов: единица называется nat или nit и означает log2 e (≈ 1,443) бит.

Такие единицы измерения информации, как трит, децит и нат, редко используются для измерения емкости хранилища, но, в частности, последний часто применяется в теории информации, потому что натуральные логарифмы математически более удобны, чем используемые в других базах.

Исторически в системе измерения информации единица «байт» была числом битов, используемых для кодирования символа текста в компьютере, который зависел от архитектуры аппаратного обеспечения. Однако сегодня это почти всегда означает восемь битов, то есть октет.

Байт может представлять 256 различных значений, таких как неотрицательные целые числа от 0 до 255 или целые числа со знаком от − 128 до 127. Стандарт IEEE 1541-2002 определяет «B» (верхний регистр) в качестве символа для байта (МЭК 80000-13 использует «o» для октета на французском языке, но также допускает «B» на английском языке, что фактически используется). Байты или их кратные значения почти всегда применяются для указания размеров компьютерных файлов и емкости единиц хранения. Большинство современных компьютеров и периферийных устройств предназначены для управления данными целыми байтами или их группами, а не отдельными битами. Таким образом, байт принят за единицу измерения информации в стандартной технике.

Полубайт

Группа из четырех битов иногда называется полубайтом. Эта единица измерения информации чаще всего используется в контексте шестнадцатеричных числовых представлений, поскольку в ней содержится столько же информации, сколько в одной шестнадцатеричной цифре.

Слово, блок и страница

Компьютеры обычно управляют битами в группах фиксированного размера, условно называемых словами. Количество битов в каждом из них обычно определяется размером регистров в ЦП компьютера или количеством битов данных, которые выбираются из его основной памяти за одну операцию.

В архитектуре IA-32, более известной как x86-32, слово составляет 16 битов, но в других устаревших и текущих архитектурах используются слова с 8, 9, 12, 18, 24, 26, 32, 36, 39, 40, 48 , 56, 60, 64, 80 бит или другие.

Некоторые машинные инструкции и форматы компьютерных номеров используют два («двойные») или четыре слова («четырехзначные» или «четырехугольники»).

Несмотря на то что в таком понимании за единицу измерения информации принимают бит, кеши памяти компьютера обычно работают с блоками, состоящими из нескольких последовательных слов. Они обычно называются блоками кеша или в ЦП — его строками.

Читайте также:  Для точных измерений применяют

Системы виртуальной памяти разделяют основное хранилище компьютера на еще большие блоки, традиционно называемые страницами.

Систематические кратные

Термины для больших количеств битов могут быть сформированы с использованием стандартного диапазона префиксов SI для степеней 10, например, кило = 103 = 1000 (как в килобитах или кбитах), мега = 106 = 1 000 000 (как в мегабитах или Мбитах) и гига = 109 = 1 000 000 000 (как в гигабитах или Гбит). Эти префиксы чаще используются для кратных байтов, например, в килобайтах (1 кБ = 8000 бит), мегабайтах (1 МБ = 8000000 бит) и гигабайтах (1 ГБ = 8 000 000 000 бит).

Кратность и сокращения

По этой причине объемы памяти компьютера и некоторых модулей хранения часто кратны некоторой большой степени двух чисел, например 228 = 268 435 456 байт. Чтобы избежать таких громоздких чисел, люди часто переназначали префиксы SI для обозначения ближайшей степени двух, например, используя кило-префикс для 210 = 1024, мега — для 220 = 1 048 576 и гига — для 230 = 107 3741 824 и так далее. Например, чип памяти с произвольным доступом емкостью 228 байт будет называться чипом 256 мегабайт.

Что используется сегодня?

Бит — это минимальная единица измерения информации в виде двоичной цифры или минимальный прирост данных на компьютере. Он может содержать только одно из двух значений: 0 или 1, соответствующее электрическим значениям выключения или включения.

Поскольку биты настолько малы, пользователи редко работают с информацией из одного бита единовременно. Биты обычно собираются в группу из восьми, чтобы сформировать байт. Байт содержит достаточно информации для хранения одного символа ASCII, например «h». Это позволяет сохранить больше информации.

Единицы измерения информации (1 каждое значение) в компьютерных системах по возрастанию описаны ниже.

Единицы по возрастанию

Килобайт (КБ) — это 1024 байта, а не одна тысяча байтов, как можно было бы ожидать, потому что компьютеры используют двоичную систему вместо десятичной.

Объем памяти компьютера часто измеряется в мегабайтах (МБ) и гигабайтах (ГБ). Книга среднего размера содержит около 1 МБ информации. Этот объем составляет 1024 килобайта или 1 048 576 (1024 x 1024) байтов, а не один миллион байтов.

Точно так же один 1 ГБ составляет 1024 МБ или 1 073 741 824 (1024 x 1024 x 1024) байта. Терабайт (ТБ) составляет 1024 ГБ.

1 ТБ — это примерно столько же информации, сколько во всех книгах в большой библиотеке или примерно на 1610 компакт-дисках с данными. Петабайт (ПБ) составляет 1024 ТБ.

1 ПБ данных, если измерять его заполненными DVD, можно представить как примерно 223 100 дисков. Университет Индианы в настоящее время создает системы хранения, способные хранить петабайты данных. Эксабайт (ЭБ) составляет 1024 ПБ. Зетабайт (ZB) равен 1024 EB. Наконец, йоттабайт (YB) равен 1024 ZB.

Почему объемы в компьютерных системах и на физических носителях отличаются?

Это объясняется различным использованием единиц измерения информации. Многие производители жестких дисков используют десятичную систему счисления для определения объема дискового пространства. В результате 1 МБ определяется как один миллион байтов, 1 ГБ определяется как их один миллиард и так далее. Поскольку ваш компьютер использует двоичную систему, как указано выше, вы можете заметить несоответствие между опубликованной емкостью жесткого диска и его вместимостью, подтвержденной вашим компьютером. Например, жесткий диск, который, как обозначено, содержит 10 ГБ дискового пространства с использованием десятичной системы, на самом деле способен хранить 10 000 000 000 байтов. Однако в двоичной системе 10 ГБ составляют 10 737 418 240 байт. В результате вместо 10 ГБ ваш компьютер будет подтверждать 9,31 ГБ. Это не неисправность, а вопрос разных определений.

Как эти единицы соотносятся со скоростью измерений?

Если Мбит и Кбит – это единицы измерения количества информации, что означает обозначение ими скорости сетевого подключения?

Быстрота Интернета — это скорость, с которой данные или контент передаются из World Wide Web на ваш домашний компьютер, планшет или смартфон. Скорость этих данных измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Один мегабит равен 1024 килобитам. Это преобразование означает, что 1,0 Мбит/с более чем в 1000 раз быстрее, чем 1,0 Кбит/с . Высокоскоростное интернет-соединение, известное как широкополосное, определяется скоростью загрузки не менее 768 Кбит в секунду, и скоростью скачивания не менее 200 Кбит/с.

Разницу между быстротой загрузки и скачивания можно объяснить следующим образом:

  • первое значение — это скорость передачи цифровых данных из интернета на ваш компьютер;
  • второе – быстрота передачи онлайн-данных с вашего компьютера на его жесткий диск.

Широкополосный Интернет может быть предоставлен кабельными операторами, телефонными компаниями или специализированными провайдерами. Это один из самых быстрых интернет-вариантов, доступных сегодня.

Этот специфический тип высокоскоростного подключения к Интернету использует несколько каналов данных для отправки большого количества информации пользователям.

Какие факторы влияют на скорость интернета?

Существует ряд факторов, которые могут повлиять на скорость Интернета или ваше подключение к нему. Тип используемого вами соединения может напрямую влиять на быстроту. Примерами подключений к Интернету являются беспроводная связь 3G или 4G, мобильная связь, точки доступа, модем, широкополосная сеть, DSL (цифровая абонентская линия), кабельная, спутниковая связь, ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб) и другие.

Читайте также:  Пределы измерений температуры ртутным термометром

Иногда возможности отдельного веб-сайта или сети Интернет могут влиять на скорость, выставляя ограничение, с которым пользователи могут загружать, скачивать или передавать данные. Порталы с высокой посещаемостью могут замедлять работу вашего соединения при посещении этого конкретного домена. Если в сторонней сети действуют ограничения по скорости доступа к Интернету такого типа, вы не сможете загружать или скачивать контент на самых высоких скоростях при посещении определенного ресурса.

Кроме того, ваш домашний компьютер, ноутбук, планшет или смартфон должен соответствовать минимальным системным требованиям, рекомендованным провайдером высокоскоростного Интернета. Скорость Интернета может варьироваться, в зависимости от конфигурации и производительности компьютеров, оборудования, программного обеспечения, приложений и других систем оборудования. Запуск нескольких устройств в одной домашней сети увеличит потребность в интернет-системе вашего дома и может повлиять на скорость загрузки данных.

Источник

Компьютерная грамотность с Надеждой

Заполняем пробелы – расширяем горизонты!

Единицы измерения объема информации

Для измерения длины есть такие единицы, как миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.

Бит и байт – минимальные единицы измерения информации

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички.

Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Бит – это только 0 («ноль») или только 1 («единичка»). С помощью одного бита можно записать два состояния: 0 (ноль) или 1 (один). Бит – это минимальная ячейка памяти, меньше не бывает. В этой ячейке может храниться либо нолик, либо единичка.

Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 2 8 ). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам = 1 байту.

Буква, цифра, знак препинания – это символы. Одна буква – один символ. Одна цифра – тоже один символ. Один знак препинания (либо точка, либо запятая, либо вопросительный знак и т.п.) – снова один символ. Один пробел также является одним символом.

Кроме бита и байта, конечно же, есть и другие, более крупные единицы измерения информации.

Таблица байтов:

1 Кб (1 Килобайт) = 2 10 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10 3 байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2 20 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10 6 байт)

1 Гб (1 Гигабайт) = 2 30 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10 9 байт)

1 Тб (1 Терабайт) = 2 40 байт = 1024 гигабайт (примерно 10 12 байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) = 2 50 байт = 1024 терабайт (примерно 10 15 байт).

1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт (примерно 10 18 байт).

1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт (примерно 10 21 байт).

1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт (примерно 10 24 байт).

В приведенной выше таблице степени двойки (2 10 , 2 20 , 2 30 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 10 3 , 10 6 , 10 9 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 2 10 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 10 3 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта.

Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):

10 3 b = 10*10*10 b= 1000 b – килобайт

10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мегабайт

10 9 b – гигабайт

10 12 b – терабайт

10 15 b – петабайт

10 18 b – эксабайт

10 21 b – зеттабайт

10 24 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт. В случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.

Продолжение следует…

Возникает вопрос: есть ли продолжение у таблицы байтов? В математике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞.

Понятно, что в таблице байтов можно и дальше добавлять нули, а точнее, степени к числу 10 таким образом: 10 27 , 10 30 , 10 33 и так до бесконечности. Но зачем это надо? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В будущем, возможно, уже мало будет и йоттабайта.

Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации.

Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.

Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб , 64 Гб и даже 1 терабайт.

CD-диски могут вмещать 650 Мб, 700 Мб, 800 Мб и 900 Мб.

DVD-диски рассчитаны на большее количество информации: 4.7 Гб, 8.5 Гб, 9.4 Гб и 17 Гб.

Упражнения по компьютерной грамотности

Статья закончилась, но можно еще прочитать:

Источник