Mediakapasiteetin ja tiedon määrän mittayksiköt

Tietoyksiköillä mitataan erilaisia tietoon liittyviä ominaisuuksia .

Useimmiten tiedon mittaus koskee tietokoneen muistin ( tallennuslaitteiden ) kapasiteetin mittaamista ja digitaalisia viestintäkanavia pitkin siirrettävän datan määrän mittaamista . Harvemmin mitataan tiedon määrää .

Tietoyksiköt

Suuri tietomäärä voi sisältää hyvin vähän tietoa. Toisin sanoen tiedon määrä ja tiedon määrä ovat erilaisia ominaisuuksia, joita käytetään eri tietoon liittyvillä alueilla, mutta historiallisesti nimeä " informaation määrä " on käytetty "datamäärän" merkityksessä ja nimiä " informaation entropia " ” ja ”informaation arvoa” käytettiin mittaamaan tiedon määrää.

Tallennuskapasiteetin ja tietomäärän yksiköt

Niitä käytetään tallennusväline - tallennuslaitteiden kapasiteetin mittaamiseen ja tietomäärien mittaamiseen .

Tietomäärän mittayksiköt

Niitä käytetään mittaamaan tietomäärän tietomäärä . Tiedon entropia

Ensisijainen yksikkö

Tietomäärän ensisijainen ominaisuus on mahdollisten tilojen määrä .

Datavolyymin mittauksen ensisijainen yksikkö on 1 mahdollinen tila (arvo, koodi).

Toissijaiset yksiköt

Tietomäärän toissijainen ominaisuus on bitti .

Yhden numeron kapasiteetti (tilavuus) voi olla erilainen ja riippuu käytetystä koodausjärjestelmästä.

Yhden numeron kapasiteetit binääri-, kolmi- ja desimaalikoodausjärjestelmissä:

Yhdellä binäärinumerolla ( bitillä ) on 2 toisensa poissulkevaa mahdollista tilaa (arvot, koodit).

Yhdellä kolminumeroisella numerolla ( trit ) on 3 toisensa poissulkevaa mahdollista tilaa (arvot, koodit).

…

Yhdellä desimaalilla (desimaalilla) on 10 toisensa poissulkevaa mahdollista tilaa (arvoja, koodeja).

…

Tertiaariset yksiköt

Tietomäärän tertiääriset ominaisuudet ovat erilaisia bittijoukkoja .

Bittijoukon kapasiteetti on yhtä suuri kuin tämän bittijoukon mahdollisten tilojen lukumäärä , joka määritetään kombinatoriikassa , on yhtä suuri kuin toistojen sijoittelujen lukumäärä ja lasketaan kaavalla:

{\bar {A}}(c,n)={\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}

mahdolliset tilat (koodit, arvot)

missä

c

- yhden bitin mahdollisten tilojen lukumäärä (valitun koodausjärjestelmän perusta),

n

on numeroiden lukumäärä numerojoukossa .

Toisin sanoen bittijoukon kapasiteetti on bittien lukumäärän eksponentiaalinen funktio , jonka kanta on yhtä suuri kuin yhden bitin mahdollisten tilojen lukumäärä .

Esimerkki:

1 tavu koostuu 8 ( ) binäärinumerosta ( ) ja voi kestää: $n = 8$ $c=2$

${\bar {A}}_{c}^{n}=c^{n}=2^{8}=256$ mahdolliset tilat (arvot, koodit).

Logaritmiset yksiköt

Kun jotkin suureet, mukaan lukien datamäärä, ovat eksponentiaalisia funktioita , niin monissa tapauksissa on kätevämpää käyttää ei itse suureita, vaan näiden suureiden logaritmeja .

Tiedon määrä voidaan esittää myös logaritmisella, mahdollisten tilojen lukumäärän logaritmina [1] .

Tiedon määrä (datan määrä) - voidaan mitata logaritmisella. [2] Tämä tarkoittaa, että kun useita objekteja käsitellään yhtenä, mahdollisten tilojen määrä kerrotaan ja informaation määrä lisätään . Ei ole väliä, puhummeko matematiikan satunnaismuuttujista , tekniikan digitaalisista muistirekistereistä vai fysiikan kvanttijärjestelmistä .

Binääritietomäärien tapauksessa on kätevämpää käyttää binäärilogaritmeja.

2^{1}

mahdolliset tilat , binäärinumero = 1 bitti

\log _{2}2^{1}=1

2^{{8}}

mahdolliset tilat , bitit = 1 tavu ( oktetti )

{\displaystyle \log _{2}2^{8}=8=2^{3))

2^{8*2^{10))

mahdolliset tilat , bitit = 1 kilotavu (kilooktetti)

\log _{2}2^{8*2^{10}}=8*2^{10}=2^{13}

2^{8*2^{20}}

mahdolliset tilat , bitit = 1 megatavu (megaoktetti)

\log _{2}2^{8*2^{20}}=8*2^{20}=2^{23}

2^{8*2^{30}}

mahdolliset tilat , bittiä = 1 gigatavu (gigaoktetti)

\log _{2}2^{8*2^{30}}=8*2^{30}=2^{33}

2^{8*2^{40}}

mahdolliset tilat , bitit = 1 teratavu (TeraOctet)

\log _{2}2^{8*2^{40}}=8*2^{40}=2^{43}

Pienin kokonaisluku, jonka binäärilogaritmi on positiivinen kokonaisluku, on 2. Sitä vastaava yksikkö bitti on digitaalitekniikan tiedon laskennan perusta.

Kolmiosaisille datavolyymeille on kätevämpää käyttää ternäärisiä logaritmeja.

3^{1}=3

mahdolliset tilat , kolminumeroinen ( trit)

\log _{3}3^{1}=1

3^{6}=729

mahdolliset tilat , kolminumeroiset ( trit s) = 1 Ominaisuus .

\log _{3}3^{6}=6

Numeroa 3 vastaava yksikkö trit on yhtä suuri kuin log 2 3≈1,585 bittiä.

Sellaista yksikköä kuin nat (nat), joka vastaa luonnollista logaritmia , käytetään teknisissä ja tieteellisissä laskelmissa. Tietotekniikassa sitä ei käytännössä käytetä, koska luonnollisten logaritmien kanta ei ole kokonaisluku.

Desimaalitietojen määrissä on kätevämpää käyttää desimaalilogaritmeja.

10^{1}=10

mahdolliset tilat , desimaalipaikka = 1 dec

\log _{10}10^{1}=1

10^{10^{3))

mahdolliset tilat , desimaalit = 1 kilodesiitti .

\log _{10}10^{10^{3}}=10^{3}

10^{10^{6}}

mahdolliset tilat , desimaalit = 1 megadesiitti .

\log _{10}10^{10^{6}}=10^{6}

10^{10^{9}}

mahdolliset tilat , desimaalit = 1 gigadesiitti .

\log _{10}10^{10^{9}}=10^{9}

Numeroa 10 vastaava yksikkö desitti on log 2 10≈3,322 bittiä.

Kiinteässä viestintätekniikassa (lennätin ja puhelin) ja radiossa tietoyksikkö sai historiallisesti ensimmäistä kertaa merkinnän baud .

Bittijohdannaiset yksiköt

Binäärinumeroiden (bittien) kokonaislukuina mahdollisten tilojen määrä on yhtä suuri kuin kahden potenssit.

Tetrad, nibble, nibble

Neljällä binäärinumerolla (4 bittiä) on erityinen nimi - tetrad , half byte , nibble , jotka sisältävät yhden heksadesimaalinumeron sisältämän tiedon määrän .

Byte

Mittaukset tavuissa
GOST 8.417-2002			SI -etuliitteet		IEC -etuliitteet
Nimi	Nimitys	Tutkinto	Nimi	Tutkinto	Nimi	Nimitys		Tutkinto
tavu	B	10 0	—	10 0	tavu	B	B	20 _
kilotavu	KB	10 3	kilo-	10 3	kibitavu	KiB	KiB	2 10
megatavua	MB	10 6	mega-	10 6	mebitavu	MiB	MiB	2 20
gigatavua	GB	10 9	giga-	10 9	gibitavu	GiB	GiB	2 30
teratavu	TB	10 12	tera-	10 12	tebitavu	TiB	Tib	2 40
petatavu	pb	10 15	peta-	10 15	pebitavu	PiB	P&B	250 _
eksatavu	Ebyte	10 18	exa-	10 18	exbibyte	EiB	EIP	2 60
zettatavu	Zbyte	10 21	zetta-	10 21	sebitavu	ZiB	ZiB	2 70
yottatavu	Ibyte	10 24	yotta-	10 24	yobibyte	YiB	Y&B	2 80

Seuraava suosittu tiedon yksikkö järjestyksessä on 8 bittiä tai tavua (terminologiset hienoudet kuvataan alla ). Kaikki tietotekniikassa lasketut suuret tietomäärät annetaan suoraan tavulle (eikä bitille).

Useita tavuja muodostavia arvoja, kuten konesana jne., ei käytetä lähes koskaan mittayksiköinä .

Kilotavu

Suurten tallennuslaitteiden kapasiteetin ja suurien tietomäärien mittaamiseen, joissa on suuri määrä tavuja, käytetään yksiköitä "kilobyte" = [1000] tavua ja "Kbytes" [3] ( kibitavu , kibitavu) = 1024 tavua (noin desimaali- ja binääriyksiköiden ja termien sekaannus, katso alla ). Tämä suuruusluokka on esimerkiksi:

Levyn sektori on yleensä 512 tavua, eli puoli kilotavua, vaikka joissakin laitteissa se voi olla yksi tai kaksi kibitavua.
Klassinen "lohko" koko UNIX - tiedostojärjestelmissä on yksi kt (1024 tavua).
"Muistisivu" x86-suorittimissa (alkaen Intel 80386 -mallista ) on 4096 tavua eli 4 kt.

"3,5" tiheää levykettä lukemalla saatu tiedon määrä on 1440 KB (täsmälleen) ; muut muodot lasketaan myös kokonaisina kilotavuina.

Megatavu

Yksikköjä "megatavu" = 1000 kilotavua = [1 000 000] tavua ja "mebitavu" [3] (mebitavu) = 1024 kilotavua = 1 048 576 tavua käytetään tallennusvälineen tilavuuden mittaamiseen.

Intel 8086 -prosessorin osoiteavaruus oli 1 Mt.

RAM- ja CD-ROM- kapasiteetti mitataan binääriyksiköissä (mebitavuissa, vaikka niitä ei yleensä kutsuta sellaiseksi), mutta kiintolevykapasiteetin osalta desimaalimegatavut olivat suositumpia.

Nykyaikaisten kiintolevyjen volyymit ilmaistaan näissä yksiköissä vähintään kuusinumeroisina numeroina, joten niihin käytetään gigatavuja.

Gigabyte

Yksiköt "gigatavu" = 1 000 megatavua = [1 000 000] kilotavua = [1 000 000 000] tavua ja "GB" [3] ( gibitavu , gibitavu) = 1 024 MB = 230 tavua mittaavat esimerkiksi suurten kiintolevyjen tallennusvälineiden kokoa . Ero binääri- ja desimaaliyksiköiden välillä on jo yli 7 %.

32-bittisen osoiteavaruuden koko on 4 Gt ≈ 4,295 MB. Samaa suuruusluokkaa on DVD-ROM-levyn ja flash-muistin modernin median koko . Kiintolevyjen koot ovat jo saavuttamassa satoja ja tuhansia gigatavuja.

Vielä suurempien tietomäärien laskemiseksi on yksiköitä teratavuja ja tebitavuja (10 12 ja 2 40 tavua), petatavuja ja pebitavuja (vastaavasti 10 15 ja 2 50 tavua) jne.

Mikä on "tavu"?

Periaatteessa tavu on määritelty tietylle tietokoneelle muistin minimiosoitteen askeleeksi , joka vanhemmissa koneissa ei välttämättä ollut 8 bittiä (ja muisti ei välttämättä koostu bitistä - katso esimerkiksi: ternary computer ). Nykyaikaisessa perinteessä tavua pidetään usein yhtä suurena kuin kahdeksan bittiä .

Tällaisissa nimityksissä, kuten tavu (venäjäksi) tai B (englanniksi), tavu (B) tarkoittaa täsmälleen 8 bittiä, vaikka termi "tavu" sinänsä ei ole teorian kannalta aivan oikea.

Ranskan kielessä symboleja o , Ko , Mo jne. (sanasta oktetti) käytetään korostamaan, että puhumme 8 bitistä.

Mikä on "kilo"?

Pitkään aikaan tekijöiden 1000 ja 1024 välistä eroa yritettiin olla antamatta paljon merkitystä. Väärinkäsitysten välttämiseksi erottelu:

binaariset moniyksiköt, jotka on GOST 8.417-2002:n mukaan nimetty "KB", "MB", "GB" jne. (kaksi potenssilla kymmenen kerrannainen);
kilotavujen yksiköt , megatavuja , gigatavuja jne., ymmärrettyinä tieteellisinä termeinä (kymmenen kolmen kerrannaisina),

nämä yksiköt ovat määritelmän mukaan 10 3 , 10 6 , 10 9 tavua ja niin edelleen.

IEC ehdottaa "kibitavua", "mebitavua", "gibitavua" jne . termeiksi "KB", "MB", "GB" jne., mutta näitä termejä arvostellaan äänettömyydestä, eikä niitä löydy puhutusta kielestä. puhe.

Tietojenkäsittelytieteen eri osa-alueilla desimaali- ja binääriyksiköiden käytön mieltymykset ovat myös erilaisia. Lisäksi vaikka terminologian ja nimitysten standardoinnista on kulunut useita vuosia, ne eivät suinkaan kaikkialla pyri selventämään käytettyjen yksiköiden tarkkaa merkitystä.

Englannin kielessä "kibi" \u003d 1024 \u003d 2 10 käytetään joskus isoa kirjainta K korostamaan eroa pienellä kirjaimella SI kilo osoittamaan etuliitteeseen . Tällainen nimitys ei kuitenkaan perustu arvovaltaiseen standardiin, toisin kuin venäläinen GOST koskien "Kbytes".

Muunnelmia

Muistiinpanot

↑ "logaritmi" osoitteessa answers.com Arkistoitu 22. syyskuuta 2008 Wayback Machinessa
↑ Fysiikan näkökulmasta informaation määrä (sekä sitä merkitykseltään lähellä oleva entropia ) on dimensioton . Käytännössä, kuten mitoimattomien kulmien mittauksessa , käytetään erilaisia käytännössä sopivia yksiköitä.
↑ 1 2 3 GOST 8.417-2002 "Määriyksiköt" . Haettu 11. kesäkuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 2. helmikuuta 2012. (määrätön)

Katso myös

Tietoyksiköt
Perusyksiköt	Bitti qubit Kohdella Kutrit
Liittyvät yksiköt	Tavu Piirre Napostella Sana Oktetti
Perinteiset bittiyksiköt	kilobittiä megabittiä Gigabit Terabit Petabit Exabit Zettabit Yottabit
Perinteiset tavuyksiköt	Kilotavu megatavua gigatavua Teratavu Petatavu eksatavu Zettabyte Yottatavu
IEC -bittiyksiköt	Kibibit Mebibit Gibibit Tebibit Pebibit Exbibit Zebibit Jobibit
IEC -tavuyksiköt	Kibitavu Mebitavu Gibitavu Tebitavu Pebibyte Exbibyte Zebibyte Yobibyte