Un poco

La letra cirílica mayúscula " M " en la codificación ISO 8859-5 está codificada con 8 bits
${\ estilo de visualización 10111100}$

Bit (designación rusa: bit ; internacional: bit ; del inglés bi nary digi t - figura binaria ; también un juego de palabras : inglés bit - pieza, partícula) - una unidad de medida de la cantidad de información . 1 bit de información: un símbolo o señal que puede tomar dos valores: encendido o apagado, sí o no, alto o bajo, cargado o descargado; en binario es 1 (uno) o 0 (cero). Esta es la cantidad mínima de información necesaria para eliminar la incertidumbre mínima.

En la Federación Rusa , la designación de un bit, así como las reglas para su uso y ortografía, están establecidas por el "Reglamento sobre unidades de valores permitidos para el uso". De acuerdo con esta disposición, el bit se refiere al número de unidades fuera del sistema de cantidades con el alcance de "tecnologías de la información, comunicaciones" y un período de validez ilimitado [1] . Anteriormente, las designaciones de bits también se establecieron en GOST 8.417-2002 [2] . Para la formación de unidades múltiples, se utiliza con prefijos SI y con prefijos binarios .

Historia

En 1703, en su "Explicación de la aritmética binaria" [3] , Leibniz escribe que el sistema numérico binario fue descrito por un rey (emperador) y filósofo chino llamado Fu Xi , que vivió más de 4.000 años antes que Leibniz. El Liangyi chino ( yin-yang ("0" - "1"), dígito binario chino, bit chino) aún no tenía un nombre moderno corto. El chino de dos bits - " si-syan ", que forma cuatro digramas , y el chino tribit - " ba-gua ", que forma ocho trigramas pre-celestiales y post-celestiales , todavía no tienen sus propios nombres en la terminología internacional moderna.
En 1948, Claude Shannon utilizó por primera vez la palabra " bit " para referirse a la unidad más pequeña de cantidad de información en el artículo " Teoría matemática de la comunicación ". Atribuyó el origen de la palabra a John Tukey , quien utilizó la abreviatura "bit" en lugar de las palabras "binary digit" en una nota de Bell Lab fechada el 9 de enero de 1947.

Definiciones y propiedades

Dependiendo del campo de aplicación ( matemáticas , electrónica , ingeniería digital , computación , teoría de la información , etc.), un bit se puede definir de las siguientes formas:

1. En matemáticas 1.1. Un bit es un bit de un código binario ( binary digit ). Solo puede tomar dos valores mutuamente excluyentes : "sí" o "no", "1" o "0", "encendido" o "apagado", etc. 1.2. Corresponde a un dígito numérico en el sistema numérico binario , que toma el valor "0" o "1" ("falso" o "verdadero") [4] . 2. En electrónica , en tecnología digital y en tecnología informática. 2.1. Un bit (un dígito binario ) corresponde a un flip-flop binario (un flip-flop que tiene dos posibles estados estables mutuamente excluyentes) o un bit de memoria binaria . Para pasar de la cantidad de estados posibles (valores posibles) a la cantidad de bits, puede usar la fórmula basada en el logaritmo binario :

{\ estilo de visualización \ log _ {2} (m}

[estados posibles] [bits].

)

{\ estilo de visualización = n}

Por lo tanto, para un dígito binario ( disparador )

una

[bit] [estados posibles] .

{\ estilo de visualización = \ registro _ {2} (2}

)

Para pasar del número de bits al número de estados posibles (valores posibles), puede usar la fórmula

metro

[estados posibles] [bits] .

{\ estilo de visualización = 2 ^ {n}}

2.2. Fórmula Hartley

I=\log _{2}N=n\log _{2}m,

dónde

yo

es la cantidad de información , bit;

{\ Displaystyle N = m ^ {n}}

- el número posible de mensajes diferentes (el número de estados posibles del registro de n bits ) , pcs;

metro

- el número de letras en el alfabeto (el número de estados posibles de un bit ( disparador ) del registro, en el sistema binario es 2 ("0" y "1")), uds;

norte

— número de letras en el mensaje (número de dígitos (disparadores) en el registro), uds. Se utiliza para medir la cantidad de dispositivos de almacenamiento y la cantidad de datos digitales. 3. En la teoría de la información 3.1. Bit - la unidad básica de medida de la cantidad de información , igual a la cantidad de información contenida en la experiencia, que tiene dos resultados igualmente probables; ver entropía de la información . Esto es idéntico a la cantidad de información en la respuesta a una pregunta que permite responder "sí" o "no" y no otra (es decir, tal cantidad de información que le permite responder sin ambigüedades a la pregunta planteada). 3.2. Un bit es igual a la cantidad de información obtenida como resultado de uno de dos eventos igualmente probables [5] . 3.3. Bit - el logaritmo binario de la probabilidad de eventos equiprobables o la suma de los productos de la probabilidad y el logaritmo binario de la probabilidad de eventos equiprobables; ver entropía de la información . Se utiliza para medir la entropía de la información . Se diferencia de un bit para medir el volumen de dispositivos de almacenamiento y el volumen de datos digitales, ya que una gran matriz de datos puede tener una entropía de información muy pequeña, es decir, la entropía puede estar casi vacía.

Implementaciones físicas

En la tecnología digital, un bit (un bit ) se implementa mediante un disparador o un bit de memoria .

Hay dos implementaciones físicas (en particular electrónicas) de un bit (un dígito binario):

bit monofásico ("single-wire") (bit binario). Se utiliza una salida de disparador binaria. Un nivel cero indica una señal lógica "0" o un mal funcionamiento del circuito. Un nivel alto indica una señal lógica de "1" o la salud del circuito. Más barato que una implementación en dos fases, pero menos confiable;
bit de dos fases (parafase, "dos hilos") (bit binario). Se utilizan ambas salidas de disparo binarias. Con un circuito en funcionamiento, uno de los dos niveles es alto, el otro es bajo. Una falla de circuito se identifica por un nivel alto en ambos cables (ambas fases) o un nivel bajo en ambos cables (ambas fases). Más caro que una implementación monofásica, pero más fiable.

En las redes informáticas y de datos, los valores "0" y "1" se suelen transmitir por diferentes niveles ya sea de tensión , o de corriente . Por ejemplo, en chips basados en lógica transistor-transistor , el valor "0" está representado por un voltaje en el rango de +0 a +0.8 V , y el valor "1" está representado por un voltaje en el rango de +2.4 a +5,0 V.

Notación

En informática, especialmente en documentación y estándares, la palabra " bit " se usa a menudo en el sentido de " bit " . Por ejemplo: el bit más significativo es el bit más significativo de un byte o palabra .

El uso de la letra "B" mayúscula para designar un byte cumple con los requisitos de GOST y evita la confusión entre las abreviaturas de "byte" y "bit". Sin embargo, debe tenerse en cuenta que no hay una abreviatura para "bits" en el estándar, por lo que usar la notación "Gb" como sinónimo de "Gbps" es incorrecto.

En la norma internacional IEC (IEC) 60027-2 de 2005 [6] , se recomiendan las siguientes designaciones para uso en los campos eléctrico y electrónico:

"bit" para denotar un bit;
"o" o "B" para indicar un octeto o byte. "o" es la única designación indicada en francés.

El análogo de un bit en las computadoras cuánticas es un qubit (q-bit; "q" del inglés quantum , quantum ).

Logaritmos binarios de otras bases

Reemplazar el número logarítmico de 2 a e , 3 , 4 , 8 , 10 , 16 , 27 , etc. conduce, respectivamente, a los equivalentes en bits (binarios) de unidades raramente utilizadas nat , trit , tetrit ( tetrit - tetr al dig it ) (dvubit), octit ( octit - oct al dig it ) (tribit), Hart (dit ( dit - d ecimal dig it ), ban, decite ( decit - dec imal dig it )), nibble (hexadecita, cuatro bits) , heptacoaita, etc., iguales respectivamente:

1\ {\text{natural}}=\log _{2}e=1,44...

murciélago,

1\ {\text{trit}}=\log _{2}3=1,58...

murciélago, 1 bit doble = bit,

1\ {\text{tetrit}}=\log _{2}4=2

1 tribit = bit,

1\ {\text{octit}}=\log _{2}8=3

1\ {\text{hart}}\ ({\text{dit, ban, decit}})=\log _{2}10=3.32...

murciélago, 1 de cuatro bits = bit,

1\ {\text{mordisco}}\ ({\text{hexadecito)))=\log _{2}16=4

1\ {\text{heptacosait}}=\log _{2}27=4,75...

un poco.

Véase también

Notas

↑ Regulaciones sobre unidades de cantidades permitidas para uso en la Federación Rusa. Aprobado por Decreto del Gobierno de la Federación Rusa del 31 de octubre de 2009 No. 879 Copia de archivo del 2 de noviembre de 2013 en Wayback Machine .
↑ GOST 8.417-2002. Unidades de cantidades. Apéndice A (información) Archivado el 8 de noviembre de 2015 en Wayback Machine .
↑ Leibnitz. EXPLICACIÓN DE ARITMÉTICA BINARIA Archivado el 11 de febrero de 2021 en Wayback Machine .
↑ Batir . Gran Enciclopedia Rusa . Consultado el 26 de agosto de 2016. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2017. (indefinido)
↑ Dengub V. M., Smirnov V. G. Unidades de cantidades. Referencia del diccionario. - M. : Editorial de Normas, 1990. - S. 25. - 240 p. — ISBN 5-7050-0118-5 .
↑ Estándar fr. "Norme internationale CEI 60027-2", troisième édition o inglés. "Estándar internacional IEC 60027-2", tercera edición de 2005.08, p. 5, 112-117.

Unidades de información
Unidades base	Un poco qubit Tratar Kutrit
Unidades relacionadas	Byte Rasgo Picar Palabra Octeto
Unidades de bits tradicionales	kilobit megabit Gigabit Terabit Petabit exábito Zettabit yottabit
Unidades de bytes tradicionales	Kilobyte Megabyte gigabyte Terabyte Petabyte exabyte Zettabyte Yottabyte
Unidades de bit IEC	Kibibit Mebibit Gibibit Tebibit Pebibit exposición Zebibit trabajo
Unidades de bytes IEC	kibibyte Mebibyte Gibibyte tebibyte pebibyte Exbibyte Zebibyte Yobibyte

Tipos de datos
Ininterpretable	Un poco Picar Byte qubit Tratar Rasgo Palabra
Numérico	Entero punto fijo punto flotante Racional Complejo Largo intervalo
Texto	Simbólico Cuerda
Referencia	Dirección Enlace Puntero Envoltura
Compuesto	Tipo de dato algebraico ( genérico ) Clase Tipo-producto ( Escribir tupla estructura ) Un objeto Consolidación ( etiquetado ) Par ordenado
resumen	formación Lista Giro Pila Matriz asociativa (pantalla, mapa ) Un montón de multiconjunto Escribe Grafico
Otro	Lógico Más bajo Más alto Polimórfico Funcional enumerable Recopilación Excepción Género ( Metaclase ) Monada Semáforo Caudal vacío
Temas relacionados	tipo de datos abstractos tipo primitivo Estructura de datos Genérico variable de tipo Interfaz Constructor (OOP) Constructor (FP) constructor de tipos Tipo de fundición Prototipo sistema de tipos