Каждый из нас что-то подсчитывает в своей жизни. Например, когда мы были детьми, наши родители измеряли наш рост. Очень приятно осознавать, что всего за год ты вырос на 5 сантиметров! Мы использовали линейку и дверную занавеску и каждый год отмечали высоту.
Кратко о единицах измерения информации в порядке возрастания
Если мы более подробно рассмотрим, на чем основывается информатика, то сможем провести различие между математикой и информацией. Математика привела к развитию компьютера, а развитие этой технологии, информационной, сегодня стало основой для всех компьютерных технологий. Поскольку данных так много, появились различные единицы измерения информации, чтобы облегчить ее обработку. В настоящее время существует множество единиц измерения. Если вы хотите стать программистом или просто научиться пользоваться всеми функциями компьютерных систем, вам следует подробно изучить их. Подумайте о единицах информации и перечислите их, чтобы понять, действительно ли вы уже все знаете. Ответьте на вопрос, что является наименьшей единицей измерения информации, как ее можно расположить в порядке возрастания.
Если посмотреть на информацию с философской точки зрения, то измерить ее довольно сложно. Это нечто общее и большое, информация сегодня представлена в невероятных количествах. Информация — это не только фотография на компьютере или документ, созданный в текстовом процессоре, но и статья в интернете, сообщение в мессенджере, номер телефона, ник пользователя, программа и т.д. Но если рассматривать информацию с физической точки зрения, то необходимо было присвоить ей определенную единицу измерения, выразить ее в числовой форме. Потому что если этого не сделать, компьютерные технологии не смогут работать с информацией.
Сегодня бит — это наименьшая единица информации в информатике, впервые использованная в 1940-х годах американским ученым Джоном Уайлдером Тьюки. Наименьшая единица информации, выраженная в виде бита, — это, упрощенно говоря, символ в двоичном коде. Двоичный код, который является основой каждого компьютера, состоит из нулей и единиц. Если на плате есть электрический импульс, то это единица, если нет, то ноль. Таким образом, машинный язык переводится на язык программного обеспечения, чтобы мы могли использовать привычный интерфейс. Когда речь идет о том, что информация измеряется в двоичной форме, 0 или 1 будет таким битом.
Конечно, наименьшую единицу измерения количества информации не всегда удобно использовать на практике. Файлы сегодня очень большие и содержат много информации, поэтому цифры огромны, они просто не говорят обычному пользователю, много это или мало. По этой причине было решено, что единицы измерения должны быть пересчитаны в большую или меньшую сторону. По принципу хорошо известных миллиметров, сантиметров, метров, километров. Для того чтобы иметь возможность работать с большими объемами данных, были разработаны приставки кило-, мега-, гига-, тера-, которые сегодня считаются международным стандартом в вычислениях.
Единицы измерения информации в порядке возрастания
Для комфортной работы с данными и информацией необходимо использовать все приведенные единицы измерения. Наименьшая единица информации всегда является базовой и служит основой для преобразования в более крупную величину. Если мы отсортируем все информационные единицы в порядке возрастания, то получим такой результат:
- 1 бит – наименьшая единица информации, обозначает 1 или 0 в двоичном коде.
- 1 байт – содержит в себе 8 бит.
- 1 Кбайт – позволяет выразить единицей значение в 1024 байт.
- 1 Мбайт – содержит в себе 1024 Кбайт, или 1048576 байт.
- 1 Гбайт – позволяет свести к единице 1024 Гбайт, 1048576 Кбайт или 1073741824 байт.
- 1 Тбайт – равен 1024 Гбайт, 1048576 Мбайт, 1073741824 Кбайт или 1099511627776 байт.
Это основные данные для расчетов в информационном пространстве. Все информационные единицы в информатике могут быть преобразованы в обоих направлениях, от большего к меньшему и наоборот.
Самой большой единицей информации является значение 10 в 24-й степени, называемое йотта или 1 байт. В настоящее время это значение встречается очень редко, только в глобальных расчетах. Однако обычные пользователи уже измеряют данные в терабайтах, и их количество растет. Существует большая вероятность того, что носители информации скоро достигнут уровня пбайт, 1 пбайт информации хранит 1024 Гбайт. Более того, в информационных единицах есть exa, zetta, которые идут после pbyte.
Зачем конвертировать одни единицы измерения в другие
Фактически, наименьшая единица информации, бит, может использоваться для всех цифровых вычислений. Однако следует понимать, что это будет достаточно сложно и ресурсоемко. На примере понятно, что вы не будете переводить километровые расстояния в миллиметры, хотя это возможно. Если перевести 1 километр в миллиметры, то получится значение 1 000 000. Вы можете сказать, что ваше рабочее место находится на расстоянии 10 000 000 километров от вашего дома, но это не очень практично и неправильно, гораздо проще сказать, что вы находитесь в 10 километрах от своего рабочего места. Точно так же в цифровом мире объем типичного офисного документа можно выразить в миллионах бит, но гораздо проще сказать, что он весит 30 кб.
Важно помнить, что не все пользователи являются экспертами в программировании, информатике или компьютерных технологиях. Если вы скажете обычному пользователю, что загруженный фильм занимает 160000000 бит памяти, он не узнает ничего полезного, он просто не сможет сказать, много это или мало; это большое число, но оно использует самую маленькую единицу информации, что делает его трудным для понимания. Но если вы скажете тому же пользователю, что фильм занимает 2 Гб памяти, он не будет задавать вопросов, а компьютер будет лучше считать с этими данными.
Для решения этих проблем была создана целая система информационных блоков. Сегодня они стандартизированы и используются всеми компьютерами в мире. Поскольку количество информации в пространстве продолжает расти, нам необходимо сотрудничать с другими подразделениями, чтобы облегчить взаимодействие человека и машины. В будущем нам придется оставить терабайт в прошлом, потому что эта единица измерения перестанет быть актуальной. Учитывая быстрое развитие информационного пространства и качество данных, это, скорее всего, произойдет очень скоро.
См. также:
Наименьшая единица измерения информации
В информатике для измерения информации используется специальная единица измерения. Он называется «бит» и происходит от сочетания двух английских слов: «двоичная цифра».
Как вы помните, для того чтобы измерить информацию, ее необходимо закодировать в цифровые двоичные данные. Это единственный способ определить размер цифровой записи, хранящейся в файле.
Бит — это наименьшая единица информации.
Это определение означает, что не существует другой единицы измерения информации, значение которой было бы меньше одного бита.
Бит содержит очень небольшое количество информации. Кроме того, он может принимать только одно из двух указанных значений (1 или 0).
Поэтому измерять информацию только битами крайне непрактично — числа слишком велики. Это все равно, что измерять рост в миллиметрах.
Например, для кодирования одного символа в тексте достаточно 8 бит. 8 бит называются байтами.
Крупные единицы измерения информации
По этой причине компьютерная наука разработала более крупные единицы измерения информации, соотношение которых показано 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)
Ниже приведены примеры сравнения различных объемов оцифрованной текстовой информации.
Один байт занимает один символ, который мы набираем на клавиатуре.
100 Кбайт занимает изображение низкого разрешения на телефоне.
1 Мбайт — это небольшая художественная книга.
Три гигабайта — это всего лишь 1 час видео хорошего качества.
Гигабайт текста — это то, что можно прочитать за всю жизнь.
Информационный объём текстового сообщения
Например, как определить количество информации в сообщении «Информатика — самая важная наука нашего времени»? Для этого нужно подсчитать общее количество символов в сообщении (через запятую), учитывая пробелы между словами (пробел — это тоже символ в компьютере). Всего у нас 41 символ или 41 байт.
Мы предлагаем выяснить, сколько информации содержится в 100-страничной книге, если каждая страница содержит 50 строк, а каждая строка — 60 символов. 100⋅50⋅60=300 000 символов, т.е. 300 000 байт. Переведем все это в килобайты: 300 000 байт /1024=292,97 Кб. Выраженное в мегабайтах, это 292,97 Кб /1024=0,29 Мб.
2.2. Семантическая мера информации
Для измерения семантического содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наиболее признанной мерой является тезаурус, который связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принять полученное сообщение. Для этого используется понятие пользовательского тезауруса.
Тезаурус — это коллекция информации, хранящейся у пользователя или в системе.
В зависимости от связи между семантическим содержанием информации S и тезаурусом пользователя S.pНабор семантической информации Iсвоспринимается пользователем и включается им в изменения своего тезауруса. Характер этой зависимости показан на рисунке 2.2:
- при Sp=0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;
- при Sp→ ∞ пользователь все знает, поступающая информация ему не нужна.
Рисунок 2.2: Зависимость количества семантической информации, воспринимаемой пользователем, от его тезауруса Iс= f ( Sp)
При оценке семантического аспекта (содержания) информации следует попытаться объединить значения S и Sp.
Соответствующей мерой количества семантической информации может быть коэффициент содержания S, который определяется как отношение количества семантической информации к ее объему:
2.3. Прагматическая мера информации
Этот показатель определяет полезность информации (ценность) для пользователя для достижения его цели. Эта мера также является относительной величиной, которая определяется тем, как информация используется в конкретной системе. Полезно измерять ценность информации в тех же (или близких) единицах, в которых измеряется объективная функция.
Для сравнения, показатели импортируемой информации представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1: Информационные единицы и примеры
