В нашем последнем сообщении в блоге мы говорили о двоичной системе счисления и о том, почему она так важна для машин. В этой записи блога мы рассмотрим концепцию битов и байтов и то, как информация представлена ​​в машинах.

Биты и байты

Бит — это «двоичная цифраt», представляющая собой наименьшую единицу измерения данных. В основном они сгруппированы в байты, где каждый байт содержит ровно 8 бит. Байт часто называют наименьшим объемом данных, и он используется для хранения данных и выполнения инструкций. Поскольку каждый бит представляет собой двоичную цифру и может принимать значения 0 или 1, один байт может представлять 256 различных комбинаций 0 и 1. Таким образом, добавление дополнительных байтов и битов открывает все больше и больше возможностей для представления различных инструкций.

Если вы говорите о битах или байтах, зависит от контекста. Биты в основном используются, когда речь идет о скорости сети и загрузки. Вы, наверное, видели, как ваш оператор связи предлагает скорость интернета e. г. 100 МБ/с. Это означает, что 100 мегабит (1 мегабит = приблизительно 1 000 000 бит) могут быть загружены или загружены в секунду. Байты, с другой стороны, используются, когда речь идет о хранении памяти. USB-накопитель с объемом памяти 1 гигабайт вмещает прибл. 1 миллиард байт.

Информация = биты + контекст

До сих пор мы говорили о первой части информации: битах. Мы уже знаем, что все внутри машины восходит к длинным строкам 0 и 1, которые каким-то образом закодированы, чтобы придать им смысл. Но как это работает? Это зависит от контекста. Учитывая конкретный контекст, биты могут быть закодированы соответственно. Следующие два примера иллюстрируют это.

Пример 1. Часы на вокзале в Санкт-Галлене

Мы уже упоминали этот замечательный пример того, как двоичные числа могут быть включены в реальный мир, в нашем последнем сообщении в блоге. Теперь посмотрим на это с точки зрения «информации». На картинке ниже мы видим включенные или выключенные огни и некоторые геометрические фигуры. Без какого-либо контекста мы бы не знали, что это представляет собой время. Но учитывая этот контекст, мы можем закодировать эти включения и выключения света как двоичные цифры и закодировать их как часы, минуты и секунды. Таким образом, каждая включенная геометрическая фигура представляет собой 1, а каждая выключенная фигура представляет собой 0. Давайте посмотрим на рисунок ниже и преобразуем первую строку. В двоичном формате это даст 00111, что равно 7 в десятичном виде (4+2+1). Вторая строка показывает 010100. Это 20 в десятичной системе счисления. В последней строке отображается 101000, что соответствует 40. Следовательно, учитывая контекст часов, мы знаем, что эти странные огни на стене вокзала на самом деле представляют время 07:20:40. ⌚

Пример 2. Цвет в пикселях изображения

Вы когда-нибудь задумывались, как компьютер может воспроизводить цвета? Как и во всем остальном, нужно правильно расположить 0 и 1 в правильном порядке и выбрать правильную кодировку. Когда мы говорим о цветах, то часто дополнительно используем шестнадцатеричную систему счисления. Шестнадцатеричная система счисления представляет собой систему счисления с основанием 16, что означает, что одна цифра может отображать 16 различных значений вместо 2, как в двоичной системе. Значения в системе с основанием 16 находятся в диапазоне от 0–9 до AF. Объединение этих значений дает определенный цветовой код. Каждый цвет представляет собой комбинацию красного, зеленого и синего цветов.
Если у компьютера есть определенная строка для декодирования (например, 111111111111111111111111), в контексте цветов она будет декодирована в шестнадцатеричную строку (например, FFFFFF), которая смешивает красный, зеленый и синий цвета с заданной комбинацией. и показывает белый цвет.

Мы надеемся, что эти два примера дадут вам хорошее представление о том, что имеется в виду, когда мы говорим «Информация = Биты + Контекст». Имейте в виду, что каждая операция компьютера в конце — это просто биты в данном контексте. 💻

Бонус

Вот краткий обзор различных систем счисления, которые мы затронули в двух последних сообщениях блога.

Ресурсы

—

Присоединяйтесь к нам!
Мы — разнообразное и инклюзивное технологическое сообщество, преследующее общую цель — расширять возможности женщин в разных отраслях и вдохновлять их с помощью обучения и возможностей для общения. Присоединяйтесь к нам в нашей миссии по обеспечению гендерного равенства в технологической отрасли Швейцарии.