Біт

Коротко

• Термін увів у науковий обіг Клод Шеннон 1948 року, а придумав його Джон Тьюкі в Bell Labs.
• Вісім бітів утворюють байт; групу з чотирьох бітів називають нібл.
• Швидкість передачі даних вимірюють у бітах за секунду: кбіт/с, Мбіт/с, Гбіт/с.
• У теорії інформації біт — кількість інформації, яку дає вибір між двома рівноймовірними варіантами.

9 січня 1947 року Джон Тьюкі, працюючи в Bell Labs, скоротив громіздке «binary digit» до короткого bit. Звичайне англійське bit до того ж означає «шматочок». Через рік Клод Шеннон ужив його в «Математичній теорії зв’язку», і термін став загальноприйнятим.

Що означає біт

Біт — це один двійковий розряд. Його значення можна тлумачити по-різному: як «так» чи «ні», істину чи хибу, знак числа, увімкнений чи вимкнений стан тригера. Який із двох станів вважати одиницею, а яке нулем, — справа домовленості.

У теорії інформації біт має точніший зміст: це кількість інформації, яку отримуємо, дізнавшись значення змінної, що з однаковою ймовірністю дорівнює 0 або 1. Для повідомлень з довшого алфавіту кількість інформації обчислюють за формулою Гартлі або, у загальному випадку, через ентропію Шеннона. Наприклад, кожна з чотирьох «літер» ДНК несе log₂4 = 2 біти.

Передісторія

• 1703 — Готфрід Лейбніц описав двійкову систему числення.
• 1720-ті — у ткацьких верстатах Бушона і Фалькона візерунок задавали картонками з отворами: «проколото / не проколото» — по суті, два стани.
• XIX–XX століття — перфокарти Жаккара, Беббіджа і Голлеріта; їх використовували аж до 1980-х років.
• 1930–1940-ві — обчислювальні машини Конрада Цузе Z1–Z4 зберігали й обробляли дані у двійковому вигляді.

Десяткові пристрої, як-от декатрони, у деяких комп’ютерах трималися аж до 1950-х років.

Фізичне втілення

Сучасні електронні носії зберігають інформацію саме в бітах, хоча передають її більшими блоками. Біт можна зберегти у вигляді двох рівнів напруги, заряду конденсатора, напрямку намагнічення, рівня освітленості чи стану перемикача. Під час передачі довгі ряди однакових бітів легко «загубити» через розсинхронізацію, тому застосовують самосинхронні коди, наприклад манчестерський.

Біт, байт і кратні одиниці

Одиниця	Розмір
нібл	4 біти
байт (октет)	8 бітів
кілобіт (кбіт)	1000 бітів
кібібіт (Кібіт)	1024 біти
кібібайт (КіБ)	1024 байти = 8192 біти

Швидкість передачі даних зазвичай подають у десяткових кратних бітах за секунду: 8 кбіт/с відповідають 1 кілобайту за секунду.

Запитання

Чим біт відрізняється від байта?

Біт — один двійковий розряд, байт — група розрядів, нині здебільшого з восьми бітів. Тому швидкість інтернету в 100 Мбіт/с означає приблизно 12,5 мегабайта за секунду. Щоб не плутати, байт позначають великою B, а біт — маленькою b або повним словом bit.

Скільки бітів у кілобіті?

У десятковій системі приставок кілобіт дорівнює 1000 бітів. Для двійкового кратного 1024 біти стандарти запровадили окрему назву — кібібіт (Кібіт).

Що таке кубіт?

Кубіт — квантовий аналог біта. Він може перебувати не лише в станах 0 або 1, а й у їх суперпозиції, на чому ґрунтується робота квантових комп’ютерів.

Див. також

• Байт Вісім бітів дають 256 значень — від 0 до 255; цей розмір закріплено стандартами ISO/IEC 2382-1:1993 та IEC 80000-13.
• Електронна обчислювальна машина (ЕОМ) За способом подання інформації ЕОМ бувають цифрові, аналогові та гібридні.
• Розділ «Кібернетика» Керування, зв’язок і обробка інформації в техніці та живих системах.

Джерела

1. Біт — Вікіпедія (українська)
2. Bit — Wikipedia (англійська)
3. Wikidata: Q8805

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.