Урок 3
§2. Данные в компьютере

Содержание урока

Как хранятся данные?

Кодирование рисунков

Измерение информации

Данные в долговременной памяти

Перевод количества информации в другие единицы

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания

Измерение информации

Измерить информацию не так-то просто, поскольку для человека информация — это смысл сообщения, который зависит от его предыдущих знаний. Но если информация записана в виде цепочек из 0 и 1, задача упрощается: достаточно просто измерять и сравнивать длину этих цепочек — объём данных. При этом можно сразу сказать, сколько места в памяти потребуется для хранения рисунка или текста.

Для компьютера информация — это просто набор нулей и единиц, и только человек может придать им какой-то смысл. Количество информации с точки зрения компьютера определяет только «затраты» на её хранение и передачу, независимо от значения этих данных. Это похоже на перевозку грузов: стоимость перевозки зависит не от содержания груза, а от его веса.

Чтобы подчеркнуть, что информация в компьютерах записана с помощью двоичного алфавита, ввели специальную единицу измерения — бит (от английских слов binary digit — двоичная цифра).

Бит — это одна двоичная цифра.

Таким образом, для того чтобы измерить количество информации в битах, нужно просто измерить длину цепочки нулей и единиц, в виде которой записаны данные.

В памяти компьютера хранятся миллиарды битов, поэтому для измерения больших объёмов данных введены более крупные единицы:

1 байт = 8 бит = 2³ бит.
1 Кбайт (килобайт) = 1024 байта = 2¹⁰ байт = 2¹³ бит.
1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт = 2¹⁰ Кбайт = 2²⁰ байт = 2²³ бит.
1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт.
1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт.
1 Пбайт (петабайт) = 1024 Тбайт.

В этих единицах измеряется память компьютера, как оперативная, так и долговременная. Для примера, типичный объём оперативной памяти современных компьютеров — 2-16 Гбайт, флэш-накопители («флэшки») могут хранить сотни гигабайт данных, а жёсткие магнитные диски (их ещё называют «винчестерами») — несколько терабайт.

Объёмы данных, которые хранятся в Интернете (например, данные поисковой системы Google), измеряются в петабайтах. Для хранения этих данных одного компьютера уже недостаточно, их размещают в специальных дата-центрах (центрах обработки данных).

Так сложилось исторически, что при измерении количества информации приставка «кило-» обозначает, в отличие от международной системы единиц СИ, увеличение не в 1000 раз, а в 1024 = 2¹⁰ раз. Аналогично «мега-» — это увеличение в 1024² = 2²⁰ = 1 048 576 раз, а не в 1 млн = 1000² раз.

Строго говоря, нужно называть такие кило- (мега-, гига-, ...) байты двоичными, поскольку множитель 1024 — это 2¹⁰. Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) предлагает называть их «кибибайт», «мебибайт», «гибибайт», «тебибайт» и «пебибайт», но эти названия на практике не прижились.

В сокращённых обозначениях двоичные приставки, в отличие от обычных, обозначаются прописными буквами. Например, 1 км = 1000 м, но 1 Кбайт = 1024 байт.

Следующая страница Данные в долговременной памяти

Cкачать материалы урока