Biti si Baiti
Un bit este cel mai mic impuls posibil de informatie dintr-un calculator. Poate avea doua stari posibile: 0 sau 1, adica oprit sau pornit. Ce-i "oprit sau pornit"? Curentul. Stai asa putin, ca ajungem si acolo.
1 bait = 8 biti. De ce? Pentru ca asa au decis tehnicienii de la IBM, in 1950 pentru calculatorul lor IBM 7030 Stretch, ca e mai practic sa transferi blocuri intregi de memorie decat biti individuali (si e si normal). Astfel au ales 8 biti si s-au gandit sa-l numeasca byte. Intre timp, alte calculatoare functionau si cu 4 biti (nibble) 6, sau 7 biti.
O melodie, sau o poza care are de exemplu 5 Megabytes, are de fapt 5 milioane de baiti, adica 8*5=40 milioane de biiti, adica de stari electrice stocate in matricea memoriei RAM sau polaritati magnetice pe suprafata hard disk-ului.
Deci bitul este cantitatea de informate "cuantica" a aparatelor digitale.
Unitati de masura:
1 bit = 0 sau 1
1 bait = 8 biti
1024 baiti = 1 Kilobyte
1024 kilobaiti = 1 Megabyte
1024 megabaiti = 1 Gigabyte
1024 gigabytes = 1 Terabyte
1024 terabaiti = 1 Petabyte
1024 petabaiti = 1 Exabyte
1024 exabaiti = 1 Zetabyte
1024 zetabaiti = 1 Yotabyte
De ce 1024 si nu 1000?
Daca un bit are doua stari posibile, se calculeaza 2 la puterea a cati biti ii dai.
2 ^ 1 = 2
2 ^ 2 = 4
2 ^ 3 = 8
2 ^ 4 = 16
2 ^ 5 = 32
2 ^ 6 = 64
2 ^ 7 = 128
2 ^ 8 = 256
2 ^ 9 = 512
2 ^ 10 = 1024
De se calculeaza la putere?
Ai o cutie. Cutia poate fi goala sau plina. Deci exista doua posibilitati - goala sau plina.
Acum, ai doua cutii: deci ai 4 posibilitati:
1. Amandoua pline
2. Amandoua goale
3. Prima plina si a doua goala
4. A doua plina si prima goala
Acum ai 3 cutii... combina-le tu de data asta.
Acum ai 4 cutii... si asa mai departe.
Deci, pentru ca numarul creste exponential.
Spre deosebire de o cutie de carton, un bit nu poate fi pe jumatate plin, sau pe sfert plin. Am folosit analogia asta doar ca sa evidentiez logica.
Memoria calculatoarelor este de fapt un "tabel", care reprezinta o matrice de astfel de "cutii", sau mai bine zis celule. Se umple si se golesc de miliarde de ori pe secunda.
Ai o cutie. Cutia poate fi goala sau plina. Deci exista doua posibilitati - goala sau plina.
Acum, ai doua cutii: deci ai 4 posibilitati:
1. Amandoua pline
2. Amandoua goale
3. Prima plina si a doua goala
4. A doua plina si prima goala
Acum ai 3 cutii... combina-le tu de data asta.
Acum ai 4 cutii... si asa mai departe.
Deci, pentru ca numarul creste exponential.
Spre deosebire de o cutie de carton, un bit nu poate fi pe jumatate plin, sau pe sfert plin. Am folosit analogia asta doar ca sa evidentiez logica.
Memoria calculatoarelor este de fapt un "tabel", care reprezinta o matrice de astfel de "cutii", sau mai bine zis celule. Se umple si se golesc de miliarde de ori pe secunda.
Ce e mai EXACT bit-ul, la nivel fundamental?
-In memoria RAM, e curent electric stocat intr-o celula. Cat curent? Undeva intre 0.5 volti pentru "0" si 5 volti pentru "1". Asta e pentru tehnologia CMOS, folosita de memorii.
-Pe hard disk e stare magnetica (polarizare nord-sud, echivalent la 0 si 1), multe polarizari dinastea N-S formeaza limbajul binar.
-Pe cablul de router la PC e tot curent electric care circula in mod serial, adica unul dupa altul. Adica -2.5v pentru "0" si +2.5v pentru "1".
-Pe fibra oprica e impulsuri de lumina pentru 1 si lipsa ei pentru 0.
Nu prea conteaza cum e stocat un bit si cat curent foloseste, pentru ca face abstractie de mediul de stocare si de curent (pana la un anumit punct). Bit-ul e unitate de informatie, nu de energie sau dimensiune fizica. Bit-ul e bit - informatia e informatie. Poate fi implementata pe orice mediu atata timp cat bitul e parte din limbajul binar. Totul e minte, informatie, apoi urmeaza materia, energia, spatiul.
"The All is Mind, the Universe is mental" - The Kybalion.
-In memoria RAM, e curent electric stocat intr-o celula. Cat curent? Undeva intre 0.5 volti pentru "0" si 5 volti pentru "1". Asta e pentru tehnologia CMOS, folosita de memorii.
-Pe hard disk e stare magnetica (polarizare nord-sud, echivalent la 0 si 1), multe polarizari dinastea N-S formeaza limbajul binar.
-Pe cablul de router la PC e tot curent electric care circula in mod serial, adica unul dupa altul. Adica -2.5v pentru "0" si +2.5v pentru "1".
-Pe fibra oprica e impulsuri de lumina pentru 1 si lipsa ei pentru 0.
Nu prea conteaza cum e stocat un bit si cat curent foloseste, pentru ca face abstractie de mediul de stocare si de curent (pana la un anumit punct). Bit-ul e unitate de informatie, nu de energie sau dimensiune fizica. Bit-ul e bit - informatia e informatie. Poate fi implementata pe orice mediu atata timp cat bitul e parte din limbajul binar. Totul e minte, informatie, apoi urmeaza materia, energia, spatiul.
"The All is Mind, the Universe is mental" - The Kybalion.
Limbajul binar
Numaratoarea zecimala o stii: numeri pana la 10. Pentru asta folosesti 10 cifre: 0123456789
Numaratoarea binara inseamna, pur si simplu, ca numeri pana la 1. Folosesti doar 0 si 1, adica 2 cifre.
Deci limbajul binar foloseste numaratoare binara.
In acest limbaj, nu poti avea o stare de "superpozitie" intre 0 si 1. Nu poti avea mai mult de doua cifre. Daca ar fi trei cifre, asta ar insemna deja alt sistem de calcul, probabil extraterestru, care foloseste ceva mult mai avansat decat chip-urile, care are programatori si proiectanti cu IQ de vreo 300.
Calculatoarele nu stiu 1, 2, 3. Calculatoarele nu stiu nici macar 1, 2. Calculatoarele nu pot "gandi" in mai mult de aceste doua cifre: 0 si 1. De ce? Pentru ca asa sunt construite. Pentru ca e vorba, de fapt, de curent si lipsa lui.
Cum poate fi limbajul binar practic daca foloseste doar 0 si 1?
Tranzistoarele din cip folosesc conceptul de "curent si lipsa lui", sunt legate intre ele sa formeze porti logice care creaza un sens folosind curentul electric din intrarile si iesirile din acestea inchise si deschise. Logica cu care functioneaza portile logice, cu care folosesc ele curentul sa creeze un sens, se numeste logica booleana, numita dupa George Boole care a inventat algebra booleana, bazata pe numaratoarea binara a lui Leibniz.
Algebra booleana
E un tip de matematica, care foloseste doar 0 si 1. Mai precis, e o matematica ce foloseste tabel de adevar (adevarat sau fals).
Operatiile astea se desfasoara la nivel de BIT INDIVIDUAL, la nivel de porta logica. Nimeni nu programeaza un calculator din tastatura folosind algebra booleana, aceasta e folosita atunci cand sunt create, cand sunt proiectate cipurile, cand sunt modificate tipuri, structuri generale de chip-uri, de catre "dumnezeii" electronicii. Si cand zic asta, ma refer la modificari probabil seculare, pentru ca tehnica, logica binara e deja baza electronici. E tehnica cu care se proiecteaza portile logice din cipuri, cu care sunt legati tranzistorii intre ei. TOTUL din orice aparat electronic digital foloseste logica asta, iar sa zici ca modifici tehnica binara, e ca si cum ai zice ca reinventezi roata, ca descoperi o culoare noua. Practic reinventezi toata electronica daca poti sa modifici implementarea algebrei booleene.
Ca algebra booleana sa poata fi implementata si folosita, e nevoie de porti logice. Sunt ansabluri de tranzistori (dupa cum ai vazut mai sus). Din acest punct incepe electronica digitala si se face abstractie de tranzistor ca "tranzistor". Tranzistorul acum e doar componentul elementar, chestia care "colecteaza" curentul, caramida care nu are niciun scop fara zidul din care face parte.
Portile logice sunt cele de care se foloseste algebra booleana, deci acum pot fi facute instructiuni de baza, pe care sa se bazeze limbajele de programare.
Portile logice si tabelul de adevar al algebrei booleene:
Numaratoarea zecimala o stii: numeri pana la 10. Pentru asta folosesti 10 cifre: 0123456789
Numaratoarea binara inseamna, pur si simplu, ca numeri pana la 1. Folosesti doar 0 si 1, adica 2 cifre.
Deci limbajul binar foloseste numaratoare binara.
In acest limbaj, nu poti avea o stare de "superpozitie" intre 0 si 1. Nu poti avea mai mult de doua cifre. Daca ar fi trei cifre, asta ar insemna deja alt sistem de calcul, probabil extraterestru, care foloseste ceva mult mai avansat decat chip-urile, care are programatori si proiectanti cu IQ de vreo 300.
Calculatoarele nu stiu 1, 2, 3. Calculatoarele nu stiu nici macar 1, 2. Calculatoarele nu pot "gandi" in mai mult de aceste doua cifre: 0 si 1. De ce? Pentru ca asa sunt construite. Pentru ca e vorba, de fapt, de curent si lipsa lui.
Cum poate fi limbajul binar practic daca foloseste doar 0 si 1?
Tranzistoarele din cip folosesc conceptul de "curent si lipsa lui", sunt legate intre ele sa formeze porti logice care creaza un sens folosind curentul electric din intrarile si iesirile din acestea inchise si deschise. Logica cu care functioneaza portile logice, cu care folosesc ele curentul sa creeze un sens, se numeste logica booleana, numita dupa George Boole care a inventat algebra booleana, bazata pe numaratoarea binara a lui Leibniz.
Algebra booleana
E un tip de matematica, care foloseste doar 0 si 1. Mai precis, e o matematica ce foloseste tabel de adevar (adevarat sau fals).
Operatiile astea se desfasoara la nivel de BIT INDIVIDUAL, la nivel de porta logica. Nimeni nu programeaza un calculator din tastatura folosind algebra booleana, aceasta e folosita atunci cand sunt create, cand sunt proiectate cipurile, cand sunt modificate tipuri, structuri generale de chip-uri, de catre "dumnezeii" electronicii. Si cand zic asta, ma refer la modificari probabil seculare, pentru ca tehnica, logica binara e deja baza electronici. E tehnica cu care se proiecteaza portile logice din cipuri, cu care sunt legati tranzistorii intre ei. TOTUL din orice aparat electronic digital foloseste logica asta, iar sa zici ca modifici tehnica binara, e ca si cum ai zice ca reinventezi roata, ca descoperi o culoare noua. Practic reinventezi toata electronica daca poti sa modifici implementarea algebrei booleene.
Ca algebra booleana sa poata fi implementata si folosita, e nevoie de porti logice. Sunt ansabluri de tranzistori (dupa cum ai vazut mai sus). Din acest punct incepe electronica digitala si se face abstractie de tranzistor ca "tranzistor". Tranzistorul acum e doar componentul elementar, chestia care "colecteaza" curentul, caramida care nu are niciun scop fara zidul din care face parte.
Portile logice sunt cele de care se foloseste algebra booleana, deci acum pot fi facute instructiuni de baza, pe care sa se bazeze limbajele de programare.
Portile logice si tabelul de adevar al algebrei booleene:
Cu logica asta e creat tot ce vezi pe ecran sau auzi in difuzoarele oricarui PC, laptop, telefon, tableta, ceas digital, indicator LCD, PDA, pager, brick game, practic toate aparatele electronice digitale.
Incheiem pagina cu o gluma:
Un programator incepator crede ca kilobaitul are 1000 de baiti si un programator avansat crede ca kilometrul are 1024 de metri
Subiecte relevante
32bit / 64bit
Incheiem pagina cu o gluma:
Un programator incepator crede ca kilobaitul are 1000 de baiti si un programator avansat crede ca kilometrul are 1024 de metri
Subiecte relevante
32bit / 64bit