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ビット

索引 ビット

ビット (bit, b) は、ほとんどのデジタルコンピュータが扱うデータの最小単位。英語の binary digit (2進数字)の略であり、2進数の1けたのこと。量子情報科学においては古典ビットと呼ばれる。 1ビットを用いて2通りの状態を表現できる(二元符号)。これらの2状態は一般に"0"、"1"と表記される。 情報理論における選択情報およびエントロピーの単位も「ビット」と呼んでいるが、これらの単位は「シャノン」とも呼ばれる(詳細は情報量を参照)。 省略記法として、バイトの略記である大文字の B と区別するために、小文字の b と表記する。.

26 関係: 単位二進法バイト (情報)ワードヴァネヴァー・ブッシュパンチカードデータ量の比較デジタルベル研究所エントロピーオクテット (コンピュータ)キャラクタ (コンピュータ)クロード・シャノンコンピュータシャノン (単位)ジョン・テューキーCPU量子情報最上位ビット最下位ビット情報理論情報量1936年1947年1月9日8ビット

単位

単位(たんい、unit)とは、量を数値で表すための基準となる、約束された一定量のことである。約束ごとなので、同じ種類の量を表すのにも、社会や国により、また歴史的にも異なる多数の単位がある。.

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二進法

二進法(にしんほう)とは、2 を底(てい、基(base)とも)とし、底の冪の和で数を表現する方法である。 英語でバイナリ (binary) という。binaryという語には「二進法」の他に「二個一組」「二個単位」といったような語義もある(例: バイナリ空間分割)。.

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バイト (情報)

バイト (byte) は、「複数ビット」を意味する、データ量あるいは情報量の単位である。 1980年頃から1バイトは8ビット (bit) であることが一般的であったが、 正式に定義されたのは2008年発行のIEC_80000-13である。 8ビットは、256個の異なる値(たとえば整数であれば、符号無しで0から255、符号付きで−128から+127、など)を表すことができる。.

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ワード

ワード(word)は、データ量あるいは情報量の単位である。バイト同様に場合によりまちまちな単位であるが、1980年頃には8ビットに落ち着いたバイトと異なり、現在もまちまちに使われている。場合によってはサイズを固定せずに「データのひとかたまり」を意味していることもある(「可変長ワード」)。 たとえばコンピュータのプロセッサの場合、そのプロセッサの汎用レジスタのサイズをワードとし、その倍長を「ダブルワード」、半分を「ハーフワード」などと呼ぶものもある。System/360に始まる32ビットマシンの時代が長く続いたので32ビットを1ワードとする文化があり、あるいは32ビットはミニコンピュータのベストセラーVAXの文化でもある。一方でパーソナルコンピュータには、x86の初代である8086における1ワードである16ビットが最初に基準となったことによる命名規則による文化もある。近年はマイクロプロセッサも64ビット化し、あるいはSIMDなどで128ビットなどのワードも現れている。 歴史的には、System/360(バイトマシンの確立)より前のマシンでは、「オクテットの2倍か4倍のサイズをワードとする」という設計にする動機が薄く、12ビット~36ビット程度のワードの扱いを得意とする設計とした「ワードマシン」か、6ビット程度の「字」の扱いを得意とする「キャラクタマシン」の、どちらかの設計とすることが多かった。マイコン時代にも、東芝のTLCS-12Aという12ビットワードのマシンの例がある。.

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ヴァネヴァー・ブッシュ

ヴァニーヴァー・ブッシュ(Vannevar/væˈniːvɑr/ Bush、1890年3月11日 - 1974年6月30日)は、アメリカの技術者・科学技術管理者。アナログコンピュータの研究者、情報検索システム構想「メメックス」(memex) 提唱者、MIT副学長、また原子爆弾計画の推進者として知られる。.

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パンチカード

20世紀に最も広く使われた80欄のパンチカード。寸法は 187.325 mm × 82.55 mm。この例は1964年のEBCDIC文字セットにそれ以前につかわれていた特殊記号を加えて示したものである。 パンチカードは、穿孔カードなどともいう、厚手の紙に穴を開けて、その位置や有無から情報を記録する記録媒体で、以前には鑽孔紙テープとともに多用された。電子式コンピュータ以前のタビュレーティングマシン(パンチカードシステム)の時代から多用されたものであるが、近年はコンピュータ用の主力メディアとしては過去のものとなっている。画像などといった大容量のデータを負担なく扱えるようになる以前には、四角い窓を作ってそこに写真フィルムを張る、といった使い方や、端に切れ込みを入れて串を使った手作業で分類できる edge-notched card(#ハンドソートパンチカードの節を参照)など、紙テープとは違ったカードならではの使い方もある。 現在の使われ方としては、国や地方によっては選挙の投票用であるとか、穴を開けるのではないものの、マークシート用で同一の大きさ・形状・材質のカードが使われていることがある。.

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データ量の比較

データ量の比較(データりょうのひかく)では、データ量を比較できるよう、昇順に表にする。 データ量は時に情報量と混同されるが、正しくは、情報量はデータ量と深く関係しているものの別の概念であり、原則としてここでは扱わない。.

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デジタル

デジタル(digital, 。ディジタル)量とは、離散量(とびとびの値しかない量)のこと。連続量を表すアナログと反対の概念である。工業的には、状態を示す量を量子化・離散化して処理(取得、蓄積、加工、伝送など)を行う方式のことである。 計数(けいすう)という訳語もある。古い学術文献や通商産業省の文書などで使われている。digitalの語源はラテン語の「指 (digitus)」であり、数を指で数えるところから離散的な数を意味するようになった。.

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ベル研究所

ベル研究所(ベルけんきゅうじょ、Bell Laboratories)はもともとBell System社の研究開発部門として設立された研究所であり、現在はノキアの子会社である。「ベル電話研究所」、略して「ベル研」とも。.

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エントロピー

ントロピー(entropy)は、熱力学および統計力学において定義される示量性の状態量である。熱力学において断熱条件下での不可逆性を表す指標として導入され、統計力学において系の微視的な「乱雑さ」「でたらめさ」と表現されることもある。ここでいう「でたらめ」とは、矛盾や誤りを含んでいたり、的外れであるという意味ではなく、相関がなくランダムであるという意味である。を表す物理量という意味付けがなされた。統計力学での結果から、系から得られる情報に関係があることが指摘され、情報理論にも応用されるようになった。物理学者ののようにむしろ物理学におけるエントロピーを情報理論の一応用とみなすべきだと主張する者もいる。 エントロピーはエネルギーを温度で割った次元を持ち、SIにおける単位はジュール毎ケルビン(記号: J/K)である。エントロピーと同じ次元を持つ量として熱容量がある。エントロピーはサディ・カルノーにちなんで一般に記号 を用いて表される。.

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オクテット (コンピュータ)

テット(、8組の意味)は、コンピュータの、特に通信関係の分野などで、厳密には8ビット以外を指すこともある「バイト」の代わりに、必ず8ビットのことを指すものとして使われている語である。 「バイト」と違い、「オクテット」は必ず8ビットを意味するものであり、通信分野などでプロトコルなどを定義する際などに必要となる。.

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キャラクタ (コンピュータ)

ャラクタ (character) は、文字のことであるが、情報処理においては「文字コード」で表される「文字集合」という集合の要素(「元」)のことである。.

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クロード・シャノン

ード・エルウッド・シャノン(Claude Elwood Shannon, 1916年4月30日 - 2001年2月24日)はアメリカ合衆国の電気工学者、数学者。20世紀科学史における、最も影響を与えた科学者の一人である。 情報理論の考案者であり、情報理論の父と呼ばれた。情報、通信、暗号、データ圧縮、符号化など今日の情報社会に必須の分野の先駆的研究を残した。アラン・チューリングやジョン・フォン・ノイマンらとともに今日のコンピュータ技術の基礎を作り上げた人物として、しばしば挙げられる。.

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コンピュータ

ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

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シャノン (単位)

ャノン(shannon、記号 Sh)は、IEC 80000-13で定められた情報量およびエントロピーの単位である。その名前はクロード・シャノンに因む。 1シャノンは、起こる確率がの出来事が持っている情報量と定義される。また、それは同確率の2つの状態による系のエントロピーでもある。 歴史的な経緯により、データ量の単位ビットがシャノンとしばしば同じ意味で使用される。情報量とデータ量は、深く関係しているものの別の概念である。 1シャノンの情報量は、1ビットのメモリによって記憶することが出来る。nビットのビット列が一様ランダムである場合にそのビット列が持つ情報量はnシャノンであり、ビット列が一様ランダムでない場合はnシャノン未満になる。 別の言い方をすると、確率の逆数について、2を底とする対数(二進対数)を取ったものがシャノンである。ネイピア数(e)を底とする自然対数を使用したものをナット(nat)、10を底とする常用対数を使用したものをハートレー(hartley)という。シャノン・ナット・ハートレーの換算は以下のようになる。.

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ジョン・テューキー

ョン・ワイルダー・テューキー(John Wilder Tukey, 1915年6月16日 - 2000年7月26日)はアメリカの数学者・統計学者。.

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CPU

Intel Core 2 Duo E6600) CPU(シーピーユー、Central Processing Unit)、中央処理装置(ちゅうおうしょりそうち)は、コンピュータにおける中心的な処理装置(プロセッサ)。 「CPU」と「プロセッサ」と「マイクロプロセッサ」という語は、ほぼ同義語として使われる場合も多いが、厳密には以下に述べるように若干の範囲の違いがある。大規模集積回路(LSI)の発達により1個ないしごく少数のチップに全機能が集積されたマイクロプロセッサが誕生する以前は、多数の(小規模)集積回路(さらにそれ以前はディスクリート)から成る巨大な電子回路がプロセッサであり、CPUであった。大型汎用機を指す「メインフレーム」という語は、もともとは多数の架(フレーム)から成る大型汎用機システムにおいてCPUの収まる主要部(メイン)、という所から来ている。また、パーソナルコンピュータ全体をシステムとして見た時、例えば電源部が制御用に内蔵するワンチップマイコン(マイクロコントローラ)は、システム全体として見た場合には「CPU」ではない。.

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量子情報

量子情報(りょうしじょうほう、quantum information)は、量子力学に基づいて状態が決定する情報のことである。二値もしくはそれらの状態の重ね合わせによって表現される。.

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最上位ビット

最上位ビット(さいじょういビット、most significant bitまたはhigh-order bit、MSBと略記)は、コンピュータにおいて二進数で最も大きな値を意味するビット位置のことである。MSBは左端ビットとも言われる。 二進数の特定のビットを示すために、各ビットにはゼロからn(その数値のビット数に依存)までのビット番号が割り当てられる。 従来、エンディアンによってゼロ番のビットがMSBに対応していたり、LSB(最下位ビット)に対応していたりしていたが、最近ではゼロ番はLSBとされていることが多い。(訳注:これが関係してくるのはビット番号を指定する形式のビット操作命令が存在する命令セットだけである。) 負の整数を2の補数で表すとMSBは必ず 1 になり、符号付正の整数では必ず 0 になるので、MSBは符号の判別に使われる。 これを拡張すると、MSBs(複数)はMSB側のいくつかのビットを意味する。 MSBが最上位バイトを意味する場合もある。この場合、MSB First はビックエンディアンを意味する。この曖昧さを回避するため、MSBit、MSByteと表記されることもある。.

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最下位ビット

最下位ビット(さいかいビット、least significant bit、LSBと略記)は、コンピュータにおいて二進数で最も小さな値を意味するビット位置のことである。LSBは右端ビットとも言われる。十進数に当てはめれば、「一の位」に相当する。 二進数の特定のビットを示すために、各ビットにはゼロからn(その数値のビット数に依存)までのビット番号が割り当てられる。 従来、エンディアンによってゼロ番のビットがMSBに対応していたり、LSBに対応していたりしていたが、最近ではゼロ番はLSBとされていることが多い。(訳注:これが関係してくるのはビット番号を指定する形式のビット操作命令が存在する命令セットだけである。) これを拡張すると、LSBs(複数)はLSB側のいくつかのビットを意味する。 LSBs は変化が激しい。例えば、1 (二進数では 00000001) に 3 (二進数では 00000011) を足すと、結果は 4 (二進数では 00000100)であり、3桁のLSBsが変化している(011→100)。 対照的に3桁のMSBsは全く変化していない(000)。 この性質を利用して LSBsはしばしば擬似乱数、ハッシュ関数、チェックサムなどで使用される。 LSBが最下位バイトを意味する場合もある。この曖昧さを回避するため、LSBit、LSByteと表記されることもある。.

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情報理論

情報理論(じょうほうりろん、Information theory)は、情報・通信を数学的に論じる学問である。応用数学の中でもデータの定量化に関する分野であり、可能な限り多くのデータを媒体に格納したり通信路で送ったりすることを目的としている。情報エントロピーとして知られるデータの尺度は、データの格納や通信に必要とされる平均ビット数で表現される。例えば、日々の天気が3ビットのエントロピーで表されるなら、十分な日数の観測を経て、日々の天気を表現するには「平均で」約3ビット/日(各ビットの値は 0 か 1)と言うことができる。 情報理論の基本的な応用としては、ZIP形式(可逆圧縮)、MP3(非可逆圧縮)、DSL(伝送路符号化)などがある。この分野は、数学、統計学、計算機科学、物理学、神経科学、電子工学などの交差する学際領域でもある。その影響は、ボイジャー計画の深宇宙探査の成功、CDの発明、携帯電話の実現、インターネットの開発、言語学や人間の知覚の研究、ブラックホールの理解など様々な事象に及んでいる。.

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情報量

情報量(じょうほうりょう)やエントロピー(entropy)は、情報理論の概念で、あるできごと(事象)が起きた際、それがどれほど起こりにくいかを表す尺度である。ありふれたできごと(たとえば「風の音」)が起こったことを知ってもそれはたいした「情報」にはならないが、逆に珍しいできごと(たとえば「曲の演奏」)が起これば、それはより多くの「情報」を含んでいると考えられる。情報量はそのできごとが本質的にどの程度の情報を持つかの尺度であるとみなすこともできる。 なおここでいう「情報」とは、あくまでそのできごとの起こりにくさ(確率)だけによって決まる数学的な量でしかなく、個人・社会における有用性とは無関係である。たとえば「自分が宝くじに当たった」と「見知らぬAさんが宝くじに当たった」は、前者の方が有用な情報に見えるが、両者の情報量は全く同じである(宝くじが当たる確率は所与条件一定のもとでは誰でも同じであるため)。.

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1936年

記載なし。

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1947年

記載なし。

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1月9日

1月9日(いちがつここのか)は、グレゴリオ暦で年始から9日目に当たり、年末まであと356日(閏年では357日)ある。誕生花はパンジー。.

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8ビット

CPUは一つの命令で操作できるデータによって分類することができる。16ビットプロセッサが一つの命令で16ビットのデータを操作できるのに対して、8ビットプロセッサは一つの命令で8ビットしか操作できない。 8ビットプロセッサの例.

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