2. Кодування повідомлення та одиниці виміру інформації

Під час усного спілкування людей повідомлення подаються за допомогою звуків. Якщо ми хочемо це саме повідомлення записати, то для позначення звуків на письмі використовуються літери. Можна сказати, що літери є кодами звуків, а звукове повідомлення закодоване у вигляді письмового повідомлення за допомогою літер і розділових знаків.

Подання повідомлень у вигляді спеціальних графічних зображень (піктограм), запис хімічної реакції у вигляді спеціального рівняння, запис шахової партії спеціальними позначеннями, запис слів із використанням азбуки Морзе – усе це приклади кодування повідомлень.

Кодування повідомлень – це процес заміни однієї послідовності сигналів, якою подане повідомлення, іншою послідовністю сигналів.

Під час кодування повідомлення відбувається зміна вигляду повідомлення без зміни його змісту.

Кодування повідомлень з використанням двох сигналів називається двійковим.

Двійкове кодування використовується в сучасних комп’ютерах. У них

повідомлення подаються (кодуються) у вигляді послідовності сигналів двох видів. Кожний сигнал одного виду умовно позначається цифрою 0, а другого виду – 1.

Цифра 0 або 1 у двійковому коді повідомлення називається біт (англ. binary digit – двійкова цифра).

З чотирьох бітів можна скласти 2⁴ = 16 кодів, з п’яти – 2⁵ = 32 коди і т. д.

З восьми бітів можна скласти 2⁸ = 256 кодів, і цієї кількості кодів достатньо, щоб закодувати всі літери англійського та українського (або якогось іншого) алфавітів, арабські цифри, розділові знаки, знаки арифметичних дій, а також деякі інші символи.

Послідовність із восьми бітів називається байт. 1 байт = 8 бітів.

Якщо символ повідомлення кодувати послідовністю з 8 бітів, то довжина коду цього символу дорівнюватиме 8 бітів, або 1 байт.

Довжина двійкового коду текстового повідомлення – це кількість байтів у двійковому коді цього повідомлення.

Наприклад, повідомлення Ми розпочали вивчати інформатику!

містить 33 символи (включаючи і символи пропуск). Якщо кожний символ кодувати двійковим кодом довжиною 1 байт, то довжина двійкового коду такого повідомлення дорівнюватиме 33 байтам.

За такого кодування один рядок тексту цього підручника має середню довжину двійкового коду приблизно 60 байтів, одна сторінка – приблизно 3 000 байтів, а весь підручник – приблизно 900 000 байтів.

Довжина двійкового коду повідомлень називається обсягом даних.

Для позначення довжин двійкового коду повідомлень використовують і більші одиниці вимірювання, які, згідно з Міжнародною системою одиниць (СІ), утворюються за допомогою префіксів кіло, мега, гіга, тера і т. д. Історично склалося так, що ці префікси (кіло, мега, гіга, тера) в інформатиці трактуються по_іншому, не так, як, наприклад, у математиці, а саме:

1 Кбайт (кілобайт) = 2¹⁰ байтів = 1024 байти;

1 Мбайт (мегабайт) = 2¹⁰ Кбайт = 2²⁰ байтів = 1 048 576 байтів;

1 Гбайт (гігабайт) = 2¹⁰ Мбайт = 2²⁰ Кбайт = 2³⁰ байтів;

1 Тбайт (терабайт) = 2¹⁰ Гбайт = 2²⁰ Мбайт = 2³⁰ Кбайт = 2⁴⁰ байтів.