基本情報技術者試験(FE) ～情報の基礎理論「コンピュータのデータ表現」～ 【第1回】
情報の基礎理論
コンピュータのデータ表現 その１
ビットとバイト
コンピューターで取り扱われるデータは、「ビット(binary digit;bit)」と「バイト(byte)」という単位で取り扱われます。
「ビット」は、コンピュータ内部における情報表現の最小単位となります。1ビットでは、「0」または「1」が格納されます。
また、「8ビット」のことを「1バイト」といいます。
まとめると
0 または 1 の 2 種類を表せる情報量を 1 ビットという。
- 1 ビット・・・0 , 1 の2種類の情報
- 2 ビット・・・00 , 01 , 10 , 11 の4情報
- 3 ビット・・・000 , 001 , 010 , 011 , 100 , 101 , 110 , 111 の8種類
- n ビット・・・2n種類
- 8 ビット を 1 byte という単位にまとめる。
- 8ビット・・・28種類 = 256 種類 = 1 byte
「ビット」や「バイト」は、データの記憶容量などを表すときに用いられます。
例えば、以下のような場合に使用されています。
・ハードディスクの記憶容量
・メモリー(主記憶）の記憶容量
・携帯電話におけるデータの記憶容量
インターネット接続などネットワークのデータ伝送速度
補助単位
コンピュータで扱う情報量の単位には、１よりも大きい値を表す単位として、キロ（K）、メガ（M）、ギガ（G）、テラ（T）、ペタ（P）などがあります。これらの単位は、量や大きさを表す際に用います。
| 記号 | 10進数の値 | 2進数の値 |
|---|---|---|
| K（キロ） | 10³ | 2¹⁰ |
| M（メガ） | 10⁶ | 2²⁰ |
| G（ギガ） | 10⁹ | 2³⁰ |
| T（テラ） | 10¹² | 2⁴⁰ |
| P（ペタ） | 10¹⁵ | 2⁵⁰ |
また、1よりも小さい値を表現する単位として、ミリ（m）、マイクロ（μ）、ナノ（n）、ピコ（p）があります。これらの単位は、速度や時間の表現に用います。
| 記号 | 10進数の値 |
|---|---|
| m（ミリ） | 10⁻³ |
| μ（マイクロ） | 10⁻⁶ |
| n（ナノ） | 10⁻⁹ |
| p（ピコ） | 10⁻¹² |
補助単位の変換方法
補助単位の変換方法であるが、1,000gをKgで表す場合は、1,000(103) で割る。また、1gをmgで表す場合は1,000(103)倍する。したがって、 次のとおりである。
- 大きな補助単位に変換する場合は、補助単位との差で割る
- 小さな補助単位に変換する場合は、補助単位の差をかける
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