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】

この記事は2013年5月27日に書かれたものです。内容が古い可能性がありますのでご注意ください。


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
 
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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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