In informatica e telecomunicazioni, un'unità di informazione è un'informazione a partire dalla quale è possibile rappresentare qualsiasi altra informazione.Si ha la necessità di rappresentare l'informazione quando si vuole conservare nel tempo l'informazione (ciò si fa con il supporto di informazione), elaborare l'informazione (ciò si fa con il sistema di elaborazione dati), trasmettere a distanza l'informazione (ciò si fa con il sistema di telecomunicazione). Facendo un'analogia con l'ambito edilizio, l'unità di informazione è il mattoncino a partire dal quale si rappresenta qualsiasi informazione. Per tale motivo l'unità di informazione viene anche usata come unità di misura della quantità di informazione.

Nella teoria dell'informazione, il concetto di unità di informazione è legato ai concetti di contenuto di informazione e/o entropia di variabili aleatorie.

Le unità più comuni sono il bit, come capacità di un sistema che può esistere in soli due stati, ed il byte, che è l'equivalentedi di otto bit salvo eccezioni( codice ASCI 7 bit), . Multipli di queste unità possono essere utilizzate aggiungendovi i prefissi del Sistema Internazionale o i prefissi per multipli binari secondo la standardizzazione definita dal IEC.

Unità primarie

Nel 1928, Ralph Hartley osservò un principio di memorizzazione fondamentale che fu in seguito formalizzato da Claude Shannon nel 1945: la quantità di informazione che può essere memorizzata in un sistema è proporzionale al logaritmo logb N del numero N di possibili stati del sistema. Cambiando la base del logaritmo da b in un differente numero c, si ottiene l'effetto di moltiplicare il valore del logaritmo per un valore costante logc N = (logc b) logb N. Quindi la scelta della base b determina l'unità utilizzata per misurare l'informazione. In particolare se b è un numero naturale, l'unità corrisponde alla quantità di informazione che può essere memorizzata in un sistema con b possibili stati.

Quando b vale 2, l'unità è il bit (contrazione di binary digit). Un sistema con 8 possibili stati, per esempio, può memorizzare fino a log28 = 3 bit di informazione. Altre unità di informazione spesso usate includono:

b = 3: l'unità informativa è chiamata "trit" (contrazione di Ternary numeral system), e corrisponde a log2 3 (≈ 1.585) bit. b = 10: l'unità informativa è chiamata digit decimale, hartley, ban, decit, o dit, e corrisponde a log2 10 (≈ 3.322) bit.. b = e (numero di Nepero): l'unità informativa è chiamata nat, nit, o nepit (da John Napier), ed equivale a log2 e (≈ 1.443) bit.

Trit, ban, e nat sono utilizzati raramente per misurare capacità di memorizzazione, ma il nat, in particolare, è spesso usato in teoria dell'informazione, poiché i logaritmi naturali sono più semplici da maneggiare a livello di formalismo matematico.

Unità derivate Numerosi nomi sono stati adottati per designare gruppi di unità di informazione citate nel paragrafo Unità primarie.

Byte Storicamente, un byte era il numero di bit necessari per codificare un carattere di testo all'interno di un computer (definizione dipendente quindi dall'architettura dell'elaboratore); oggi, tuttavia, assume sempre il significato di otto bit. Un byte può quindi rappresentare 28 = 256 distinti valori, come ad esempio i numeri interi tra 0 e 255, o tra -128 e 127. Lo standard IEEE 1541-2002 stabilisce che "B" (lettera maiuscola) è il simbolo che indica il byte. I Byte, ed i multipli di essi, sono sempre utilizzati per indicare la grandezza di file e la capacità di memorizzazione di computer.

Nibble Un gruppo di quattro bit è chiamato nibble. Questa unità è spesso utilizzata nella rappresentazione esadecimale, poiché un nibble contiene la stessa quantità di informazione di una cifra esadecimale.

Word, blocchi e pagine I computer generalmente manipolano i bit in gruppi di grandezza prefissata, convenzionalmente chiamati word. Il numero di bit all'interno di una word è generalmente definito dalla grandezza dei registri della CPU, o dal numero di bit che sono spostati dalla memoria principale in una singola operazione.

Alcuni linguaggi macchina utilizzano gruppi di due words (un "double word" o "dword"), o quattro words (un "quad word" o "quad").

La memoria cache di un computer generalmente opera su blocchi di memoria che consistono in diverse word consecutive. Queste unità sono a volte chiamate blocchi cache o cache lines.

Il sistema di memoria virtuale partiziona la memoria principale del computer in unità ancora più grandi, tradizionalmente chiamate pagine.

Note

Voci correlate Metrologia IEEE 1541

Collegamenti esterni

Conversioni tra bit, byte, kilobit, kilobyte, megabit, megabyte, gigabit, gigabyte