共テ頻出!ビットの計算方法

こんにちは、やべちゃんです!

今日は共通テスト頻出のビット、バイトの計算方法について説明していきたいと思います!

Bit ってなんそれ?

コンピュータは2進数を使って情報を扱い、計算を行っています。
つまり使う数字は0と1だけです。
その1桁分が「bit(ビット)」になります。

1bitで表すことができる情報は0と1だけ。
例えば「電気が付いているか消えているか」「やるかやらないか」などの情報が表せます。

2bitになると00,01,10,11の4通りの組み合わせが実現します。
つまり4段階の情報「東西南北」や「春夏秋冬」を表すことができます。

3bitになると000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111の8通りを表すことができます。

ここまで見ると分かっていただけたかもしれませんが、x bitで表せる組み合わせの数は2xになります。

bit組み合わせ
121 = 2
222 =4
323 = 8
x2x

ここでクイズ!
日本のプロ野球12球団を表すには最低何bit必要でしょうか?
→答えは記事の最後に!

Byte (バイト)ってなんそれ?

次はByte(バイト)について話していきましょう。

アルバイトの話ではありませんのでよく読んでください!

2進数の桁数をbitで表すことは分かったかと思います。
ただ、それだと情報が細かすぎて分かりにくいので、情報の量を表すときは 8 bit をまとめて 1 byte(バイト)と表します。

鉛筆の本数を数えるときに48本と言わず、4ダースとまとめるのと同じことです。

この8 bit = 1 byteというのは、共通テストでもほぼ確実に使うのでよく覚えておいてください。

ちなみに 1 byte で表すことのできる情報の量は「28 = 256」です。
例えばコンピュータなどで色を使うときに赤緑青それぞれの色の割合を0~255の間の値で指定します。
これがまさしく1 byte分の情報なのです。
赤緑青それぞれ1 byte なので1ピクセルの色を指定するのに3 byte 使うわけですね。

byteを使うことでbitよりはまとめて情報の量を表すことができましたが、画像や動画などを表示することを考えるとbyteでもまだまだ不十分ですね。

そこで登場するのがキロバイト、メガバイト、ギガバイトなどです。

スマホでYouTubeを見ながら、「ギガがやば〜〜い」と言っている「ギガ」はここから来ています。
それではそれぞれの単位と大きさを確認しましょう!

単位大きさ
bit(ビット)
byte(バイト)8 bit
KB(キロバイト)1,024 B
MB(メガバイト)1,024 KB
GB(ギガバイト)1,024 MB
TB(テラバイト)1,024 GB
PB(ペタバイト)1,024 TB

本来キロには1000倍という意味があります。
1キログラムは1グラム×1000や1キロメートル=1メートル×1000で小学校の頃覚えましたよね?

しかし、情報量では2進数を扱うため1000倍ではなく1024倍(210倍)とする場合が多いです。
普通のキロと区別するためにKの文字を大文字で書きます。(km, kgなどは小文字でしたよね)

しかし、共通テストの問題では簡単にするため1000KB=1MBとして出題される可能性があります。
何も言われなければ、1024倍、問題に記載があればその通り考えればOKです!

まとめ

今日は、情報の共通テストでも超頻出のbitとbyteについて解説しました。
いかがだったでしょうか?

この基本を押さえた上で画像のデジタル表現や映像のデジタル表現なども考えていきましょう!

では、またっ!

クイズの答え・・・4
4 bit で表すことができる情報量は24 = 16
0000 = 巨人 
0001 = 阪神 
0010 = 中日 
0011 = ヤクルト
0100 = DeNA
0101 = 広島
・・・
1100 = 日ハム
のように2進数↔︎球団の情報を対応づけることができます。

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