コンピュータにおける情報の表現

コンピュータの数値表現

はじめに

コンピュータでは文字や画像、音声や動画といった様々な情報を扱います。これらの情報はデジタル化されたものです。
デジタル化については前回の記事で解説しているので詳しく知りたい方は読んでみてください。

コンピュータは電気信号のオン・オフで情報を処理しています。
電気信号がない状態のときは「0」ある状態のときは「1」というように、コンピュータ内部では「0」と「1」の2種類の数字で表現します。
それではどのような情報表現があるのか見ていきましょう。

2進数、8進数、16進数

2進数

2進数では「0」と「1」の2つの数字を使い表現します。
「0」「1」「10」「11」「100」…というようにそれぞれの桁数が2になると桁上りして、位取りを行います。

基数が小さく、多くの桁数を必要とするため、8進数や16進数が使われることもあります。

8進数

8進数では「0」~「7」の8つの数字を使い表現します。

「8」を基数としているため、それぞれの桁数が8になると桁上りして位取りを行います。
10進数での「8」は、8進数だと「10」となります。

16進数

16進数では「0」~「9」の数字と「A」~「F」のアルファベットを数字として使い表現します。

「16」を基数としているため、それぞれの桁数がFになると桁上りして位取りを行います。
10進数での「12」は、16進数だと「C」となります。

ビットとバイト

コンピュータで取り扱われるデータは「ビット」「バイト」という単位で表現されます。

ビット(bit)

ビット(binary digit:bit)はコンピュータにおける最小単位です。

1ビットは「0」「1」の2通り。2ビットは「00」「01」「10」「11」の4通り表せます。
ビット数が増えることで取り扱える数も増えていきます。

バイト(Byte)

バイト(Byte)は1ビットが8ビットになったとき1バイトという単位になります。
8ビット(bit)=1バイト(Byte)
コンピュータは情報を8ビットずつまとめて扱うため8ビット=1バイトが基本単位とされています。
データが大容量化していくと、バイト単位で表すのは大変です。そこで、バイトよりも大きな単位があります。

1バイト(B) = 1ビット(b)×8
1キロバイト = (KB) 1バイト×1024
1メガバイト = (MB) 1キロバイト×1024
1ギガバイト = (GB) 1メガバイト×1024
1テラバイト = (TB) 1ギガバイト×1024

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