Лекція 3. Біт, байт і одиниці інформації

Лекція 3. Біт, байт і одиниці інформації

Рівень 1: Мисливець за даними

Марко, сьогодні ми не просто вивчимо новий термін — ми відкриємо ще один шар того, як насправді працює комп’ютер.

Що ми сьогодні розкриємо

• зрозуміти різницю між бітом і байтом
• орієнтуватися в KB, MB, GB і TB
• побачити різницю між кількістю символів і кількістю байтів

Зв’язок з попередніми лекціями

У цій лекції ми використаємо знання про двійкову систему з лекції 2, щоб зрозуміти, як із нулів та одиниць утворюються біти й байти.

Біт — найменша відповідь «так або ні»

Один біт може мати значення 0 або 1. Це наче одна лампочка: вимкнена або ввімкнена. Але однієї лампочки замало, щоб записати багато різних речей.

Якщо маємо 2 біти, можливі 00, 01, 10, 11 — уже 4 комбінації. 3 біти дають 8 комбінацій. Кожен додатковий біт подвоює кількість можливостей.

Байт — команда з восьми бітів

1 байт = 8 бітів. Один байт може мати 256 різних комбінацій — від 00000000 до 11111111.

Байти дуже зручні як маленькі «контейнери» даних. Розміри файлів і пам’яті зазвичай рахують саме в байтах та більших одиницях.

Кіло, мега, гіга — і звідки взялося 1024

У двійковому світі дуже зручні степені двійки. 1024 = 2¹⁰, тому історично комп’ютерні одиниці часто будувалися навколо 1024.

Сьогодні корисно знати точні назви:

1 KiB = 1024 bytes
1 MiB = 1024 KiB
1 GiB = 1024 MiB

1 kB = 1000 bytes
1 MB = 1000 kB
1 GB = 1000 MB

У побуті люди часто кажуть просто «кілобайт» і «мегабайт», навіть коли програма використовує двійкові одиниці. Для нашого рівня головне — знати, чому інколи бачимо 1000, а інколи 1024.

Приклади

Приклад 1

8 бітів можуть створити 2⁸ = 256 комбінацій.

Приклад 2

Файл на 2 MiB має 2 × 1024 × 1024 = 2 097 152 байти.

Приклад 3

Слово з 5 символів не обов’язково займає 5 байтів. Англійські символи в UTF‑8 часто займають по 1 байту, а українські — зазвичай більше. Це ми детально розберемо в наступній лекції.

Python-лабораторія: вага тексту

text = input("Напиши будь-який текст: ")
encoded = text.encode("utf-8")

print("Символів:", len(text))
print("Байтів у UTF-8:", len(encoded))
print("Самі байти:", encoded)

Спробуй по черзі Marko, Марко, 🙂 і порівняй кількість символів та байтів.

Місія для Марка

Виконай місію по черзі. Якщо щось не виходить — спочатку перечитай приклад вище й спробуй знайти, на якому кроці результат відрізняється.

1. виконай програму для слів cat, кіт, Марко і одного emoji
2. запиши таблицю: текст → символів → байтів
3. порахуй, скільки байтів у 1 KiB і 2 KiB
4. поясни, чому «5 символів» не завжди означає «5 байтів»
5. додай до програми рядок, який показує розмір у KiB: len(encoded) / 1024

Перевір себе

• Скільки бітів у байті?
• Скільки комбінацій можна записати одним байтом?
• Скільки байтів у 1 KiB?
• Чим KiB відрізняється від kB?
• Чи завжди один символ займає один байт?

Терміни однією фразою

• Біт — найменша порція даних, може бути 0 або 1 (наче одна лампочка).
• Байт — команда з 8 бітів, може мати 256 різних значень.
• Комбінація — один із можливих наборів 0/1 у бітах (наприклад 00, 01, 10, 11).
• Кіло- (k/i-) — «тисяча» (kB) або «1024» (KiB) — звідси й плутанина з одиницями.
• KiB/MiB/GiB — двійкові одиниці на основі 1024.

Чек-лист перед наступною лекцією

• Чи можеш ти пояснити різницю між кібібайтом (KiB), мібібайтом (MiB) і гібібайтом (GiB)?
• Чи знаєш ти, скільки байт у одному кібібайті?
• Чи розумієш ти, навіщо потрібні префікси типу KiB, MiB, GiB?

Що потрібно винести з лекції

• біт має два можливі значення, а байт складається з 8 бітів
• розміри даних вимірюють у байтах і більших одиницях
• кількість символів і кількість байтів — різні характеристики тексту

---

Хакерський принцип: не запам’ятовуй магічні слова. Намагайся пояснити своїми словами, що відбулося і чому.