Bit (Binary Digit) Nedir?

Bit terimi, Binary Digit/İkili Basamak ifadesinden türetilir. Bir bilgisayarda iletilebilen temel ve minimal birimdir ve elektronik bir impulsun varlığını veya yokluğunu temsil eder. Ayrıca, sekiz bitişik bit, kişisel bilgisayarlardaki temel veri birimi olan bir bayt belirler.

Bilgisayarda Bit Nedir?

1725 yılında Basile Bouchon ve Jean-Baptiste Falcón tarafından icat edilen, 1804’te Joseph Marie Jacquard tarafından geliştirilen ve daha sonra Semén Korsakov, Charles Babbage, Hollerith Hermann ve Amerikan şirketi IBM gibi ilk bilgisayar üreticileri tarafından delikli kartlarda ayrık bit veri kodlaması kullanıldı.

Fikrin bir başka varyantı, kağıt bandın bu delinmesiydi. Tüm bu sistemlerde, kart veya bant kavramsal olarak bir dizi delik konumuna yol açmıştır, her konum delinmiş olabilir, bu da bir bilgi bitine yol açabilir.

Bit metin kodlaması, Morse kodunda ve teletypewriters ve bag machines(torba makineleri) gibi dijital iletişim makinelerinde de kullanıldı.

Bit Özellikleri

Bir bayt kişisel bilgisayarlardaki temel veri birimidir, bir bayt sekiz bitişik bittir. Bayt ayrıca bir karakterin eşdeğerini saklayan bellek için temel ölçüm birimidir. Açık (1) veya kapalı (0) olabilen elektronik bir sinyaldir.

Bir bilgisayarın kullandığı en küçük bilgi birimidir. Bayt oluşturmak için 8 bit gereklidir.

Bayt biriminin uluslararası olarak oluşturulmuş bir sembolü yoktur. ISO ve IEC, bu birimin kullanımının octet’ler (8 bit bayt) ile sınırlandırılmasını önerir.

Bayt terimi, Waner Buchholz tarafından 1957’de IBM 7030 Stretch’in ilk tasarım aşamalarında üretildi. Başlangıçta 4 bitlik talimatlarla tanımlanmış ve 1 baytta 1 ila 16 bit’e izin verilmiştir.

Bu dönemdeki tipik G/Ç ekipmanında 6 bitlik birimler kullanılmıştır. Daha sonra, sabit bir 8 bit bayt boyutu kabul edildi ve IBM S/360 tarafından standart olarak duyuruldu.

Bayt terimi, bir bilgisayarın bir seferde ısırdığı en küçük veri miktarı olan ısırma’dan gelir.

Harf değişikliği sadece bit için yanlış anlama olasılığını azaltmakla kalmadı, aynı zamanda erken bilgisayar bilimcilerinin kelime oluşturma ve harfleri değiştirme sevgisi ile de tutarlıydı.

Bununla birlikte, 1960’larda, Birleşik Krallık Eğitim Bakanlığı bir bitin İkili bir rakam olduğunu ve bir baytın bir BinarY TuplE olduğunu öğretti.

Bir bayt 8 bit bayt olarak da bilinir ve n-bit bir katman olduğu ve diğer boyutlara izin verildiği fikrini güçlendirir.

Intel 8008 gibi erken mikroişlemciler, DAA (Decimal Adjustment/Ondalık Ayarı) komutu ve ondalık aritmetik yordamlarını uygulamak için kullanılan yarım taşıma bayrağı gibi az sayıda 4 bit işlem gerçekleştirebilir.

Bu 4-bit miktarlara 8-bit eşdeğer bayttan sonra nibbles denir. Bilgisayar mimarisi öncelikle ikili sayılara dayanır, bu nedenle baytlar ikisinin gücü olarak sayılır. Bazı insanlar 8 bitlik grup octet’lerini aramayı tercih eder.

Bayt saymak için kilobayt kelimesindeki kilo (k) ve megabayt cinsinden mega terimleri kullanılır.

Çoğu zaman bitler iletim hızlarını tanımlamak için kullanılırken, baytlar bellek veya depolama kapasitesini tanımlamak için kullanılır.

İşlem, bilgisayarlardaki elektronik devre iki durum arasındaki farkı algılar ve bu iki durumu 1 veya 0 olmak üzere iki sayıdan biri olarak temsil eder. Bu temel bilgi birimlerine bit adı verilir.

Binary Digit (İkili Basamak)

Bilgisayarların dünyasında ikili basamak genellikle bilgi işlemde uygulanan minimum depolama birimi veya bilgi birimi olan bit kelimesi ile kısaltılır.

Bu iki değer olan 0 ve 1’i kullanarak ikili sayı sistemini de oluşturan 0 veya 1 ile temsil edilir.

Teknik olarak çeşitli uygulamaları vardır, 0 ve 1 farklı değerler olarak temsil edilebilir, burada 0 yanlış veya kapalı, 1 gerçek veya açık olarak temsil edilir.

İkili basamak, yalnızca sıfır ve bir basamak (0 ve 1) kullanılarak temsil edilen bir sayıdır.

İki voltaj seviyesiyle dahili olarak çalıştıkları için bilgisayarlarda kullanılan budur, bu nedenle doğal numaralandırma sistemleri ikili sistemdir.

Bit, ikili numaralandırma sistemindeki bir rakamdır. Depolama ünitelerinin bir bit sembolü vardır.

Ondalık numaralandırma sisteminde on basamak kullanılırken, 0 ve 1 ikili sayısında yalnızca iki basamak kullanılır. Bir bit veya ikili basamak, bu iki 0 veya 1 değerlerinden birini temsil edebilir.

İkili Sistemin Tarihi

Modern ikili sistem 17. yüzyılda bütünüyle Leibniz tarafından belgelenmiştir. Çinli matematikçiler tarafından kullanılan ikili sembollerden bahsedilir. Leibniz, mevcut ikili numaralandırma sistemi gibi 0 ve 1 kullandı.

Eski Hint matematikçi Pingala, M.Ö. 3. yüzyılda ikili sayı kavramının bilinen ilk tanımını sundu ve sıfır sayı kavramını keşfetti.

I Ching’in klasik metninde antik Çin’de 8 trigram ve 64 heksagram (3 bit analog) ve 6 bit ikili sayılardan oluşan tam bir seri biliniyordu.

Benzer ikili kombinasyonlar serisi, Ifá gibi geleneksel Afrika kehanet sistemlerinde ve batı ortaçağ coğrafyasında da kullanılmıştır.

Bit İşleyişi

Bir bit ile, genellikle 0 ve 1 olarak temsil edilen sadece iki değeri temsil edebiliriz. Bir dijital cihazda daha fazla bilgi göstermek veya kodlamak için daha fazla sayıda bit gerekir. İki bit kullanırsak, dört olası kombinasyonumuz olacaktır:

Bu dört kombinasyonla, kırmızı, yeşil, mavi ve siyah gibi dört adede kadar farklı değeri temsil edebiliriz.

Bit akımları aracılığıyla sayılar, kelimeler ve görüntüler gibi herhangi bir ayrık değer kodlanabilir.

Dört bit bir nibble oluşturur ve 24 = 16’ya kadar farklı değeri temsil edebilir. Sekiz bit bir octet oluşturur ve 28=256’ya kadar farklı değer temsil edilebilir. Genel olarak, birkaç bit ile 2n’ye kadar farklı değer gösterilebilir.

Bir bayt ve bir oktet aynı şey değildir, bir oktetin her zaman 8 biti vardır, bir bayt mutlaka 8 olmayan sabit sayıda bit içerir.

Eski bilgisayarlarda bayt 6, 7, 8 veya 9 bit olabilir. Bugün, bilgisayarların büyük çoğunluğunda ve çoğu alanda, bir baytın octet’i vardır, octet ile eşdeğerdir, ancak istisnalar vardır. Bayt gibi bir bit kümesi, bir dizi sıralı öğeyi temsil eder.

Set içindeki en yüksek değere sahip bit en önemli bit (MSB) olarak adlandırılır. Benzer şekilde, set içindeki en düşük ağırlığa sahip bit, LSB (Least Significant Bit/En Az Önemli Bit) olarak adlandırılır.

Bir baytta, en önemli bit 7 pozisyonundadır ve en az anlamlısı 0 pozisyonundadır.

Bilgisayarlarda, her bayt bellekteki konumu (adres) ile tanımlanır. Birden fazla baytlık sayıları işlerken bunlar da sıralanmalıdır.

Bu özellik, makine kodunda programlamada özellikle önemlidir, çünkü bazı makineler en düşük adresteki baytı en az anlamlı olarak görürken, diğerleri en önemlisi olarak kabul eder.

Bu şekilde, ondalık sayısı 27 olan bir bayt, küçük bir endian makinesinde ve büyük bir endian makinesinde saklanır, çünkü sadece bir bayt işgal eder. Bununla birlikte, daha büyük sayılar için, bunları temsil eden baytlar her bir mimaride farklı bir sırayla depolanır.

Depolama

Jakarlı dokuma tezgahı veya analitik Babbage motoru gibi ilk elektronik olmayan bilgi dönüştürme cihazlarında, bazıları genellikle mekanik veya vites kolunun konumu veya bir kağıt kartından belirli bir noktada bir deliğin varlığı veya yokluğu olarak depolanır.

Ayrık mantık için en eski elektrikli cihazlar, açık veya kapalı olabilecek elektrik rölelerinin durumu olarak bitleri temsil eder.

Röleler 1940’lı yıllardan başlayarak vakum tüpleriyle değiştirildiğinde, inşaatçılar cıva geciktirme hattına giden basınç darbeleri, katot ışınlı tüpün iç yüzeyinde depolanan yükler veya opak lekeler gibi çeşitli depolama yöntemleri denediler.

1950’lerde ve 1960’larda, bu yöntemler büyük ölçüde manyetik çekirdekler, manyetik bantlar, davullar ve diskler için bellek gibi manyetik depolama cihazları ile desteklendi, burada belirli bir alanın belirli bir alanının mıknatıslanmasının polarizasyonu bir şekilde temsil edildi.

Aynı ilke daha sonra 1980’lerde geliştirilen manyetik kabarcık hafızasında kullanıldı ve hala metro biletleri ve bazı kredi kartları gibi çeşitli manyetik şerit öğelerinde bulundu.

Dinamik rasgele erişim belleği veya flash bellek gibi modern yarı iletken bellekte, bir bitin iki değeri bir kapasitörde depolanan iki elektrik yükü seviyesi ile temsil edilebilir.

Programlanabilir geçit dizilerinde ve belirli salt okunur bellek türlerinde, bir devrenin belirli bir noktasında iletken bir yolun varlığı veya yokluğu ile az miktarda temsil edilebilir.

Optik disklerde, bazıları yansıtıcı bir yüzeyde mikroskopik bir deliğin varlığı veya yokluğu olarak kodlanır. Barkodlarda, bitler bir çizgi arasındaki kalınlık veya mesafe olarak kodlanır.

İletim ve İşleme

Bitler birçok şekilde uygulanabilir. Çoğu modern bilgi işlem cihazında, bir bit genellikle bir elektrik voltajı veya akım darbesi veya bir flip-flop devresinin elektriksel durumu ile temsil edilir.

Pozitif mantık kullanan cihazlar için, 1 rakam değeri toprak voltajına göre pozitif bir sinyalle gösterilirken, 0 rakam değeri 0 volt ile temsil edilir.

Diğer Veri Terimleri

   Kilobyte

Kilobyte, 1024 bayta eşit olan bilgisayar ölçü birimidir ve sembolü kB’dir.

   Megabyte

Megabyte, 1024 kB veya 1048,576 bayta eşdeğer bilgisayar ölçü birimidir ve sembolü MB’dir.

Hesaplamadaki bir sonraki ölçü birimi, RAM belleği, grafik kartı belleği, CD-ROM belleği veya bazı yazılım ve dosyaların boyutu gibi bazı cihazların kapasitesini belirtmek için kullanılan gigabayttır.

   Binary Prefix/İkili Önek

Hesaplamanın ortaya çıkmasıyla, birimler 1000 ile çarpılır, bu veri depolamada kullanılırken, donanım, RAM için, ikili bir tabanı belirlemek çok daha kolaydı, çünkü bilgisayarlar bir ikili üzerinde çalışıyor.

International Measurement System (Uluslararası Ölçüm Sistemi) benzerlikleri göz önüne alındığında bin baz ünitede aynı önekleri aldıklarını belirledi. Uygulamada, 1024, 1000 öneki ile yanlıştır, çünkü bu önekler volt, amper veya metre gibi uluslararası ölçüm sisteminin herhangi bir biriminin bin bazını ifade eden hesaplamada mevcuttu.

Ondalık ve ikili önekler arasındaki farkı belirlemek için, bir standardizasyon ekibi olan IEC (International Electrotechnical Commission/Uluslararası Elektroteknik Komisyonu), 1997’de Uluslararası Birimler Sisteminin kısaltılmış sendikaları ile ikili kelimesini içeren önekler önerdi.

Buna bir mebibyte (MiB) denir, yani ikili megabaytın kasılması, ancak bu sözleşme dünyada yeterince yayılmamıştır.

Veri Birim Tablosu

Sonuç

Sonuç olarak, bit ve baytların tarihi, hesaplamada ikili sistemlerin gücünü bize gösterir. Ayrıca, bu yolculuk insan yaratıcılığının olağanüstü bir özetidir. Farklı kültürlerdeki eski ikili sayı örneklerinden modern bilgisayar mimarisine kadar sürekli yenilik olduğunu biliyoruz.

0’lar ve 1’lerle temsil edilen bitler, dijital altyapının temelini ifade eder. Ek olarak, sekiz bitin bir baytı oluşturması elektronik iletişim ve veri depolamada çok önemlidir.

Teknoloji ilerledikçe, bitler ve baytlar yapay zeka ve kuantum hesaplamada önemi daha da artacaktır. Sonuç olarak, bit ve baytların tarihini ve işlevselliğini anlamamız, bilgi teknolojisinin potansiyelini keşfetmemizin temelini oluşturur.