Bináris adatok

A bináris adat olyan adat, amelynek mértékegysége csak két lehetséges állapotot vehet fel, amelyeket hagyományosan 0-val és 1-gyel jelölnek a bináris számrendszer és a Boole-algebra szerint . ]

A bináris adatokat számos különböző műszaki és tudományos területen állítják elő, ahol különböző neveken nevezhetők:

• " Bit " (bináris számjegy) a számítástechnikában ,
• " Igazságérték " a matematikai logikában és a kapcsolódó területeken.
• " Bináris változó " a statisztikákban. ]

Matematikai és kombinatorikai alapok.

Egy diszkrét változó , amely csak egy állapotot vehet fel, nulla információt tartalmaz, és a 2 a következő természetes szám 1 után. Így a bit, egy változó csak két lehetséges értékkel, egy szabványos elsődleges információs egység .

Egy n bitből álló gyűjteménynek 2 ⁿ állapota lehet: további információkért lásd a bináris számot . A diszkrét változók halmazának állapotainak száma exponenciálisan függ a változók számától, és csak hatványtörvényként az egyes változók állapotainak számától. Tíz bitnek több (1024) állapota van, mint három decimális számjegynek (1000). A 10k több mint elég egy olyan információ (szám vagy bármi más) megjelenítéséhez, amelyhez 3 ezer tizedesjegy szükséges , tehát az információ 3, 4-es diszkrét változókban található , 5, 6, 7, 8, 9, 10… állapotok néha helyettesíthetők két, három vagy négyszer annyi bit hozzárendelésével. Ezért a 2-től eltérő kis szám használata nem jelent előnyt. $2^{\mathbb {N} }$

Hasse-diagram : Bool-algebra ábrázolása irányított gráfként.

Ezenkívül a Boole-algebra kényelmes matematikai struktúrát biztosít a bitgyűjtéshez, propozíciós változók gyűjteményének szemantikájával . A logikai algebrai műveleteket " bitenkénti műveleteknek " nevezik a számítástechnikában. A Boole-függvények elméletileg is jól tanulmányozottak, és könnyen megvalósíthatók akár számítógépes programokkal, akár a digitális elektronikában az úgynevezett logikai kapukon keresztül. Ez hozzájárul ahhoz, hogy a biteket különböző adatok reprezentálják, még azokat is, amelyek eredetileg nem binárisak. ]

A statisztikákban

A statisztikában a bináris adatok egy olyan statisztikai adattípus , amelyet bináris változók írnak le, és amelyek csak két lehetséges értéket vehetnek fel. A bináris adatok a Bernoulli-próbák eredményeit reprezentálják , statisztikai kísérletek mindössze két lehetséges eredménnyel. Ez egy s kategorikus adattípus , amely általában meghatározott számú lehetséges kimenetelű kísérleteket reprezentál. A bináris változóban lévő két érték annak ellenére, hogy numerikusan 0-ként és 1-ként van kódolva, általában névleges skálán létezik, ami azt jelenti, hogy minőségileg eltérő értékeket képviselnek, amelyeket nem lehet numerikusan összehasonlítani. A bináris adatok ebben az értelemben is hasonlóak a kategorikus adatokhoz, de különböznek a számlálási adatoktól vagy más típusú numerikus adatoktól. A bináris adatokat gyakran használják két, egymással ellentétes érték közül, például:

• Egy kísérlet eredménye ("siker" vagy "kudarc")
• A válasz egy igen-nem kérdésre ("igen" vagy "nem")
• Valamely jellemző jelenléte vagy hiánya ("van" vagy "nincs jelen")
• Egy állítás igaza vagy hamissága ("igaz" vagy "hamis", "helyes" vagy "helytelen") ]

Használható azonban olyan adatokhoz is, amelyekről feltételezzük, hogy csak két lehetséges értékkel rendelkeznek, még akkor is, ha fogalmilag nem ellentétesek, vagy fogalmilag nem reprezentálják a térben található összes lehetséges értéket. Például bináris adatokat gyakran használnak arra, hogy az Egyesült Államokban a választók, azaz a republikánusok vagy a demokraták pártválasztását reprezentálják . Ebben az esetben nincs belső oka annak, hogy csak két politikai párt létezik, és valóban vannak más pártok az Egyesült Államokban, de ezek olyan kicsik, hogy általában egyszerűen figyelmen kívül hagyják őket. A folytonos adatok (vagy >2 kategóriából származó kategorikus adatok) elemzési célú bináris változóként való modellezését dichotomizálásnak ( dichotómia létrehozása ) nevezzük . Mint minden diszkretizálás , ez is diszkretizálási hibával jár, de a cél az, hogy a hiba ellenére valami értékeset tanuljunk meg (az adott cél szempontjából jelentéktelenként kezeljük, de ne feledjük, hogy általában véve nem feltételezhető jelentéktelennek).

A bináris változók, amelyek véletlen változók , Bernoulli -eloszlás szerint vannak elosztva . A bináris változókból álló előrejelzett eredmények regressziós elemzése logisztikus regresszió , probit regresszió vagy egy kapcsolódó diszkrét választási modell segítségével történik .

Számítástechnikában

Egy QR-kód bináris képe , amely képpontonként 1 bitet reprezentál, nem pedig egy tipikus 24 bites valódi színes képet.

A modern számítógépekben a bináris adatok minden olyan adatra utalnak, amely bináris formában van ábrázolva, nem pedig magasabb szinten értelmezve vagy más formába konvertálva. A legalacsonyabb szinten a biteket egy bistabil eszközben , például flip-flopban tárolják . Míg a legtöbb bináris adatnak szimbolikus jelentése van (kivéve a nem érdekel), nem minden bináris adat numerikus. Egyes bináris adatok megfelelnek a számítógép utasításainak , például a dekódolt processzorregiszterekben lekérési folyamat során. dekódolás-végrehajtás ciklus . A számítógépek ritkán módosítják az egyes biteket teljesítmény okokból. Ehelyett az adatok meghatározott számú, általában 1 bájtos (8 bites) bitből álló csoportokba vannak igazítva. Ezért a "bináris adatok" a számítógépekben valójában bájtok sorozatai. Magasabb szinten az adatok elérése 1 szavas (4 bájt) csoportokban történik a 32 bites rendszerekben és 2 szavas csoportokban a 64 bites rendszerekben . ]

Az alkalmazott számítástechnika és az informatika területén a bináris adat kifejezést gyakran kifejezetten szembeállítják a szöveges adatokkal, minden olyan adattípusra utalva, amely nem értelmezhető szövegként. A "szöveg" és a "bináris" megkülönböztetés néha egy fájl szemantikai tartalmára utalhat (például egy írott dokumentum vagy egy digitális kép ). Gyakran azonban kifejezetten arra utal, hogy egy fájl egyes bájtjai értelmezhetők-e szövegként (lásd a karakterkódolást ). Amikor ez utóbbi jelentést szándékozunk használni, néha a bináris formátum és a szöveges (ual) formátum specifikusabb kifejezéseket használják. Szemantikailag szöveges adatok bináris formátumban is ábrázolhatók. (például ha tömörítve vannak, vagy bizonyos formátumokban, amelyek többféle formázási kódot kombinálnak, például a Microsoft Word által használt DOC formátumban ); ehelyett a képadatok néha szöveges formátumban jelennek meg (például az X Window Systemben használt X PixMap képformátum ). ]

Lásd még

• bit mátrix
• Bernoulli eloszlás
• logikai adattípus
• számítógép memória
• Kategorikus adatok
• Minőségi adatok