ബിറ്റ്

ബിറ്റ്( bit)‌ ബൈനറി ഡിജിറ്റ് എന്നതിന്റെ ചുരുക്കം^[1]. ഡിജിറ്റൽ വാർത്താവിനിമയത്തിലും ( Communication) കമ്പ്യൂട്ടിങ്ങിലും വിവരത്തിന്റെ ( information) അളവ് കണക്കാക്കുവാനുള്ള ഏകകമാണ് ( basic unit) ബിറ്റ്. ഒരു ബിറ്റിനു രണ്ടു വ്യത്യസ്ത സ്ഥിതികൾ ശേഖരിച്ചുവയ്‌ക്കുവാൻ കഴിയും: ഓൺ അവസ്ഥയും ഓഫ് അവസ്ഥയും. ഒരു വിളക്കിനു രണ്ടു അവസ്ഥകൾ ഉള്ളതുപോലെ : തെളിഞ്ഞ അവസ്ഥയും അണഞ്ഞ അവസ്ഥയും. ഈ അവസ്ഥകളെ പൊതുവെ 1, 0 എന്നീ രണ്ടു അക്കങ്ങൾ വെച്ച് സൂചിപ്പിയ്ക്കാറുണ്ട്.

ഒരു ബിറ്റിന്റെ രണ്ടു മൂല്യങ്ങളെ ബൂളിയൻ മൂല്യങ്ങൾ ( boolean values) ആയോ (True/False) അങ്കഗണിതചിഹ്നങ്ങൾ ആയോ (+/-) അതുമല്ലെങ്കിൽ 1/0 മൂല്യങ്ങൾ ആയോ പരിഗണിയ്ക്കാം. എന്നാൽ ഒരു ബിറ്റിന്റെ അടിസ്ഥാന സർക്യൂട്ടിന്റെ വൈദ്യത അവസ്ഥയുമായി ഈ മൂല്യങ്ങളെ നേരിട്ടു ബന്ധപ്പെടുത്താൻ സാധിയ്ക്കില്ല. ഈ സർക്യൂട്ടിലെ ഉയർന്ന വോൾടേജ് 1 ആകാം അല്ലെങ്കിൽ 0 ആകാം.

വിവര സിദ്ധാന്തപ്രകാരം ( information theory) ബിറ്റിന് വേറെ ഒരു അർഥം ആണുള്ളത്. ഇവിടെ രണ്ടു മൂല്യങ്ങൾ സ്വീകരിയ്ക്കാൻ തുല്യ സാധ്യത ഉള്ള ഒരു ദ്വയാങ്ക ആകസ്മികചരത്തിന്റെ ( binary random variable) വിവര എൻട്രോപ്പി ( information entropy) ആണ് ഒരു ബിറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നത്.^[2] മറ്റൊരു തരത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ അത്തരം ഒരു ചരത്തിന്റെ മൂല്യം വെളിവാകുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന വിവരസമ്പാദ്യം ( information gain) ആണ് ഒരു ബിറ്റ്.^[3][4]

ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിൽ ബിറ്റിന് കുറച്ചുകൂടി വ്യത്യസ്തമായ ഒരു അർഥം ആണുള്ളത്. ഇവിടെ ഇത് ക്വാണ്ടം ബിറ്റ് അഥവാ ക്യൂബിറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇത് രണ്ടു വ്യത്യസ്ത ക്വാണ്ടം അവസ്ഥകളുടെ ( quantum states) ഒരു വിശിഷ്ടസ്ഥിതി (സൂപ്പർ പൊസിഷൻ, super position) ആണ്.^[5]

ചരിത്രം

ബാസിൽ ബൗച്ചൻ'ഉം ഷോൺ ബാപ്റ്റിസ്റ്റ് ഫാൽകനും 1732ൽ കണ്ടുപിടിച്ച തറിയുടെ നിയന്ത്രണവിദ്യയ്ക്ക് വിഭിന്നമായ മൂല്യങ്ങളുടെ എൻകോഡിങ് എന്ന ആശയം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.^[6] ഇതേ ആശയം പിന്നീട് 1840'ൽ ജോസഫ് മേരി ജാക്‌വാർഡും തുടർന്ന് സെമെൻ കുർസാക്കോവ്, ചാൾസ് ബബേജ്, ഹെർമൻ ഹോളെരിത് എന്നിവരും വികസിപ്പിച്ചു. IBM തുടങ്ങിയ ആദ്യകാല കമ്പ്യൂട്ടർ നിർമാതാക്കളും ഇതേ ആശയം തുടർന്ന് ഉപയോഗിച്ച് പോന്നു. ഇതിനോട് ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റൊരു ആശയമായിരുന്നു പേപ്പർ ടേപ്പിൽ ഡാറ്റ എൻകോഡ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. ഇവിടെയും തുളകളുടെ ഒരു നിര വഴിയാണ് വിവരം എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നത്. തുള ഉള്ളതും തുള ഇല്ലാത്തതും എന്ന രണ്ടു അവസ്ഥ വഴിയാണ് ബിറ്റ് ഇവിടെ എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നത്.^[7]

ക്ലൗഡെ ഷാനോൻ 1948'ൽ തന്റെ പ്രശസ്തമായ "A Mathematical Theory of Communication" എന്ന പ്രബന്ധത്തിലൂടെ ആണ് ബിറ്റ് എന്ന വാക്ക് ആദ്യമായി നിർദ്ദേശിച്ചത്.^[8]

ഭൗതിക പ്രതിരൂപങ്ങൾ (physical representations)

ഒരു ബിറ്റ് ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ട് വഴിയോ അതല്ലെങ്കിൽ രണ്ടവസ്ഥകൾ ഉള്ള ഏതൊരു ഭൗതിക ഉപകരണം വഴിയോ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാവുന്നതാണ്. ഇത് ഒരു ഫ്ളിപ് ഫ്ലോപ്പിന്റെ രണ്ടവസ്ഥകളോ ഒരു ഇലെക്ട്രിക്കൽ സ്വിച്ചിന്റെ രണ്ടവസ്ഥകളോ ഏതെങ്കിലും സർക്യൂട്ടിന്റെ രണ്ടു വ്യത്യസ്ത കറന്റ്/വോൾടേജ് മൂല്യങ്ങളോ പ്രകാശത്തിന്റെ രണ്ടു വ്യത്യസ്ത തീവ്രതകളോ വിപരീതദിശകളിലുള്ള രണ്ടു കാന്തിക ധ്രുവങ്ങളുടെ ദിശകളോ ആകാം. ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടിങ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇത് ഒരു ഫ്ളിപ് ഫ്ലോപ്പിന്റെ രണ്ടു വ്യത്യസ്ത വൈദ്യത നിലകൾ ആയാണ് ഉണ്ടാക്കിയെടുത്തിരിയ്ക്കുന്നത്.

പ്രസരണവും കൈകാര്യം ചെയ്യലും

അനുക്രമപ്രസരണത്തിൽ ( serial transmission) എപ്പോഴും ഒരു ബിറ്റ് അയച്ചതിനുശേഷം മാത്രമാണ് അടുത്ത ബിറ്റ് അയയ്ക്കാൻ സാധിയ്ക്കുക. എന്നാൽ സമാന്തരപ്രസരണത്തിൽ ( parallel transmission) ഒരേ സമയം ഒന്നിലധികം ബിറ്റുകൾ പ്രസരണം ചെയ്യാൻ സാധിയ്ക്കും. ഓരോരോ ബിറ്റിനെ പ്രത്യേകമായി എടുത്തു കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനെ bitwise operation എന്ന് പറയുന്നു.

സംഭരണം

ജാക്‌വാർഡിന്റെ തറികളിൽ (Jacquard loom) ഒരു യാന്ത്രിക lever ആയാണ് ബിറ്റ് എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നത്. ചാൾസ് ബബേജിന്റെ അനാലിറ്റിക് മെഷീനിൽ കടലാസിലെ തുളകളുടെ അഭാവവും സാന്നിധ്യവും വഴിയാണ് എൻകോഡിങ് നടന്നത്.^[9][10] ഡിസ്ക്രീറ്റ് ലോജിക്കിനെ അധിഷ്ഠിതമായി പ്രവർത്തിച്ചിരുന്ന ആദ്യകാല ഇലെക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇലെക്ട്രിക്കൽ റിലേകൾ വഴിയാണ് ബിറ്റ് വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നത്. പിന്നീട് ഇവ vaccum tube'കളിലേയ്‌ക്ക്‌ വഴിമാറി. 1950കളിലും 60കളിലും കാന്തിക ടേപ്പുകളിൽ ആണ് ബിറ്റുകൾ എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നത്. dynamic random-access memory പോലുള്ള ആധുനിക അർധചാലകമെമ്മറികളിൽ ഒരു കപ്പാസിറ്ററിൽ സംഭരിച്ചിട്ടുള്ള വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ രണ്ടു വ്യത്യസ്ത മൂല്യങ്ങൾ വഴിയാണ് ബിറ്റ് എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെട്ടിരിയ്ക്കുന്നത്.^[11] ( ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്‌ക്കുകളിൽ) ഇത് അതിസൂക്ഷ്മമായ കുഴികളുടെ അഭാവവും സാന്നിധ്യവും വഴി സാധിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.^[12]

ഏകകവും പ്രതീകവും

SI യൂണിറ്റുകളിൽ ബിറ്റ് ഉൾപ്പെട്ടിട്ടില്ല. എന്നാൽ ഇന്റർനാഷണൽ ഇലക്ട്രോടെക്‌നിക് കമ്മീഷൻ പുറത്തുവിട്ടിട്ടുള്ള IEC 60027 സ്റ്റാൻഡേർഡിൽ ബൈനറി ഡിജിറ്റിനുള്ള പ്രതീകം bit ആയിരിയ്ക്കണം എന്നു നിഷ്കർഷിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇതിന്റെ ഗുണിതങ്ങളിലും bit ഉൾക്കൊള്ളണം എന്നും നിഷ്കർഷിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉദാ : 1000 ബിറ്റുകൾക്ക് k bit എന്നതാണ് പ്രതീകം.^[13] എന്നാൽ b എന്ന അക്ഷരവും ബൈനറി ഡിജിറ്റിനു വേണ്ടി ഉപയോഗിയ്ക്കാം എന്ന് IEEE 1541 Standard (2002) സ്റ്റാൻഡേർഡ് പറയുന്നു.

ഇവ കൂടി കാണുക

• വിവര സിദ്ധാന്തം
• ബൈറ്റ്
• ക്യൂബിറ്റ്