Bit en Informática

Por GameDevTraum

Introducción – Sistemas numéricos

Antes de entrar en tema de informática vamos a hablar un poco sobre qué es un “Bit” en distintos contextos.

La palabra “bit” proviene de “binary digit” lo que significa “dígito binario” en Español.

El dígito, para generalizar, es una cantidad que se representa con un símbolo que tiene un valor en algún sistema numérico.

Esto quizás suena complicado, pero veamos el sistema decimal que usamos en el día a día. Este sistema se compone de 10 símbolos que llamamos números (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9).

Cada uno de estos símbolos tiene un valor distinto de los otros, por ejemplo si tenemos dos números distintos podemos ordenarlos de mayor a menor.

Además se dice que el sistema decimal es un sistema “posicional”, es decir que un dígito adquiere valor según la posición en la que se encuentra. Esto es algo que se nos enseña a muy temprana edad, el tema de las “unidades”, “decenas” y “centenas”.

Los valores 1, 10 y 100 están compuestos por el dígito 1, pero este se encuentra en una posición distinta, esto modifica su valor.

Un 1 en tercera posición vale diez veces más que un 1 en segunda posición y cien veces más que un 1 en primera posición. Esto es algo que tenemos interiorizado pero al ponerlo en palabras puede ser complicado de entender.

Entonces el bit es un dígito del sistema numérico binario, es decir un sistema que en lugar de tener diez símbolos distintos tiene dos, el 0 y el 1.

Sobre el sistema binario se ha desarrollado el Álgebra de Boole que define las operaciones lógicas entre números binarios.

¿Qué es un Bit en informática?

En informática el “bit” es la unidad básica de la información, que nos permite discernir entre dos estados.

Los bits se agrupan formando palabras binarias. Una palabra binaria de 8 bits se conoce como Byte y nos permite representar 256 estados distintos.

Los procesadores en conjunto con la memoria RAM y ROM realizan operaciones utilizando palabras binarias.

Una forma de entender cómo funcionan los procesadores es estudiando el Modelo Computacional Binario Elemental, el cual describe el principio de funcionamiento de las computadoras.

En este momento no cuento con un artículo propio sobre el modelo computacional, sin duda haré uno en el futuro, por lo pronto dejo este enlace de Wikipedia sobre arquitectura Von Neumann.

Entonces utilizando bytes (que se componen de bits) es posible representar información cada vez más compleja, no sólo numérica, sino también texto, sonidos, imágenes y realizar operaciones lógicas y matemáticas sobre esa información.

Por ejemplo utilizando 3 bytes podemos representar cualquier color en el sistema RGB, un byte para el canal rojo, otro para el verde y otro para el azul.

Otro ejemplo podría ser que utilizando un byte podemos representar un caracter, entonces una frase ocupará un espacio en la memoria proporcional a la cantidad de caracteres que la componen.

El peso de la información

Te invito a hacer un pequeño experimento para ver el espacio que ocupa nuestra información.

Abrimos el bloc de notas y pegamos la siguiente frase sin las comillas:

“Las letras que conforman esta frase ocupan un determinado espacio en la memoria.”

Como se observa en la figura 1.

bloc de notas con la frase: Las letras que conforman esta frase ocupan un determinado espacio en la memoria. Esto se utiliza para explicar qué es un bit en informática.
Fig. 1: Se abre el bloc de notas y se pega la frase del artículo.

Luego guardamos el archivo en el escritorio para encontrarlo fácilmente.

archivo .txt hecho en bloc de notas usado para explicar qué es un bit en informática.
Fig. 2: Se guarda el archivo en el escritorio para encontrarlo fácilmente.

Por último abrimos las propiedades del archivo haciendo clic derecho en el archivo y luego en propiedades.

ventana de propiedadaes de un archivo txt utilizado para explicar qué es un bit en informática. Peso de la información en la memoria.
Fig. 3: En las propiedades del archivo se observa que pesa 80 bytes.

En este caso el texto que tiene 80 caracteres ocupa exactamente 80 bytes.

Esto no siempre es tan exacto porque en un archivo de texto no se almacenan solamente los caracteres. Además los programas pueden usar métodos de compresión para representar la misma información de forma más compacta.

¿Qué es un Bit a nivel de Hardware?

Se dice que en las computadores se trabaja con unos y ceros, esto es cierto a nivel interpretativo, físicamente los bits se implementan con niveles de tensión o voltaje.

Los micro procesadores son sistemas formados por millones de transistores, los cuales son componentes electrónicos que se comportan como interruptores electrónicos de tres contactos. Al aplicar tensión sobre un contacto, la corriente circula por los otros dos.

Utilizando transistores se implementan compuertas lógicas, que se van agrupando en sistemas digitales cada vez más complejos.

La memoria RAM, la cual es una memoria volátil, almacena bits temporalmente en forma de niveles de tensión.

Por otra parte el Disco Duro almacena bits en forma de campos magnéticos utilizando la propiedad de histéresis magnética que tienen algunos materiales.

Conclusión

Un bit es un dígito binario que puede valer 0 o 1, forma parte de un sistema numérico análogo al sistema decimal que usamos.

El bit es la unidad básica de información utilizada en informática. Agrupando bits en palabras binarias se puede representar todo tipo de datos como números, texto, imágenes, sonidos, etc.

El bit es un concepto que se aplica a nivel de software para analizar la información y las operaciones lógicas que se realizan. En los microprocesadores esto se traduce a niveles de voltaje o magnetización en el caso de los discos duros magnéticos.