Bit

Il bit (binary digit) è l’unità fondamentale dell’informazione digitale. Può assumere esattamente due valori: 0 o 1. Claude Shannon nel 1948 formalizzò il bit come misura del contenuto informativo: l’informazione associata a un evento di probabilità $p$ è:

$$I = -\log_2 p \quad [\text{bit}]$$

L’entropia di una sorgente discreta con $n$ simboli, ciascuno con probabilità $p_i$, misura il contenuto informativo medio per simbolo:

$$H = -\sum_{i=1}^{n} p_i \log_2 p_i \quad [\text{bit/simbolo}]$$

Per una sorgente binaria equiprobabile ($p_0 = p_1 = 0{,}5$) l’entropia è massima e vale $H = 1$ bit.

I multipli del bit seguono il sistema binario: 8 bit formano un byte (B), unità standard di indirizzamento nella memoria dei calcolatori. Le capacità di memorizzazione si esprimono in kilobyte ($2^{10}$ B), megabyte ($2^{20}$ B), gigabyte ($2^{30}$ B) e così via, mentre le velocità di trasmissione si misurano in bit al secondo (bit/s o bps).

A livello fisico, il bit è realizzato mediante due stati distinguibili: tensione alta/bassa in un circuito CMOS, orientamento di un dominio magnetico in un disco rigido, o presenza/assenza di una cavità in un supporto ottico.