وحدات القياس في حياتنا:

في حياتنا العادية، دائمًا ما نستخدم وحدات لقياس الأشياء، مثل: قياس المسافة بين نقطتين كأن نقول، المسافة بين الباب والشارع تساوي 1 متر. وحدة القياس هنا هي الـ “متر”.

وحينما نحتاج إلى قياس المسافة بين نقطتين أبعد، كالمسافة بين مدينتين مثلا، يمكننا أن نقول، أن:

المسافة بين المدينة “أ” والمدينة “ب”، تساوي 100.000 متر.
المسافة بين المدينة “ج” والمدينة “د” تساوي: 1000.000 متر.

وهنا سنجد أن الرقم سيزيد كل ما بعدت المسافة، لذا، نحتاج الى وحدة أخرى نقلل بها هذه الأرقام مثل وحدة الـ “كيلومتر”. والتي تم التعارف عليها على أن تساوي كل وحدة منها 1000 من وحدة الـ “متر”.

إذا يمكننا تعديل الأرقام السابقة كالتالي:

المسافة بين المدينة “أ” والمدينة “ب”، تساوي 100 كيلومتر.
المسافة بين المدينة “ج” والمدينة “د” تساوي: 1000 كيلومتر.

مع العلم أننا يمكننا – نظريا – إستخدام وحدة القياس الـ “سنتيمتر”، ولكن إذا استخدمناها في قياس المسافة بين مدينتين، فسيكون الرقم طويل جداً وصعب القراءة. لذا نستخدم الوحدات الأكبر لقياس المسافات الكبيرة مثل الـ “متر” و الـ “كيلومتر” كل ما كان هذا ممكناً.

وحدات قياس المعلومات:

يتطلب كل شيء يقاس وحدة قياس خاصة به. كما رأينا في الفقرة السابقة، نستخدم وحدات مثل الـ “متر” و “الكيلومتر”، لقياس المسافة. وأيضا كأمثلة إضافية، يُقاس وزن الجسم بالكيلوجرام، ويُقاس الوقت بالساعات والدقائق والثواني، إلخ.

ولكن كيف يمكن قياس حجم المعلومات التي نخزنها في الكمبيوتر؟

البت Bit:

يعتبر البت Bit، أصغر وحدة لقياس المعلومات التي يتم ادخالها الى الكمبيوتر. يتم تمثيل أي معلومات يتم ادخالها الى الكمبيوتر بأرقام ثنائية: 1، أي “هناك إشارة كهربية” أو  0، أي “لا توجد إشارة كهربية”. وهذا يعني، أن الكمبيوتر يستقبل المعلومات في شكل رقم 0 أو رقم 1، أو تعطيل في حالة الـ 0 أو تشغيل في حالة الـ 1. وهذا ما يسمى بالكود الثنائي, أو لغة الآلة (Machine Code).

كل رقم من هذين الرقمين يحمل عدد 1 بت Bit من المعلومات (البت Bit هو اختصار لكلمتي Binary Digit وتعني رقم ثنائي). وباستخدام هذين الرقمين فقط، يمكننا إدخال معلومات مثل: أسماء المدن، أيام الأسبوع أو أية معلومات نرغب في حفظها داخل جهاز الكمبيوتر.

وعند قياس حجم هذه المعلومات يمكننا قياسها بوحدة البت Bit، ولكن في هذه الحالة كأننا نقيس المسافة البعيدة بين مدينتين عبر وحدة الـ “سنتيمتر”. لذا، توجب إيجاد وحدة أكبر تسهل علينا حساب حجم المعلومات كما فعلنا في حساب طول المسافة بين المدينتين في الفقرة الأولى. هذه الوحدة هي وحدة الـ بايت Byte.

بايت Byte:

يتم معالجة المعلومات في الكمبيوتر، عبر ما يسمى بالمعالج Processor. ونظرا لأن أجهزة الكمبيوتر الأولى كانت تحتوي على معالج يستطيع معالجة 8 بت Bit من البيانات في نفس الوقت، تم تسمية هذه البتات الـ 8، بالبايت Byte. ويمكن للمعالجات الأحدث، معالجة بيانات بحجم (8 أو 16 أو 32 أو 64 …) بت Bit في نفس الوقت.

وحدات أكبر لقياس المعلومات:

بعد أن أصبحت الكمبيوترات تعالج كميات هائلة من المعلومات تتجاوز البايتات Bytes بكثير، توجب، إيجاد وحدات أكبر لقياس هذا الكم من المعلومات. وتم حساب هذه الوحدات الأكبر عبر استخدام نظامين مختلفين:

حساب قائم على النظام العشري:

في هذا النظام، تحتوي كل وحدة من الوحدات السابقة عدد بايتات Bytes كالتالي:

كيلوبايت Kilobyte: تُمثل بـ  3^10 (10 أس 3) من البايت والتي تساوي 1000 (الف) بايت.
ميغابايت Megabyte: تُمثل بـ 6^10 من البايت والتي تساوي 1000.000 (مليون) بايت أو 1000 (الف) كيلوبايت.
غيغابايت Gigabyte: تُمثل بـ 9^10 من البايت والتي تساوي 1000.000.000 (مليار) بايت أو 1000 (الف) ميغابايت.

ونظام الحساب هذا هو المستخدم من قبل (النظام الدولي للوحدات) المعروف اختصارا بـ (SI).

حساب قائم على النظام الثنائي:

في هذا النظام، تحتوي كل وحدة من الوحدات السابقة عدد بايتات Bytes كالتالي:

كيبي بايت Kibibyte: تمثل بـ  10^2 (2 أس 10) من البايت والتي تساوي 1024 بايت.
ميبي بايت Mebibyte: تمثل بـ 20^2 من البايت والتي تساوي 1,048,576 بايت أو 1024 كيلوبايت.
غيبي بايت Gibibyte: تمثل بـ 30^2 من البايت والتي تساوي 1073741824 أو 1024 ميغابايت.

هنا bi اختصار لـ binary. ليكون المعنى الكامل لكلمة Kibibyte:

Kibibyte == kilo binary byte

ولحل الالتباس الذي يشكله وجود نظامين مختلفين، اقترحت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، استخدام الكلمات كيلوبايت Kilobyte، ميغابايت Megabyte، غيغابايت Gigabyte، للحساب القائم على النظام العشري، والكلمات كيبي بايت Kibibyte، ميبي بايت Mebibyte، غيبي بايت Gibibyte، للحساب القائم على النظام الثنائي.

والحساب القائم على النظام الثنائي، هو النظام المستخدم لوصف سعة ذاكرة التخزين في الكمبيوتر حالياً لدى كثير من شركات الكمبيوتر. وإن كانت بعض هذه الشركات تفضل التسمية kilo, mega, giga بدلا عن kibi, mebi, gibi في تسمية السعات التخزينية، حتى مع إستخدامها النظام الثنائي وليس النظام العشري.

للتوضيح أكثر ولمعرفة الفروق بين النظامين، انظر الجدولين التاليين:

جدول يوضح حساب قائم على النظام العشري:

جدول يوضح حساب قائم على النظام الثنائي:

التحويل بين الوحدات:

التحويل من الوحدات الأكبر إلى الوحدات الأصغر يتم عبر عملية الضرب. كمثال إذا أردنا معرفة كم كيلوبايت KiB في كل غيغابايت GiB، نفعل التالي:

GiB = 1 * 1024 *1024 = 1.048.576 KiB

إذا هناك 1.048.576 كيلوبايت من المعلومات في كل 1 غيغابايت.

أما التحويل من الوحدات الأصغر إلى الوحدات الأكبر يتم عبر القسمة، كمثال، إذا أردنا معرفة كم كيلوبايت يساوي هذه العدد 24576 من البتات، كما يلي:

bits 24576 = 24576 ÷ 8 ÷ 1024 = 3 KiB

وبناء على ذلك: 24576 بت تساوي 3 كيلوبايت.

الخلاصة:

• أصغر وحدة لقياس المعلومات في الحاسب هي: البت Bit.
• 1 بايت Byte تساوي 8 بت Bit.
• النظام المستخدم في حساب الوحدات الأكبر من البايت Byte، هو النظام القائم على النظام الثنائي.