一、大鬧移動營業廳的大叔,話說蜉蝣君有事去移動營業廳解決，詳細辦什麼營業早都遺忘了，卻唯獨對多年以前那一排場紅耳赤的的爭吵念茲在茲。,誰人時刻，剛剛履歷了2G時代手機的普及，3G還在神州大地蓬勃生長中。,主角是一個矮胖的大叔，穿着得體，頭髮整齊，全身上下打理地清潔利落。,他揮舞着那時剛剛興起的大屏智能手機，氣忿地詰責到：“每個月套餐這麼多流量，效果才幾天就用光了，這到底是怎麼回事？”,營業廳的小女人照樣很鎮靜的：“先生您好，異常負疚給您帶來未便了。叨教您一樣平常用手機上網都做些什麼呢？”,“呃，就是看小說，看圖片，聽音樂......”,“先生，瀏覽文字，和看圖片或者聽音樂消耗的流量是紛歧樣的，圖片和音樂用的流量會多一些......”,大叔很不耐性地打斷了小女人：“打電話都是根據分鐘來收費的，上網為什麼紛歧樣？你就顯著白白地告訴我，這些流量到底能用多長時間？”,“先生，這個着實給不出來，看差其餘圖片，聽差其餘音樂，或者手機信號的利害紛歧樣的話，消耗的流量也是紛歧樣的。”,大叔怒不能遏：“別凈扯那些沒用的，你就直說，我這些流量到底能用幾天？”,到了這裏，蜉蝣君感受到，這場爭吵已經進入了死衚衕。聽憑小女人怎麼註釋，這個大叔應該也很難明白流量的計量和消費的邏輯。,時代的潮水就是云云加速前進，大批的新看法層出不窮，襲擊着其中的每一小我私人。大多數年輕人以為這一切都是云云的理所應當，而中暮年人卻不得不在疑心中強迫自己習慣。,他們更習慣於像“蘋果若干錢一斤”中的“斤”這樣的看得見摸得着的單元。就算是無形的服務，好比打電話兩毛一分鐘，這內里的看法依然是十分熟悉，異常易於明白的。,而手機上網所消耗的“流量”到底指的是什麼呢？流量的計量單元“兆”到底代表了什麼？單元前面的数字的巨細是明確的，但這個單元是云云的抽象。,為了便於明白，我們可以把網絡，豈論是2G，3G照樣4G或者5G想象成一個信息的客棧，這個客棧通過空氣中無形的管道毗鄰到我們的手機，源源不停地把信息運送到我們的手機里。那怎麼器量信息的若干呢？這就要用到“流量”這個詞了。,我們上網行為，豈論是瀏覽網頁，照樣看圖片，聽音樂，或者看影戲，本質上就是信息的交流和獲取的歷程，獲取到的信息越多，消耗的流量也就越大。,一個看法的註釋，往往又會牽涉出更多的看法。為了註釋“流量”這個看法，我們不得不引出了“信息”這個詞。幸虧人人對這個詞時異常熟悉的。,二、比特的降生,那麼到底什麼是信息呢？,首先看看漢典的註釋：音信，新聞。再來看看來自《三俠五義》中的一個示例：“聽說智化求見,必是丈夫有了信息,連忙請進。”這個註釋似乎異常直白，但又總有些說不清道不明只能意會無法言傳的感受。,若是我們再追問一句：既然信息是新聞的意思，那麼，新聞到底是什麼意思呢？若是再查詞典的話，我們將看到註釋：新聞就是信息的意思！這麼相互註釋，最終照樣不清不楚。,我們再來看看小米手機董事長雷軍關於信息的說法：,燕郊三靜老師算命(算命真的有用嗎)
,小米手機董事長：雷軍,“投身信息產業的懷抱快三十年了，我有時也在想：信息何以會具備云云壯大的氣力？它的氣力來自那裡？我們又該若何駕馭這一氣力？,在這三十年間，信息極大地釋放了人類的能量，它所締造的價值跨越了之前五千年的財富總和，但“信息”依然是個人人耳熟能詳卻又寄義模糊的詞。,信息是人的鏡子，它在手藝更新與模式興替中展現出轉變萬端的色彩。,但我們回視人的心靈，卻發現它在千百年來並沒有太多的轉變。,科技的互聯網不能形貌信息的所有，信息只有作用於頭腦，才氣显示出壯大的氣力。”,雷軍的這段話反映出了許多人對信息的明白和疑心。從中可以看出，雖然信息這個詞彙在一樣平常生涯中無處不在，但要說清晰信息是什麼，卻並不容易。,註釋清晰“信息”是什麼尚且不易，要器量它就更不容易了。,時代的生長，不停呼叫着通訊理論奠基人的降生。,2019年，信息論的首創人香農誕辰103周年。和其他學科的差異之處在於，其餘學科首創人是發現晰一個新的起點，而香農在確立信息論的時刻，直接宣告了它的終點。,
,克勞德·香農,在經典信息論框架內，一切都逃不出香農定理的局限。信息理論的大廈已經建成，後人只能在工程應用上起勁。當其他人還在拼盡全力爬山的時刻，香農已在山頂瀏覽美景。,克勞德·香農於1916年出生於美國，是愛迪生的遠房親戚。他於1940年獲得麻省理工學院數學博士學位，隨後加入貝爾實驗室數學部。,在1948年和1949年，香農揭曉了《通訊的數學原理》和《噪聲下的通訊》這兩篇具有深遠影響的論文。,在這兩篇論文中，香農說明晰通訊的基本問題，給出了通訊系統的模子，提出了信息量的數學表達式，並解決了信道容量、編碼等一系列基本手藝問題，成為了信息論的奠基性著作。,那麼，香農是怎樣註釋信息的呢？,首先，信息蘊藏於的不確定性之中。試想，在美劇《權力的遊戲中》，珍愛布蘭的阿多隻會說一個詞：“阿多！”，任何跟他的交流，只會獲得一聲“阿多！”，不會有任何轉變。因此這內里沒有任何不確定性，也就不轉達任何信息。,
,美劇《權力的遊戲》中的阿多，只會說：Hodor這一個詞,然後，所有不確定的事物都有其發生的概率，信息是這些概率之和（這是簡化說法，準確形貌需要用到後面的公式）。,以拋硬幣這個最為簡樸的隨機事宜為例，若是是正面向上，符號為0，反之若是是反面向上，則符號為1。,僅通過知識即可得出，0和1的概率都為二分之一（0.5），它們的概率之和就是1。於是，香農稱：這個事宜內里蘊含的信息量是1比特。,注重，人人耳熟能詳的“比特”這個看法就此進場！這個詞是香農首創的，英文全稱是“Binary digit”,縮寫為bit，也就是“二進制数字”的意思。,為什麼是二進制呢？由於它最簡樸，只含0和1這兩個数字，就像硬幣的正反面一樣，表達了像拋硬幣這樣的宇宙最基本的事宜。,而更龐大的事情，都可以用大量這種簡樸的事宜來疊加示意。,香農甚至締造出了一個公式來器量信息的若干：,
,香農的信息熵公式,上面的公式過於龐大，本文不舉行詳細註釋詳細的盤算曆程。,據此公式可以盤算出，一個英文字母含有的信息量是4.7比特。也就是說，接納5個二進制数字，就可以示意所有的英文字母。,這是顯而易見的，由於5個二進制数字共有32種組合，而英文字母共有26個。,通過上面這個公式，香農把熱力學中的“熵”這個看法引入了通訊系統，稱之為“信息熵”。,那麼，到底什麼是熵呢？,初中物理先生教訓我們：物質是由分子組成的，這些分子無時無刻不在舉行着雜亂無章的隨機運動，溫度越高，運動也就越猛烈，物體將會從固體融化為液體，直至沸騰為氣體。,
,溫度，分子運動與熵,若是我們把一滴墨汁滴入水中，由於分子的相互運動和碰撞，就會看到玄色迅速地彌散開來，直到整個液體都被染成玄色為止。,
,拿鐵咖啡中的熵,從涇渭明白到一片混沌，就是一個雜亂水平不停增添的歷程，而且這個歷程是不能逆的。,想象一下，你無論怎樣搖動那瓶被墨汁染黑的水，也無法讓它恢復到最初清水和墨汁界線明白的狀態。,“熵”這個看法正是用來表徵一個系統的雜亂水平的。,香農無疑是從中獲得了靈感：既然信息蘊含在充滿不確定性和出人預料的雜亂當中，那麼也就可以用“熵”這個看法來權衡。,於是他把上述自己界說的公式成為“信息熵”，轉達信息的符號的不確定越高，盤算所得的熵就越大，蘊含的信息就越多。,這個信息熵的效果，就是用二進制数字：“比特”來表達的。,與此同是，另外一位頂級科學家，同時也是人工智能的開山祖師：阿蘭·圖靈在苦思冥想自己的盤算裝備，該裝備只是在頭腦中構想的，厥後被稱作圖靈機。,
,圖靈機,這個設想的机械使用紙帶作為輸入輸出，紙帶是無限長的，而且机械每次只能讀取並處置紙帶上的一個符號，然後基於一定的規則，這個机械就能表達一切事物並能處置所有盤算！,
,圖靈機的紙帶和控制,為了簡樸起見，圖靈使用的符號也是二進制的0和1。圖靈機的構想，奠基了电子盤算機的理論基礎，也證實晰二進制正好也是最適合盤算機系統的。,
,二進制碼流,而且，二進制也是最簡樸有用的机械語言，可以用電路的通斷，高電平和低電同等狀態異常利便地示意0和1，因此二進製成為了行業的尺度。,2019年7月15日，英國央行英格蘭銀行宣布，圖靈將成為英國50英鎊新鈔人物，以表彰其對今天人們生涯方式發生的偉大影響。這一殊榮堪比英國女王。,
,圖靈榮登50英鎊紙幣,三、比特的氣力,在多位科學巨人的起勁下，這些由0101組成的二進制符號串也就天經地義地成為了信息傳輸，處置以及存儲的最小計量單元，其中每一位就是一個比特（bit），簡寫為小寫的b。,現實使用中比特這個單元照樣太小了，因此，以2的10次方 (也就是1024)為步長，又界說了以下的一些單元：,Kbit—千比特，也就是1024bit,Mbit—兆比特，也就是1024Kbit,Gbit—吉比特，也就是1024Mbit,……,後面另有更大的單元，每一級乘以1024就可以了。但我們的生涯中最常用的就是上述的這些，而且凡人也已經無法直觀地感受到這些單元能大到什麼讓人受驚的水平。,我們經常掛在嘴邊的一些話，好比5G的小區峰值速率可達20Gbps，這內里的Gbps就是Gbit每秒，寄義也相當直觀：每秒可以傳輸20Gbit的信息數據！,在信息儲存和處置時，業界一樣平常都是以8位為一組舉行存儲或者處置，這就叫做8位組，或者字節。字節的英文名為Byte，一樣平常簡寫作大寫的B。,和比特類似，現實使用中字節這個單元也太小，因此，也以2的10次方 (也就是1024)為步長，又界說了以下的一些單元：,KB—千字節，也就是1024B,MB—兆字節，也就是1024KB,GB—吉字節，也就是1024MB,TB—太字節，也就是1024GB,PB—皮字節，也就是1024TB,EB—艾字節，也就是1024PB,ZB—澤字節，也就是1024EB,YB—堯字節，也就是1024ZB,下面我們來看看，一些我們常見的事物，到底含有若干信息，佔用若干數據量。,1、文字,眾所周知，英文字母有26個，理論上5比特就可以所有示意。且慢，我們適才說的是小寫字母，那大寫字母，阿拉伯数字，標點符號怎麼辦？正好，一個字節有8個比特，含有256種組合，也就可以示意所有的英文巨細寫，数字，標點和控制字符了！,這就是著名的ASCII碼錶，如下圖所示：,星塵算命網准嗎(算命是不是偽科學)
,ASCII碼錶,中文的情形要比上面的英文龐大一些。由於中文並不是基於字母的拼音文字，而是由大量各不相同的字組成。,康熙字典共收錄漢字47035個，現實漢字總體數目到達了驚人的近10萬個！這種情形下，用8個比特來編碼漢字顯然是遠遠不夠的。,現實使用中，常用漢字在UTF-8編碼下，一個漢字佔用3個字節（Byte），也就是用24比特來示意。不常用漢字甚至佔到了4個字節。,
,字母“A”和漢字“中”的編碼,紅樓夢共有731,017個漢字，算下來就有2193051個Byte，在不思量存儲壓縮算法的情形下，約有2MB巨細。,這個數據在今天看起來很小，在曾經一塊軟盤只有1.4MB巨細的時代也是龐然大物。,
,泱泱巨著《紅樓夢》,2、圖片,那麼圖片呢？最主流的圖片花樣是位圖。什麼叫位圖呢？我們只需要把圖片放大即可看出眉目。如下圖所示，玉人細膩的臉龐不再滑膩，而是出現為一個一個差異顏色的小方格。,
,位圖是由像素組成的,所謂位圖，也叫bitmap，現實上是由許多“帶有顏色的點”組成的。這些點就是圖像显示的基本單元，也就是我們放大圖像之後看到的小方格，稱為“像素”。,我們通常說一幅圖片的巨細，例如是1920×1080，就是長度為1920個像素，寬度為1080個像素點。乘積是2,073,600，也就是說，這個圖片是兩百萬像素的。,每個像素必須要有顏色，才氣組成繽紛壯麗的圖片。那麼，這個顏色，又該若何示意呢？,物理大神牛頓告訴我們，任何顏色，都可以通過紅色（Red）、綠色（Green）、藍色（Blue）根據一定比例調製出來。這三種顏色，被稱為“三原色”。,
,光學三原色：紅綠藍,在盤算機里，紅、綠、藍也被稱為“基色分量”，劃分計作R，G，B，每種顏色都用8個比特來示意。,那一共能表達若干種顏色呢？每種顏色都有2的8次方，也就是256個品級，三種顏色夾雜起來，就有256×256×256=16,777,216種組合，因此也簡稱為1600萬色。,
,RGB 24位色,而一個像素的3個顏色共用24個比特來示意，因此，這種方式表達出來的顏色，也被稱為24位色。,當前，主流手機的後置攝像頭是1200萬像素，現在我們來算一算，在沒有舉行壓縮的情形下，一張1200萬像素的原始圖片到底有多大：12000000x24=275Mbit=34MB！,這也就是人人直觀感受到的：在3G時代瀏覽網頁時，經常是文字早都看到了，圖片還在轉圈圈，由於圖片的巨細遠大於文本。,3、視頻,那視頻呢？所謂視頻，實在也叫動畫，都知道視頻是怎麼來的吧？,沒錯，大量的圖片延續起來播放，由於人的眼睛有視覺暫留徵象，只要延續播放的圖片速率夠快，人就感受內里的畫面是延續運動的，這就是視頻。,
,最原始的“視頻”,權衡視頻，又是用的什麼指標參數呢？,最主要的一個，就是幀率。一個幀就是指視頻中一幅靜止的畫面。幀率，就是指視頻每秒鐘包羅的畫面數目。,顯而易見，幀率越高，畫面也就越自然流通。一樣平常來說30幀每秒就是可以接受的，然則將性能提升至60幀每秒則可以顯著提升交互感和真切感。,
,幀率越高，視頻畫面越流通,那視頻到底能有若干數據量呢？我們就以一個分辨率1920×1280，幀率30的視頻為例來算一算。,1920×1280=2,073,600（Pixels 像素），每個像素點是24bit（前面算過的哦），也就是每幅圖片2073600×24=49766400bit。,8 bit（位）=1 byte（字節），以是，49766400bit=6220800byte≈6.22MB。,注重，這隻是一幅1920×1280圖片的原始巨細，再乘以幀率30才是視頻的巨細，也就是說，每秒視頻的巨細是186.6MB，每分鐘約莫是11GB，一部90分鐘的影戲，約是1000GB。。。,嚇尿了吧？就算你現在電腦硬盤是4TB的（現實也就3600GB），也放不下幾部大姐姐啊！,這可怎麼辦？別說硬盤放不下，要從網上下載的話，網速更是吃不用啊！,祖師爺香農的話猶在耳：所有的數據都是有冗餘的，去掉所有冗餘之後剩下的，才是我所說的信息！設施只有一個，那就是：尋找並壓縮冗餘數據！,那到底要怎樣舉行壓縮呢？視頻里同樣的靠山只需存一份，其餘的都是冗餘！一樣的顏色也只需存一份，其餘的也都是冗餘！這些都是可壓縮的。,經由專家們的不懈研究，一代又一代的編碼方式出爐，對冗餘數據的壓縮能力也不停增強。現在主流的H.264編碼算法，壓縮率最高可達400:1，也就是說，視頻可以被壓縮到其原始巨細的400分之一！,
,種種視頻編碼手藝的壓縮率,我們現在再來看看上面誰人90分鐘1000GB巨細的視頻，經由H.264編碼之後，巨細驟降為2.5GB，這下相符大多數人對視頻巨細的直覺了。,經由前面臨文本，圖片和視頻的剖析，我們再來看看下面的這組對比：,一本紅樓夢：純文本（未壓縮），約2MB,一張1200萬像素的照片（未壓縮）：約34MB,一部90分鐘的影戲（H.264編碼）：約2.5GB（也就是2500MB）,這張照片的巨細是純文本泱泱巨著《紅樓夢》的17倍，然而一本書可能要十天半個月功夫才氣啃完，看一張圖片只需要幾秒鐘。,這部90分鐘的影戲，其巨細到達了圖片的近74倍，是《紅樓夢》巨細的1250倍！,由此可見，差異類型的數據，巨細的差異簡直是天壤之別！,難怪移動營業廳的小女人要說：上網干差其餘事情，消耗的流量的若干是完全差其餘。,四、比特之歌,對於小我私人電腦來說，CPU，內存，顯卡這些硬件都戔戔不足道，唯有內里的硬盤是你的命脈，藏着你多年以來積累的文檔、照片、視頻和遊戲。,豈論是傳統的机械硬盤，照樣近期興起的固態硬盤，都在其內部以0和1組成的二進制形式默默儲存着種種數據，隨時守候着被你寫入或者讀取。,
,机械硬盤和固態硬盤,机械硬盤在寫入數據時，距離盤面 3 納米的磁頭會行使電磁鐵，改變磁盤上磁性子料的極性來紀錄數據，兩種極性劃分對應 0 或 1 。,而讀取數據時，旁邊的讀取器可以識別磁性子料的差異極性，再還原成 0 或 1 。,
,机械硬盤的數據寫入,固態硬盤儲存數據靠的是閃存，其寫入和讀取的原理跟傳統的机械硬盤是截然差其餘。,閃存的基本存儲單元是浮柵晶體管，其被二氧化硅包裹，和上下絕緣，在斷電時也能夠保留电子，當电子數目高於一其中央值就示意 0 ，低於中央值就示意 1 。,固態硬盤的就是靠控制內部的电子數目來寫入數據，靠丈量內部的电子數目來讀取數據的。,
,固態硬盤的數據存儲,固態硬盤的讀寫速率可達後者的十倍以上，因此其使用體驗遠超机械硬盤。此外，由於沒有龐大的机械結構，固態硬盤事情時也更平靜、更抗震。,作為現代社會必不能少的兩件物品，手機和電腦的結構類似，基本可以將手機看作為電腦濃縮版。,手機內部存儲數據的閃存和固態硬盤的結構是類似的，都是為了迅速地讀寫0和1這樣的二進制數據。,在你瀏覽圖片時，在你聆聽音樂時，在你着迷於視頻時，在你接聽電話時，在基站和手機之間，比特在空氣中穿梭疾馳；在手機內部，比特在忙碌而有秩序地引吭高歌。,比特，它在廉價功效機里唱歌，在安卓智能機里唱歌，在蘋果旗艦機里唱歌，在忙碌的辦公電腦里唱歌，慈祥的老人聽過，充滿活力的少年聽過，寥寂的碼農聽過，憔悴的中年人也聽過。,這，就是比特的天下，它看不見摸不着卻又無處不在，深刻地改變了我們每一小我私人的生涯，甚至重塑了整個天下。,好了，本期的內容就到這裏。,列位若是喜歡，請點贊並關注我，後續內容更精彩哦！,
算命說的轉運真能轉運嗎(“你馬上就會轉運了)