Zur Darstellung digitaler
Information und das binäre System nach Claude Shannon
Quelle www.e-technik.fh-kiel.de/~dispert/digital/digital/dig0_01.htm
Die Aufgabe der Digitaltechnik ist
die Darstellung und Verarbeitung von Informationen. Um eine
einfache physikalische Realisierung dieser
Informationsverarbeitung zu gewährleisten, bedient sich die
Digitaltechnik eines eingeschränkten Zeichensatzes, der auf eine
Minimalform reduziert wurde:
Es werden zur Informationsdarstellung nur zwei Wertigkeiten bzw.
Zeichen verwendet. In Abhängigkeit von dem betrachteten System
können diese beiden zur Beschreibung notwendigen Zeichen in
unterschiedlicher Form definiert werden, z.B.:
Fachgebiet |
Zeichendefinition |
Digitaltechnik | "0" und "1" |
Physik | "low" und "high" |
Aussagenlogik | "wahr" und "falsch" bzw. "true" und "false" |
Die Eigenschaft, jeweils einen von zwei Werten oder Zuständen annehmen zu können, wird als "binär" (lat.: aus zwei Einheiten bestehend; engl. binary) bezeichnet.
Das Wort "digital" soll im Gegensatz zum Wort "analog" die Abzählbarkeit einer Informationsmenge zum Ausdruck bringen. Während ein analoges System eine unendlich große Abstufung von Wertigkeiten erlaubt, gibt es im digitalen System nur genau differenzierbare, "diskrete" Werte, die in einfachster Form abgezählt werden können, z.b. mit den Fingern. Auch die alten Römer konnten dies schon. Ihre Finger (lat. digitus) sind "schuld" daran, daß wir heute von "Digitaltechnik" sprechen.
Dieses an den "Finger
abzählen" ist natürlich auch der Grund dafür, daß wir im
täglichen Leben das sogenannte "Dezimalsystem"
(Zehnersystem) verwenden. Da in der Technik kein Grund zum
"Zehnfingersystem" besteht, wird dort wegen der
leichteren technischen Realisierung das oben definierte
"Zweifingersystem" eingesetzt.
Wegen seiner Beschränkung auf nur zwei Zeichen, wird dieses
Darstellungssystem als "dual" bezeichnet (duales
Zahlensystem).
Die kleinste binäre
Nachrichtenmenge, das Binärzeichen, wird als "Bit" bezeichnet, was der englischen
Bezeichnung "binary digit" entstammt.
Ein Bit beschreibt also den logischen Zustand eines zweiwertigen
Systems. Die Tatsache, daß es sich um ein minimales System
handelt, kommt in der ursprünglich durch Claude Shannon eingeführten Bezeichnung zum Ausdruck:
Basic Indissoluble Unit
Natürlich bietet die maschinenorientierte duale Zeichendarstellung im alltäglichen Leben keinen Vorteil. Im Gegenteil, die technisch leicht implementierbare "0/1"-Darstellung ist für uns schwer lesbar und gibt daher leicht zu fehlerhafter Interpretation Anlaß.