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ビットは、コンピューティングとデジタル通信における最も基本的な情報単位です。この名前は、2進数を組み合わせた造語です。 ^[1]ビットは、2つの可能な値のいずれかを持つ論理状態を表します。これらの値は、最も一般的には「1」または「0」のいずれかで表されますが、真/偽、はい/いいえ、オン/オフ、+ / -などの他の表現も広く使用されています。

これらの値と基礎となるストレージまたはデバイスの物理的な状態との関係は慣例の問題であり、同じデバイスまたはプログラム内でも異なる割り当てが使用される場合があります。物理的には 2 状態デバイスで実装される場合があります。

連続した2進数のグループは、一般的にビット列、ビットベクトル、または1次元（または多次元）ビット配列と呼ばれます。8ビットのグループは1 バイトと呼ばれますが、歴史的にはバイトのサイズは厳密に定義されていません。^[2]多くの場合、ハーフワード、フルワード、ダブルワード、クアドラプルワードは、2の小さいべき乗であるバイト数で構成されます。4ビットの文字列は通常、ニブルです。

情報理論では、1ビットは、等確率で0か1になるランダムな2進変数の情報エントロピー^[3]、またはそのような変数の値が判明したときに得られる情報である。^{[4] [5]}情報またはネゲントロピーの単位として、ビットはクロード・E・シャノンにちなんでシャノン^[6]とも呼ばれる。0-1（2進）アルファベット上の記号としてエンコードされたデジタル文字列の長さの尺度として、ビットはビニット^[7]と呼ばれてきたが、この用法は現在ではまれである。^[8]

データ圧縮では、文字列の表現を短くして、保存に必要なビット数を減らすことが目標ですが、保存する前に「圧縮」し、計算に使用する前に (通常は)「解凍」する必要があります。アルゴリズム情報理論の分野では、文字列の「縮小不可能な情報量」(つまり、ビット単位での可能な限り短い表現長) の研究が行われており、受信者は文字列の圧縮方法について 最小限の事前知識しか持っていないという仮定に基づいています。

2 進数の記号は、IEC 80000-13 :2008 規格では「ビット」、IEEE 1541-2002規格では小文字の「b」です。後者を使用すると、バイトの国際標準記号である大文字の「B」と混同される可能性があります。

ラルフ・ハートリーは1928年に情報の対数測定法の使用を提案した。^[9] クロード・E・シャノンは1948年の画期的な論文「通信の数学的理論」で初めて「ビット」という言葉を使用した。 ^{[10] [11] [12]}彼はその語源を、1947年1月9日のベル研究所のメモで「2進情報桁」を単に「ビット」と省略したジョン・W・テューキーにあるとした。^[10]

ビットは、2 つの異なる状態のいずれかで存在するデジタル デバイスまたはその他の物理システムによって保存できます。これらの状態には、フリップフロップの 2 つの安定状態、電気スイッチの 2 つの位置、回路で許可される2 つの異なる電圧または電流レベル、光の強度の 2 つの異なるレベル、磁化または分極の 2 つの方向、可逆的な二本鎖DNAの方向などがあります。

おそらくバイナリ記憶装置の最も古い例は、バジル・ブションとジャン＝バティスト・ファルコン（1732年）によって発明され、ジョセフ・マリー・ジャカール（1804年）によって開発され、後にセミヨン・コルサコフ、チャールズ・バベッジ、ハーマン・ホレリス、そしてIBMのような初期のコンピュータ製造業者によって採用されたパンチカードである。そのアイデアの派生が、穴あき紙テープである。これらすべてのシステムでは、媒体（カードまたはテープ）は概念的に穴の位置の配列を保持し、各位置は穴が開いているか開いていないかであり、したがって1ビットの情報を保持していた。ビットによるテキストのエンコードは、モールス信号（1844年）や、テレタイプや株価表示機（1870年）などの初期のデジタル通信機器でも使用されていた。

離散論理の最初の電気機器 (エレベーターや信号機の制御回路、電話交換機、コンラート・ツーゼのコンピュータなど) は、ビットを電気リレーの「開」または「閉」の状態として表しました。1940 年代にリレーが真空管に置き換えられると、コンピュータ製造業者は、水銀遅延線を伝わる圧力パルス、ブラウン管の内面に蓄えられた電荷、フォトリソグラフィー技術によってガラス ディスクに印刷された不透明な点など、さまざまな記憶方法を試しました。

1950年代から1960年代にかけて、これらの方法は、磁気コアメモリ、磁気テープ、ドラム、ディスクなどの磁気記憶装置に大きく取って代わられました。これらの磁気記憶装置では、ビットは強磁性フィルムの特定の領域の磁化の極性、またはある方向から他の方向への極性の変化によって表されました。同じ原理は、後に1980年代に開発された磁気バブルメモリで使用され、地下鉄の切符や一部のクレジットカードなど、さまざまな磁気テープ製品に今でも使用されています。

ダイナミックランダムアクセスメモリやソリッドステートドライブなどの現代の半導体メモリでは、ビットの2つの値は、コンデンサまたはフローティングゲートMOSFETに保存された2つの電荷レベルによって表されます。特定の種類のプログラマブルロジックアレイと読み取り専用メモリでは、ビットは回路の特定のポイントでの導電パスの有無によって表される場合があります。光ディスクでは、ビットは反射面上の微細なピットの有無としてエンコードされます。1次元バーコードと2次元QRコードでは、ビットは黒または白の線または四角形としてエンコードされます。

現代のデジタルコンピューティングでは、ビットはブール論理ゲートで変換されます。

シリアル伝送では、ビットは 1 つずつ送信されます。対照的に、パラレル伝送では複数のビットが同時に送信されます。シリアル コンピュータは、ビット シリアルまたはバイト シリアルのいずれかの形式で情報を処理します。データ通信の観点から見ると、バイト シリアル伝送は、バイナリ信号による 8 方向パラレル伝送です。

Cなどのプログラミング言語では、ビット演算はバイナリ文字列をバイナリ数値として解釈するのではなく、ビットのベクトルであるかのように操作します。

データ転送速度は通常、10 進 SI 倍数で測定されます。たとえば、チャネル容量は8 kbit/s = 8 kb/s = 1 kB/s と指定されます。

ファイルサイズは、多くの場合、1 KiB = 1024バイト = 8192ビットなど、（2進数の）IECバイト倍数で測定されます。歴史的な理由により、ファイルサイズが、IEC標準の接頭辞Ki、Mi、Giではなく、あいまいな接頭辞K、M、Gを使用して2進数の乗数で指定される場合、混乱が生じる可能性があります。^[13]

大容量ストレージデバイスは通常、1 TB =バイト など、10 進 SI 倍数で測定されます。${\displaystyle 10^{12}}$

紛らわしいことに、 DRAMチップなどの直接アドレス指定可能なメモリデバイス、またはメモリモジュール上のそのようなチップの集合体のストレージ容量は、2進数の倍数として指定され、IECが推奨するGi接頭辞ではなく、あいまいな接頭辞Gが使用されます。たとえば、「1GB」の容量を持つと指定（および宣伝）されているDRAMチップには、バイトの容量があります。2022年時点で、「8GB」の容量を持つメモリシステムに対する一般的な理解と、「8GB」のSIの正しい意味との間の違いは、依然としてソフトウェア設計者にとって困難を引き起こしていました。^[14]${\displaystyle 2^{30}}$

ビットは国際単位系（SI）では定義されていない。しかし、国際電気標準会議は規格IEC 60027を発行し、2進数の記号は「ビット」であり、キロビットの場合は「kbit」など、すべての倍数でこれを使用する必要があると規定している。^[15]ただし、小文字の「b」も広く使用されており、IEEE 1541規格（2002）で推奨されています。対照的に、大文字の「B」はバイトの標準的で慣習的な記号です。

複数のビットは、いくつかの方法で表現および表わすことができます。情報技術では、一般的に繰り返し発生するビットのグループを表現する便宜上、伝統的にいくつかの情報単位が使用されてきました。最も一般的なのは、1956年6月にWerner Buchholzによって造られた単位バイトで、これは歴史的に、コンピュータでテキストの1文字をエンコードするために使用されるビットのグループを表すために使用されていました（UTF-8マルチバイトエンコードが引き継ぐまで） ^{[2] [16] [17] [18] [19]}この理由から、多くのコンピュータアーキテクチャで基本的なアドレス指定可能な要素として使用されました。1993年までに、ハードウェア設計の傾向は8ビットバイトに収束しました。^[20] ただし、基礎となるハードウェア設計に依存することの曖昧さのため、単位オクテットが8ビットのシーケンスを明示的に示すように定義されました。

コンピュータは通常、固定サイズのグループ (慣例的に「ワード」と呼ばれます) でビットを操作します。バイトと同様に、ワード内のビット数もハードウェア設計によって異なり、通常は 8 ～ 80 ビットですが、一部の特殊なコンピュータではそれ以上のビット数になることもあります。21 世紀初頭、市販のパーソナル コンピュータやサーバー コンピュータのワード サイズは 32 ビットまたは 64 ビットです。

国際単位系では、ビットやバイトでも一般的に使用される、標準化された単位の倍数を表す一連の 10 進接頭辞が定義されています。キロ(10 ^{3 ) から}ヨタ(10 ²⁴ )までの接頭辞は 1000 の倍数で増加し、対応する単位はキロビット(kbit) からヨタビット(Ybit) までです。

• ボー – 電気通信におけるシンボルレート測定
• 2進数 – 2を基数とする数で表される数Pages displaying short descriptions of redirect targets
• ビットレート – ビット/秒で表される情報伝送速度
• ビットストリーム – 2進数のシーケンス
• バイト – デジタル情報の単位。通常は8ビット
• エントロピー（情報理論）  – 確率的データソースの出力を指定するために必要な情報の予想量
• 曖昧な部分
• 整数（コンピュータサイエンス）  – 整数データ型のデータ
• ニブル – バイナリデータの4ビット単位
• プリミティブデータ型 – プログラミング言語によって提供される非常に基本的な/コアなデータ型
• 量子ビット – 量子情報の基本単位（量子ビット）
• シャノン（単位）  – 情報の単位
• 三進法 – 3進法
• トリット（コンピューティング）  - 3 進法Pages displaying short descriptions of redirect targets（3 進数）

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• ビット計算機 – ビット、バイト、キロビット、キロバイト、メガビット、メガバイト、ギガビット、ギガバイト間の変換を提供するツール
• BitXByteConverter 2016-04-06にWayback Machineでアーカイブ– ファイルサイズ、ストレージ容量、デジタル情報をさまざまな単位で計算するツール