Grundlagen Computertechnik Die Informatik unterscheidet viele Fachbegriffe, die oft aus dem Englischen stammen und nicht eindeutig ins Deutsche zu übersetzen sind. Zu den Grundlagen der Informatik zählen u. a. die Bezeichnungen „Bit“ und „Byte“. Doch was unterscheidet diese Begriffe voneinander? Hier haben Sie die Antworten:

Was sind Bits?

Der Bit ist ein Begriff aus der Fachinformatik und bezeichnet eine Binärziffer d. h. eine Ziffer, die im Dualsystem zur Darstellung von Zahlen verwendet wird. Ein Bit kann demzufolge nur eine 0 oder eine 1 sein. In Bits werden üblicherweise digitale Daten gemessen. Die Datenmenge hängt von der Anzahl der binären Variablen ab und kann nur als 1 Bit angegeben werden. Ebenso kann der Bit die Größe einer Informationsmenge darstellen. Dabei ist der Bit als Wahrheitswert in einer Auswahl aus zwei wahrscheinlichen Möglichkeiten enthalten. Das Wort Bit kommt aus dem Englischen und bedeutet „binary digit“ d. h. Binärziffer. Andere Definitionen bezeichnen den Bit als die „kleinstmögliche Informationseinheit“ der Informationstechnik. Dabei gibt es feste Regeln zur Schreibweise des Bit im Allgemeinen, des Bit als Maßeinheit und des Symbols „bit“.
In der Digitaltechnik werden Bits in Zusammenhang mit Zuständen verwendet, die den Wahrheitswerten entsprechen (wahr oder falsch, 0 oder 1). Eine Datenmenge von einem 1 Bit entspricht dem Informationsträger, der sich in einem der beiden Zustände befindet. Ein „Zustand“ ist der Wert eines oder mehrerer Bits. Im Wert können ein oder mehrere physikalische Elemente enthalten sein. Mehrere Elemente können zu einer Einheit zusammengefasst werden. Der Zustand dieser Einheit hängt dann von den Zuständen der einzelnen Elemente ab. Acht Bits bilden eine Einheit (1 Byte).
In Abhängigkeit von der Anzahl der Bits lassen sich unterschiedliche Zustände darstellen. Die heutigen Computer und digitalen Geräte besitzen Speicherkapazitäten von Milliarden von Bits, die mittlerweile in Bytes dargestellt werden.
Bei der Datenübertragung z. B. via Modem wird das Bit für die Darstellung der Geschwindigkeit benutzt. Je nach Art des Modems bzw. der Verbindung hängt die Anzahl der Bits/s ab. Ebenso wird das Bit als Einheit verwendet, um die Größte eines Speichermediums z.B. einer CD, einer Festplatte) darzustellen.
Bits können sich ändern, wenn es zu sogenannten Bitfehlern kommt. Diese können auftreten, wenn zwei Biteinheiten, die identisch sein müssen, auch nur in kleinster Weise Abweichungen zeigen. Bitfehler können dazu führen, dass ausführbare Dateien (z.B. Worddokumente, etc.) unbrauchbar werden (wenn aus einer 0 eine 1 wird oder umgekehrt). Desweiteren können verschlüsselte Dokumente im Falle eines Bitfehlers nicht mehr entschlüsselt werden. Bitfehler auf diversen Speichermedien z.B: CD / DVD können zu Datenschäden führen oder im Extremfall die ganze CD unbrauchbar machen. Deswegen spielt die Korrektheit der Bits bei der Programmierung eine besonders wichtige Rolle. Ein einziger Bitfehler kann sogar lebensbedrohlich sein (s. Raumfahrt, Flüge, etc.)
Um Bitfehler zu vermeiden, ist es wichtig, Daten redundant zu kodieren d. h. zu überprüfen, ob der Datenblock Bitfehler enthält. Dazu führt man eine sogenannte Paritätsprüfung durch, um die Bitübertragung zu kontrollieren. Bei einem Fehler fordert der Empfänger eine Neuübermittlung an. Bei einer Vorwärtsfehlerkorrektur werden mehrere Bits hinzugefügt. Die Vorwärtsfehlerkorrektur ermöglicht es, fehlerhafte Bits zu korrigieren, solange die Fehler nicht zu viele werden. Deswegen sind Bytes auf CDs in zentimeterlangen Abständen verteilt, so dass sie immer noch lesbar ist, selbst wenn die CD verkratzt ist. Die Vorwärtsfehlerkorrektur hat aber einen erheblichen Nachteil. Sie kostet viel Speicherplatz bei CDs und jede Menge Geschwindigkeit bei Netzwerken und Mobiltelefonen. Ohne die Möglichkeit der Vorwärtskorrektur wären einige Geräte erheblich schneller. Bits werden in der Fachinformatik auf verschiedene Arten dargestellt.
Normalerweise entspricht die Größeneinheit von 8 Bits einem Byte. Bei der Größenmessung von Speichermedien stellen 1024 Bits (210) das Gesamtvolumen einer CD dar. Die ältere Bezeichnung ist 16 Bit. Fachinformatiker verwenden bevorzugt die Variante 1024 Bits. Das Wort Bit ist eine Wortschöpfung aus Binary und digit und bezieht sich auf eine Ziffer mit einem Doppelwert (0 oder 1). Diese hat man in der Vergangenheit bevorzugt zum Zählen verwendet.

Was sind Bytes?

Die Bezeichnung „Byte“ ist ein weiterer Begriff aus der Informatik und beschreibt eine Größeneinheit, die aus 8 Bits (1 Oktett) besteht. Ein Oktett wird manchmal in zwei Teile zerlegt (je 4 Bits) und durch eine hexadezimale Ziffer dargestellt. Ein Oktett kann also durch zwei Hexadezimalziffern dargestellt werden. Die englische Bezeichnung lautet binary term (binärer Ausdruck). Bytes können die Größe einer geordneten oder ungeordneten Datenmenge definieren. Desweiteren können Bytes eine adressierbare Speichereinheit sein, die ein Zeichen darstellen kann, um die Größe einer Datenmenge zu definieren z. B. Kapazität von CD, Festplatte oder anderen Speichermedien. Ein Byte kann rund 256 unterschiedliche Zeichen darstellen, die in der entsprechenden Zeichentabelle zu finden sind. Ein Byte kann also rund 256 unterschiedliche Zustände darstellen. Z.B. benötigt jedes ASCII Zeichen genau 1 Byte zur Kodierung. Bytes können auch einen Datentyp der Programmiersprache darstellen.
Das Wort Byte ist eine künstliche Wortschöpfung aus dem Englischen und bedeutet soviel wie „bit“ = bisschen und „bite“ = Biss. Der Begriff entstand 1956, als Werner Buchholz die Breite von 6 Bit als kleinste Speichereinheit während der Entwicklung eines IBM-Computers definierte. Damals nannte er die Bytes Bites, diese Schreibweise wurde dann aber geändert, um Verwechslungen mit den Bits zu vermeiden.
Das Byte ist im Zusammenhang mit Netzwerken auch unter dem Begriff Octet zu finden. Der Grund dafür ist, dass in einem Netzwerk viele Computer miteinander zusammenarbeiten und der Begriff Byte unterschiedliche Bedeutungen haben kann.
Ein Byte entspricht immer einer achtstelligen Binärzahl. Das Byte kann in diesem Sinn mit einem Schriftzeichen gleichgesetzt werden.
Die Fachinformatik spricht aber auch von einem Byte als Recheneinheit für Computersysteme. Die Menge der Bits hängt von der Art des Systems ab, daher kann ein Byte z. B. aus 128 Bits bestehen. Byte ist die kleinste Größeneinheit, in der die Kapazität von Speichermedien gemessen werden kann. Der Zustand des Mediums wird binär in Bits dargestellt und kann positiv (1) oder negativ (0) sein. Moderne Medien lassen sich eigentlich nicht mehr in Byte messen, da deren Kapazität immer größer wird. Sie werden in Megabyte oder Gigabyte dargestellt. Der Byte ist die zweitkleinste Einheit im Dualsystem der Fachinformatik. Mit 1 Byte können Werte zwischen 0 und 255 dargestellt werden (2 hoch 8). Erreicht die Summe der Bytes eine oder die nächste 10er-Potenz, werden Ziffern hinter der Zahl weggestrichen und durch eine Abkürzung ersetzt.