Нат (одиниця вимірювання)

Шаблон:Основні одиниці інформації Шаблон:Otheruses Натура́льна одини́ця інформа́ції (символ нат, Шаблон:Lang-en),^[1] іноді також ніт або непіт (Шаблон:Lang-en), — це одиниця інформації або ентропії на основі натуральних логарифмів та степенів е, радше ніж степенів 2 та логарифмів за основою 2, які визначають біт. Ця одиниця також відома під своїм символом, нат. Для інформаційної ентропії нат є природною одиницею. Фізичні системи природних одиниць, які нормалізують сталу Больцмана в 1, фактично вимірюють термодинамічну ентропію в натах.

Коли ентропію Шеннона записано із застосуванням натурального логарифма,

H = - \sum_{i} p_{i} \ln p_{i}

то вона неявно дає вимірюване число в натах.

Один нат дорівнює Шаблон:Sfrac шеннонів (або біт) ≈ 1.44 Ш або, що рівнозначно, Шаблон:Sfrac гартлі ≈ 0.434 Гарт.^[1] Коефіцієнти 1.44 та 0.434 випливають з відношень

(2^{x} = e^{1} \Rightarrow x = \frac{1}{\ln 2})

і

(1 0^{x} = e^{1} \Rightarrow x = \frac{1}{\ln 10})

.

Один нат є кількістю інформації такої події, ймовірністю трапляння якої є 1/е.

Історія

Алан Тюрінг використовував натуральний бан^[2]. Бултон і Шаблон:Нп у зв'язку з мінімальною довжиною повідомлення використовували термін ніт,^[3] який спільнотою мінімальної довжини опису було згодом змінено на нат, щоби уникнути плутанини з одиницею ніт, яка використовувалася як одиниця яскравості.^[4]