Bài giảng Kỹ thuật ứng dụng công nghệ thông tin: Chương 2 - ThS. Vương Xuân Chi

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật ứng dụng công nghệ thông tin: Chương 2 - Kiến thức cơ sở" cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Khái niệm thông tin; khái niệm về dữ liệu; biểu diễn thông tin trong máy tính; hệ thống mã hóa;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật ứng dụng công nghệ thông tin: Chương 2 - ThS. Vương Xuân Chi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN GV:ThS. Vương Xuân Chi 0903.270 567 vxchi@ntt.edu.vn cntt.ntt.edu.vn 1
CHƯƠNG 2 KIẾN THỨC CƠ SỞ ❖ 1 Khái niệm thông tin ❖ 2 Khái niệm về dữ liệu ❖ 3 Hệ đếm ❖ 4 Biểu diễn thông tin trong máy ❖ 4 Hệ thống mã hóa cntt.ntt.edu.vn 2
1. KHÁI NIỆM THÔNG TIN ❖ Thông tin là gì ? ✓ Về bản chất, thông tin là một đại lượng không thể đo lường hay trực tiếp nhìn thấy, chạm vào. Con người chỉ nhận ra sự tồn tại của thông tin khi tiếp xúc hoặc bằng cách dung nạp chúng. Dẫn đến việc thông tin có nhiều khái niệm và cách giải nghĩa khác nhau. ✓ Từ điển Oxford English Dictionary cho rằng thông tin là “điều người ta đánh giá hoặc nói đến; là tri thức, tin tức” còn theo từ điển Bách khoa toàn thư Việt Nam thì thông tin là “một khái niệm cơ bản của khoa học hiện đại, khái quát về các điều hiểu biết, tri thức thu được qua nghiên cứu, khảo sát hoặc trao đổi giữa các đối tượng với nhau”. cntt.ntt.edu.vn 3
1. KHÁI NIỆM THÔNG TIN ❖ Thông tin có một số thuộc tính quan trọng, bao gồm: ✓ Giá trị: Thông tin mang lại giá trị khi nó cung cấp hiểu biết mới, giải quyết vấn đề, hoặc hỗ trợ quyết định. ✓ Tính đầy đủ và chính xác: Thông tin cần phải đầy đủ và chính xác để có thể tin tưởng và sử dụng một cách hiệu quả. ✓ Tính liên quan: Thông tin cần phải có mối liên quan với ngữ cảnh và mục đích sử dụng của nó. ✓ Tính thời gian: Thông tin có giá trị cao khi nó được cung cấp đúng lúc và phản ánh tình trạng hiện tại. cntt.ntt.edu.vn 4
1. KHÁI NIỆM THÔNG TIN ❖ Thông tin có một số thuộc tính quan trọng (tt) ✓ Tính mới: Thông tin mới có giá trị hơn so với thông tin cũ, đặc biệt trong môi trường nhanh chóng thay đổi. ✓ Tính độc lập: Thông tin nên tồn tại và mang ý nghĩa mà không phụ thuộc quá nhiều vào ngữ cảnh hoặc thông tin khác. ✓ Tính đồng nhất: Thông tin cần được truyền đạt một cách đồng nhất và không mâu thuẫn. ✓ Khả năng diễn đạt: Thông tin nên được trình bày một cách rõ ràng và dễ hiểu. ✓ Tính hệ thống: Thông tin có giá trị khi được tổ chức và xử lý một cách hệ thống. cntt.ntt.edu.vn 5
2. KHÁI NIỆM DỮ LIỆU ❖ Dữ liệu là gì ? ✓ Data hay dữ liệu là tập hợp thông tin dưới dạng ký hiệu, chữ viết, chữ số, hình ảnh, âm thanh... Dữ liệu gốc chưa qua xử lý được gọi là dữ liệu thô. Dữ liệu này bao gồm các số, ký tự, hình ảnh, ký hiệu, đại lượng vật lý và thường được tiếp tục xử lý bởi con người hoặc đưa vào máy tính. cntt.ntt.edu.vn 6
2. KHÁI NIỆM DỮ LIỆU ❖ Thông tin khác với dữ liệu như thế nào? ✓ Khi tìm hiểu các khái niệm về thông tin là gì ở trên, nhiều người sẽ thấy thông tin khá giống với dữ liệu. Vậy làm sao để phân biệt và chúng khác nhau ở điểm nào? ✓ Dữ liệu chỉ là dữ kiện hoặc số liệu. Chúng là các bit thông tin nhưng chưa phải là thông tin. Khi mà dữ liệu được xử lý, tổng hợp hay giải thích làm cho chúng có ý nghĩa hoặc có ích thì mới được gọi là thông tin. Việc sử dụng các dữ liệu đó như thế nào sẽ xác định chúng có phải là thông tin hay không. cntt.ntt.edu.vn 7
2. KHÁI NIỆM DỮ LIỆU cntt.ntt.edu.vn 8
3. HỆ ĐẾM ❖ Hệ đếm là một tập các ký hiệu (bảng chữ số) và các quy tắc để biểu diễn các số và xác định giá trị của các biểu diễn số. ❖ Ví dụ: Hệ đếm La mã có bảng chữ là {I,V,X,L,C,D,M} đại diện cho các giá trị là 1, 5,10, 100, 500 và 1000. Quy tắc biểu diễn số là viết các chữ số cạnh nhau. Quy tắc tính giá trị là nếu một chữ số có một chữ số bên trái có giá trị nhỏ hơn thì giá trị của cặp số bị tình bằng hiệu hai giá trị. Còn nếu số có giá trị nhỏ hơn đứnGphía phải thì giá trị chung bằng tổng hai giá trị MLVI = 1000 + 50 + 5 +1 =1056 MLIV = 1000 + 50 + 5 -1 = 1054 III = 1 + 1 + 1 = 3 cntt.ntt.edu.vn 9
3. HỆ ĐẾM Ví dụ: Hệ thập phân (số tự nhiên): 13 Hệ nhị phân (máy tính hiểu): 1101 Hệ thập lục phân (mã hóa dữ liệu): D cntt.ntt.edu.vn 10
3. HỆ ĐẾM ❖ VD: Hệ đếm thập phân ✓ Bảng chữ số {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} ✓ Quy tắc biểu diễn: ghép các chữ số ✓ Quy tắc tính giá trị: mỗi chữ số x đứng ở hàng thứ i tính từ bên phải có giá trị là x.10i. Như vậy một đơn vị ở một hàng sẽ có giá trị gấp 10 lần một đơn vị ở hàng kế cận bên phải ✓ Giá trị của số là tổng giá trị của các chữ số có tính tới vị trí của nó. Giá trị của 3294,5 là: 3.103 + 2.102 + 9.101 + 4.100 + 5.10-1 111 = 1.102 + 1.101 + 1.100 = 111 cntt.ntt.edu.vn 11
3.1 HỆ ĐẾM CÓ CƠ SỐ BẤT KỲ ❖ Có thể chọn các hệ đếm với cơ số khác 10. ❖ Với một số tự nhiên b > 1, với mỗi số tự nhiên n luôn tồn tại một cách phân tích duy nhất n dưới dạng một đa thức của b với các hệ số nằm từ 0 đến b-1 n = ak.bk + ak-1.bk-1 +…+ a1b1+a0 , 0≤ ai≤b-1 Khi đó biểu diễn của n trong cơ số b là akak-1 …a1a0 VD: 14 = 1.32 + 1.31 + 2.30 = 1.23+1.22+1.21 +0.20 Do đó 1410 = 1123 = 11102 ❖ Như vậy với hệ đếm cơ số b, ta cần dùng b chữ số cho bảng kí hiệu và các qui tắc viết số, tính giá trị tương tự như hệ đếm cơ số 10. Tức gấp b lần cntt.ntt.edu.vn 12
3.1 HỆ ĐẾM NHỊ PHÂN ❖ Hệ đếm nhị phân là hệ được sử dụng nhiều đối với máy tính điện tử vì sử dụng các thành phần vật lý có hai trạng thái để nhớ các bit. ❖ Hệ nhị phân dùng 2 chữ số là {0,1} và chữ số 1 ở một hàng có giá trị bằng 2 lần chữ số 1 ở hàng kế cận bên Phải 1110,1012 = 1.23 + 1.22 + 1.21 + 0.20 + 1.2-1 + 0.2-2 + 1.2 -3 = 14,62510 ❖ Gọn hơn, giá trị này chính bằng tổng của 2 lũy thừa vị trí của các chữ số 1. 1110,1012 = 23 + 22 + 21 + 2-1 + 2 -3 = 14,62510 cntt.ntt.edu.vn 13
3.2 SỐ HỌC NHỊ PHÂN ❖ Bảng cộng: 0+0=0, 1+0=0+1=1, 1+1=10 ❖ Bảng nhân: 0x0=0x1=1x0=0 1x1=1 ❖ Ví dụ 7+5 = 12, 12-5 = 7, 6x5 = 30, 30:6=5 được thể hiện trong hệ nhị phân cntt.ntt.edu.vn 14
3.3 HỆ HEXA (HỆ ĐẾM CƠ SỐ 16) ❖ Hệ nhị phân tuy tính toán đơn giản nhưng biểu diễn số rất dài. ❖ Hệ thập phân thì không thích hợp với máy tính. ❖ Người ta thường dùng hệ 16 (hexa) vì biểu diễn số ngắn mà chuyển đổi với hệ nhị phân rất đơn giản ❖ Hệ đếm cơ số 16 dùng các chữ số { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F} ❖ Bảng cộng, nhân không hoàn toàn giống như trong hệ thập phân, ví dụ 5+6 = B nhưng cách thực hiện các phép toán số học cũng tương tự như hệ thập phân. cntt.ntt.edu.vn 15
3.4 ĐỔI BIỂU DIỄN SỐ VỚI CÁC CƠ SỐ KHÁC NHAU ❖ Giả sử có số nguyên N, cần tìm biểu diễn của nó trong một hệ đếm cơ số b ❖ Giả sử biểu diễn đó là dndn-1…d1d0 N = dn.bn + dn-1.bn-1 +…+ d1b1+d0 , 0≤ di≤b-1 ❖ Chia n cho b ta được số dư d0. và thương N1= dn.bn-1 + dn-1.bn-2 +…+ d2b1+d1 ❖ Chia N1 cho b ta được số dư d1 và thương N2 = dn.bn-2 + dn-1.bn-3 +…+ d3b1+d2 ❖ Chia và tách số dư liên tiếp n cho cơ số b, lần lượt tách ra các số dư - chính là các hệ số của biểu diễn số trong cơ số b. ❖ Quá trình sẽ dừng lại khi nào thương bằng 0 cntt.ntt.edu.vn 16
3.5 QUY TẮC ĐỔI BIỂU DIỄN SỐ VỚI PHẦN NGUYÊN cntt.ntt.edu.vn 17
3.6 QUY TẮC ĐỔI BIỂU DIỄN SỐ VỚI PHẦN NGUYÊN ❖ Thực chất chuyển đổi một số nguyên N sang dạng cơ số 2 là tìm biểu diễn tổng các 2i.của N. Điều này có thể được thực hiện bằng giải pháp trừ dần với giá trị của các 2 lũy thừa như sau: Lấy N trừ với 2i gần nhất được số dư N1, tiếp tục lấy N1 trừ với 2i gần nó nhất … Quá trình tiếp tục đến khi số dư của phép trừ bằng 0. Khi đó N là tổng của cấc 2i bị trừ và qua đó ta tạo được dạng nhị phân của N. ❖ Ví dụ: 179 = 128 + 51 = 128 + 32 + 19 = 128 + 32 + 16 + 3 = 128 + 32 + 16 + 2 + 1 = 27 + 25 + 24 + 21 + 20 = 101100112 cntt.ntt.edu.vn 18
3.6 ĐỔI BIỂU DIỄN SỐ CHO PHẦN LẺ VỚI CÁC CƠ SỐ KHÁC NHAU ❖ Có số x < 1, cần đổi ra phần lẻ trong biểu diễn cơ số b x = d-1.b-1 + d-2.b-2 +…+ d-mb-m+…. ❖ Nếu nhân x với b, d-1 sẽ chuyển sang phần nguyên và phần lẻ sẽ là: x2= d-2.b-1 + d-3.b-2 …+ d-mb-m+1+…. ❖ Nếu nhân x với b, d-1 sẽ chuyển sang phần nguyên và phần lẻ sẽ là: x3= d-3.b-1 + d-4.b-2 …+ d-mb-m+2+…. ❖ Do đó có thể tách các số chữ số bằng nhân liên tiếp phần lẻ với b và tách lấy phần nguyên cntt.ntt.edu.vn 19
3.7 QUY TẮC THỰC HÀNH ĐỔI BIỂU DIỄN SỐ VỚI PHẦN LẺ cntt.ntt.edu.vn 20