1. Các dạng thông tin cơ bảna.Dạng văn bản- Là những gì được ghi lại bằng các con số, chữ viết… trong sách vở, báo chí. Show
b.Dạng hình ảnh- Các hình vẽ trong tranh ảnh trong sách báo, tấm ảnh chụp một người nào đó… c.Dạng âm thanh- Các tiếng động trong đời sống hàng ngày như tiếng chim hót, tiếng đàn, tiếng trống trường… Bài 2. Thông tin và dữ liệu1. Khái niệmthông tin và dữ liệu- Thông tin là những hiểu biết có thể có được về 1 thực thể nào đó - Dữ liệu là thông tin đưa vào máy tính để xử lý 2. Đơn vị đo lượng thông tin- Đơn vị cơ bản đo thông tin là bit (Binary Digital) - Bit là đơn vị nhỏ nhất được lưu trữ trong máy tính để biểu diễn hai trạng thái 0 và 1 (0: không có điện; 1: có điện) ta còn thường gọi là mã nhị phân  Hình 1. Biểu diến thông tin bằng dãy tám bit - Ngoài đơn vị bit, ta cũng thường dùng đơn vị đo lượng thông tin là Byte (đọc là bai) - 1 byte = 8 bit Một số đơn vị bội của Byte Bảng 1. Một số đơn vị bội của Byte 3. Các dạng thông tinThông tin có 2 loại: số và phi số - Số: Số nguyên, số thực,… - Phi số: Văn bản, hình ảnh, âm thành,… + Dạng văn bản: Tờ báo, cuốn sách, tấm bia,… + Dạng hình ảnh: Bức tranh vẽ, ảnh chụp, bản đồ, biển báo,… + Dạng âm thanh: Tiếng nói con người, tiếng sóng biển, tiếng đàn, tiếng chim hót,… 4. Mã hóa thông tin trong máy tính- Để máy tính xử lí được, thông tin cần phải được biến đổi thành dãy bit (biểu diễn bằng các số 0, 1). Cách biến đổi như thế được gọi là mã hoá thông tin Ví dụ: Hình 2. Mã hóa thông tin trong máy tính - Để mã hoá thông tin dạng văn bản ta dùng bộ mã ASCII để mã hoá các ký tự. Mã ASCII các ký tự đánh số từ: 0 đến 255 - Bộ mã Unicode: có thể mã hóa 65536 =216 ký tự, có thể mã hóa tất cả các bảng chữ cái trên thế giới 5. Biểu diễn thông tin trong máy tínha. Thông tin loại số Hệ đếm: + Hệ thập phân: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 + Hệ nhị phân: 0, 1 + Hệ cơ số mười sáu (hexa): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Biểu diễn số trong các hệ đếm: Chuyển đổi giữa các hệ đếm: Hình 3. Ví dụ minh họa đổi số trong hệ cơ số 10 sang hệ cơ số 2 và hệ cơ số 16
-Biểu diễn số nguyên: Hình 4. Ví dụ minh họa biểu diễn số nguyên Trong đó: + Phần nhỏ nhất của bộ nhớ lưu trữ số 0 hoặc 1: 1 bit + Một byte có 8 bit, bit cao nhất thể hiện dấu (bit dấu) + Có thể dùng 1 byte, 2 byte, 4 byte… để biểu diễn số nguyên - Biểu diễn số thực: + Biểu diễn số thực dưới dạng dấu phẩy động: + M: Là phần định trị (0,1=< M < 1) + K: Là phần bậc (K =< 0) Ví dụ: 13456,25 = 0.1345625 x 105 Dạng tổng quát: ±M x 10±K Trong đó: + Biểu diễn số thực trong một số máy tính: + Ví dụ: 0,007 = 0.7 x 10-2 Hình 5. Ví dụ minh họa biểu diễn số thực b. Thông tin loại phi số Biểu diễn văn bản: - Mã hoá thông tin dạng văn bản thông qua việc mã hóa từng kí tự và thường sử dụng: + Bộ mã ASCII: Dùng 8 bit để mã hoá kí tự, mã hoá được 256 = 28 kí tự + Bộ mã Unicode: Dùng 16 bit để mã hóa kí tự, mã hoá được 65536 = 216 kí tự - Trong bảng mã ASCII mỗi kí tự được biểu diễn bằng 1 byte Các dạng khác:Hình ảnh, âm thanh cũng phải mã hoá thành các dãy bit
Dữ liệu là gì?Dữ liệu (data) là chuỗi bất kỳ của một hoặc nhiều ký hiệu có ý nghĩa thông qua việc giải thích một hành động cụ thể nào đó. Dữ liệu cần phải được thông dịch để trở thành thông tin. Để dữ liệu thành thông tin, cần xem xét một số nhân tố bao gồm người tạo ra dữ liệu và thông tin được mong muốn từ dữ liệu đó. (Nguồn Wikipedia) Bây giờ, nếu chúng ta nói về dữ liệu chủ yếu trong lĩnh vực khoa học, thì câu trả lời cho “dữ liệu là gì” sẽ là dữ liệu là các loại thông tin khác nhau thường được định dạng theo một cách cụ thể. Dữ liệu máy tính là gì?Dữ liệu máy tính là thông tin xử lý hoặc lưu trữ bởi một máy tính. Thông tin này có thể ở dạng tài liệu văn bản, hình ảnh, đoạn âm thanh, chương trình phần mềm hoặc các dạng dữ liệu khác. … Điều này cho phép truyền dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác bằng kết nối mạng hoặc các thiết bị đa phương tiện khác nhau. Các kiểu dữ liệu phổ biến bao gồm:
Để đạt được hiệu quả cao khi xử lý, lưu trữ và truyền thông tin điều cần thiết là phải tìm cách tổ chức và biểu diễn (thể hiện) thông tin trong MTĐT một cách hợp lý. Như đã biết, dữ liệu là hình thức biểu diễn thông tin. Vậy đối với máy tính dữ liệu chính là các thông tin đã được mã hoá dưới dạng số nhị phân. Dữ liệu – thông tin được máy tính xử lý có thể có các dạng khác nhau. Máy tính có thể tính toán trên các số, có thể xử lý thông tin chữ hay thông tin logic, có thể xử lý những thông tin đa phương tiện (multimedia) như âm thanh và hình ảnh. Máy tính còn có thể xử lý tri thức (knowledge). Thông tin về một đối tượng có thể rất phức tạp và có thể được thể hiện bằng nhiều dữ liệu có kiểu khác nhau. Ví dụ thông tin về một cán bộ có thể có tên, nơi sinh là văn bản; ngày sinh, lương là số; ảnh chân dung là ảnh… Để lưu trữ trong MTĐT cả dữ liệu số, phi số và tri thức đều được mã hóa bằng các mã nhị phân. Theo nghĩa đó mọi dữ liệu dù là bản chất có khác nhau nhưng đều được số hoá. Dữ liệu kiểu sốBiểu diễn số dấu phảy tĩnhVới kiểu biểu diễn số dấu phảy tĩnh, người ta chọn một độ rộng n bít nào đó cho một số. Trong n bit này, bít đầu tiên dùng để mã dấu của số theo cách bít 0 dùng để mã dấu dương, bít 1 dùng để mã dấu âm. Trong n-1 bít còn lại, lấy một số bít cho phần nguyên và phần còn lại cho phần lẻ. Ví dụ trong dãy 16 bít sau nếu ta dùng 7 bít cho phần nguyên và 8 bít cho phần lẻ và một bít cho dấu thì biểu diễn sau thể hiện số 1100101,11011011 Do với mỗi kiểu biểu diễn đã chọn, vị trí dấu phảy mang tính quy ước nằm ở một vị trí cố định nên kiểu biểu diễn này gọi là kiểu dấu phảy tĩnh. Trên thực tế đa số các môi trường xử lý quy ước dấu phảy đứng sau ô cuối cùng có nghĩa là chỉ áp dụng chế độ dấu phảy tĩnh cho số nguyên. Độ dài của biểu diễn tuỳ thuộc vào nhu cầu. Các số nguyên thường dùng chủ yếu có các loại độ dài 8 bit, 16 bít và 32 bit. Mã số nguyên trình bày trên đây được gọi là mã thuận. Thực ra để tiện cho việc thực hiện các phép tính đại số, người ta còn sử dụng nhiều loại mã số nguyên khác như mã ngược, mã bù…mà ta sẽ không trình bày ở đây. Biểu diễn số dấu phảy độngBiểu diễn dấu phảy tĩnh không đáp ứng được một số nhu cầu, đặc biệt trong tính toán gần đúng. Đối với các bài toán tính gần đúng người ta có thể chấp nhận những sai số là lớn về tuyệt đối nhưng tỉ số của sai số trên giá trị thực của số là nhỏ (sai số tương đối). Mặt khác cách biểu diễn số trong dấu phảy tĩnh không đủ mềm dẻo để thể hiện các số quá lớn hoặc quá bé. Đã từ lâu, khi có nhu cầu tính toán gần đúng trên máy tính người ta thường dùng một loại biểu diễn số khác là biểu dấu phảy động. Lý thuyết: Thông tin và dữ liệu1. Khái niệm thông tin và dữ liệu - Thông tin là một khái niệm rất trừu tượng. Thông tin được hiểu như là sự thông báo, trao đổi, giải thích về một đối tượng nào đó và thường được thể hiện dưới dạng các tín hiệu như chữ số, chữ viết, âm thanh, dòng điện... Chẳng hạn thông tin về kết quả học tập của học sinh được giáo viên chủ nhiệm ghi trong sổ liên lạc giúp cho các bậc phụ huynh biết về tình hình học tập của con em mình. Nói một cách tổng quát, thông tin là sự hiểu biết của con người về một thực thể nào đó, có thể thu thập, lưu trữ, xử lí được. - Dữ liệu cũng là một khái niệm rất trừu tượng, là thông tin đã được đưa vào máy tính. Dữ liệu sau khi tập hợp lại và xử lí sẽ cho ta thông tin. Hay nói cách khác, dữ liệu là thông tin đã được mã hoá trong máy tính. Chẳng hạn, con số điểm thi là một dữ liệu hoặc con số về nhiệt độ trong ngày là một dữ liệu, hình ảnh về con người, phong cảnh cũng là những dữ liệu,... 2. Đơn vị đo thông tin Đơn vị cơ bản đo thông tin là bit (Binary digit). Bit là dung lượng nhỏ nhất tại mỗi thời điểm có thể ghi được hoặc là kí hiệu 0 hoặc là kí hiệu 1. Hai kí hiệu này dùng để biểu diễn thông tin trong máy tính. Ngoài đơn vị bit nói trên, đơn vị đo thông tin thường dùng là byte và 1 byte bằng 8 bit. Ta có các đơn vị đo thông tin như sau:
3. Các dạng thông tin Chúng ta, có thể phân loại thông tin thành hai loại: số (số nguyên, số thực...) và phi số (văn bản, âm thanh, hình ảnh...) 4. Mã hoá thông tin trong máy tính Muốn máy tính xử lí được, thông tin phải được biến đổi thành một dãy bit. Cách biến đổi như vậy được gọi là mã hoá thông tin. Để mã hoá thông tin dạng văn bản người ta dùng bộ mã ASCII sử dụng tám bit để mã hoá kí tự. Trong bộ mã ASCII, các kí tự được đánh số từ 0 đến 255 và các kí hiệu này được gọi là mã ASCII thập phân của kí tự. Người ta đã xây dựng bộ mã Unicode sử dụng 16 bit để mã hoá vì bộ mã ASCII chỉ mã hoá được 256 kí tự, chưa đủ để mã hoá đồng thời các bảng chữ cái của các ngôn ngữ trên thế giới. Bộ mã Unicode có thể mã hoá được 65536 kí tự khác nhau. Nó cho phép thể hiện trong máy tính văn bản của hầu hết các ngôn ngữ trên thế giới bằng một bộ mã. Đây là bộ mã chung để thể hiện các văn bản hành chính. Thông tin tuy có nhiều dạng khác nhau nhưng đều được lưu trữ và xử lí trong máy tính chỉ ở một dạng chung đó là mã nhị phân. 5. Biểu diễn thông tin trong máy tính a) Biểu diễn thông tin loại số •Hệ đếm: Hệ đếm được hiểu như tập các kí hiệu và qui tắc sử dụng tập kí hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị các số. Có hệ đếm phụ thuộc vị trí và hệ đếm không phụ thuộc vị trí. Hệ đếm La Mã là hệ đếm không phụ thuộc vị trí, đó là các chữ cái: I=1; V=5; X=10; L=50; C=100; D=500; M=1000; Hệ này thường ít dùng, chỉ dùng để đánh số chương, mục, đánh số thứ tự... Các hệ đếm thường dùng là các hệ đếm phụ thuộc vị trí. Bất kì một số tự nhiên b nào lớn hơn 1 đều có thể chọn làm cơ số cho một hệ đếm. Trong các hệ đếm này, số lượng các kí hiệu được sử dụng bằng cơ số của hệ đếm đó. Các kí hiệu được dùng cho hệ đếm đó có các giá trị tương ứng: 0, 1,..., b-1. i) Hệ thập phân (hệ cơ số 10) sử dụng tập kí hiệu gồm 10 chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vào vị trí của nó trong biểu diễn. ii) Các hệ đếm thường dùng trong Tin học - Hệ nhị phân (hệ cợ số 2) chỉ dùng 2 kí hiệu là chữ số 0 và chữ số 1. Ví dụ: 1012 = Ix22 + 0x21 + 1x2°= 510. - Hệ cơ số mười sáu (Hệ Hexa), sử dụng các kí hiệu: 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, trong đó A, B, C, D, E, F có giá trị tương ứng là 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong hệ thập phân. iii) Biểu diễn số nguyên Một byte biểu diễn được số nguyên trong phạm vi -127 đến 127. iv) Biểu diễn số thực Dùng dấu chấm(.) để ngăn cách giữa phần nguyên và phần thập phân. Mọi số thực đều có thể biểu diễn dưới dạng ±M X 10+K(dạng dấu phẩy động). b) Biểu diễn thông tin loại phi số •Biểu diễn văn bản: Dùng một dãy bit để biểu diễn một kí tự (mã ASCII của kí tự đó) •Các dạng khác: xử lí âm thanh, hình ảnh... thành dãy các bit •Nguyên lí mã hoá nhị phân Thông tin có nhiều dạng khác nhau như số, văn bản, hình ảnh, âm thanh... Khi dựa vào máy tính, chúng đều biến đổi thành dạng chung - dãy bit. Dãy bit là mã nhị phân của thông tin mà nó biểu diễn. Loigiaihay.com
|
