Tải bản đầy đủ (.pdf) (68 trang)

LT: Thông tin, biểu diễn thông tin

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 68 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Tin học cơ sở



Bài 1: Thông tin và xử lí thơng tin bằng máy tính điện tử



Khoa Toán - Cơ - Tin học


Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Nội dung



1 Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


2 Số học nhị phân


3 Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


4 Đại số logic và ứng dụng


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Nội dung



1 Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


2 Số học nhị phân


3 Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


4 Đại số logic và ứng dụng


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin



Dữ liệu - Thông tin - Tri thức



Dữ liệu (data): Là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh, ... mà máy
tính có thể tiếp nhận và xử lý.


Thông tin (information): Là những gì mà con người có thể cảm nhận được
một cách trực tiếp thơng qua các giác quan của mình hoặc gián tiếp thông
qua các phương tiện kỹ thuật.


Tri thức (knowledge): Có tính khái qt hơn thơng tin, là những hiểu biết
có được sau khi xử lý thơng tin.


Ví dụ


Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13
Tri thức:Un =Un−1+Un−2


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Dữ liệu - Thông tin - Tri thức



Dữ liệu (data): Là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh, ... mà máy
tính có thể tiếp nhận và xử lý.


Thơng tin (information): Là những gì mà con người có thể cảm nhận được
một cách trực tiếp thông qua các giác quan của mình hoặc gián tiếp thơng
qua các phương tiện kỹ thuật.


Tri thức (knowledge): Có tính khái qt hơn thơng tin, là những hiểu biết


có được sau khi xử lý thơng tin.


Ví dụ


Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13
Tri thức:Un =Un−1+Un−2


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Dữ liệu - Thông tin - Tri thức



Dữ liệu (data): Là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh, ... mà máy
tính có thể tiếp nhận và xử lý.


Thơng tin (information): Là những gì mà con người có thể cảm nhận được
một cách trực tiếp thơng qua các giác quan của mình hoặc gián tiếp thơng
qua các phương tiện kỹ thuật.


Tri thức (knowledge): Có tính khái qt hơn thơng tin, là những hiểu biết
có được sau khi xử lý thơng tin.


Ví dụ


Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13
Tri thức:Un =Un−1+Un−2


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Dữ liệu - Thông tin - Tri thức




Dữ liệu (data): Là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh, ... mà máy
tính có thể tiếp nhận và xử lý.


Thơng tin (information): Là những gì mà con người có thể cảm nhận được
một cách trực tiếp thơng qua các giác quan của mình hoặc gián tiếp thơng
qua các phương tiện kỹ thuật.


Tri thức (knowledge): Có tính khái qt hơn thơng tin, là những hiểu biết
có được sau khi xử lý thơng tin.


Ví dụ


Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13


Tri thức:Un =Un−1+Un−2


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Dữ liệu - Thông tin - Tri thức



Dữ liệu (data): Là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh, ... mà máy
tính có thể tiếp nhận và xử lý.


Thơng tin (information): Là những gì mà con người có thể cảm nhận được
một cách trực tiếp thông qua các giác quan của mình hoặc gián tiếp thơng
qua các phương tiện kỹ thuật.


Tri thức (knowledge): Có tính khái qt hơn thơng tin, là những hiểu biết
có được sau khi xử lý thơng tin.



Ví dụ


Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13
Tri thức:Un =Un−1+Un−2


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Dữ liệu - Thông tin - Tri thức



Dữ liệu (data): Là các con số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh, ... mà máy
tính có thể tiếp nhận và xử lý.


Thơng tin (information): Là những gì mà con người có thể cảm nhận được
một cách trực tiếp thông qua các giác quan của mình hoặc gián tiếp thơng
qua các phương tiện kỹ thuật.


Tri thức (knowledge): Có tính khái qt hơn thơng tin, là những hiểu biết
có được sau khi xử lý thơng tin.


Ví dụ


Dữ liệu: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13
Tri thức:Un =Un−1+Un−2


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

Khái niệm thông tin và xử lý thơng tin


Mã hóa



Dùng một tập gọi là bảng chữ gồm hữu hạn các kí hiệu mà ta gọi là chữ
cái



Tạo ra tập các mã (code) gồm các từ (word)


Gán cho mỗi đối tượng một mã khác nhau (đảm bảo mỗi đối tượng là duy
nhất)


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

Khái niệm thơng tin và xử lý thơng tin


Mã hóa


Mã hóa nhị phân


Là mã hóa mà bảng chữ chỉ có hai kí hiệu


Trong tin học sử dụng bảng chữ nhị phân với hai kí hiệu là các chữ số nhị
phân {0, 1}.


Nếu sử dụng mã nhị phân có khơng qnkí hiệu thì có thể biểu diễn2n
đối tượng khác nhau.


Ví dụ
Vớin= 3


Có các mã: 000 001 010 011 100 101 110 111


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Mã hóa


Mã hóa nhị phân


Là mã hóa mà bảng chữ chỉ có hai kí hiệu



Trong tin học sử dụng bảng chữ nhị phân với hai kí hiệu là các chữ số nhị
phân {0, 1}.


Nếu sử dụng mã nhị phân có khơng qnkí hiệu thì có thể biểu diễn2n
đối tượng khác nhau.


Ví dụ
Vớin= 3


Có các mã: 000 001 010 011 100 101 110 111


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thông tin



Đơn vị đo thơng tin là bit (binary digit). Trong mã hóa nhị phân, mỗi
chữ số nhị phân sẽ mang một lượng tin nào đó và được lấy làm đơn vị đo
lượng tin.


Khái niệm đối ngẫu của "có thơng tin" là độ bất định hay độ "mù mờ"
của thông tin


Định lượng thông tin bằng cách đo độ bất định của hành vi, trạng thái.
Độ bất định (entropy) có liên quan đến khái niệm xác suất (probability)
Độ đo thông tin (Shannon, 1948) - Entropy


H=−


n


X


i=1


pilog2pi


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thông tin



Đơn vị đo thông tin là bit (binary digit). Trong mã hóa nhị phân, mỗi
chữ số nhị phân sẽ mang một lượng tin nào đó và được lấy làm đơn vị đo
lượng tin.


Khái niệm đối ngẫu của "có thơng tin" là độ bất định hay độ "mù mờ"
của thông tin


Định lượng thông tin bằng cách đo độ bất định của hành vi, trạng thái.
Độ bất định (entropy) có liên quan đến khái niệm xác suất (probability)
Độ đo thông tin (Shannon, 1948) - Entropy


H=−


n
X


i=1


pilog2pi



</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thông tin



Đơn vị đo thông tin là bit (binary digit). Trong mã hóa nhị phân, mỗi
chữ số nhị phân sẽ mang một lượng tin nào đó và được lấy làm đơn vị đo
lượng tin.


Khái niệm đối ngẫu của "có thơng tin" là độ bất định hay độ "mù mờ"
của thông tin


Định lượng thông tin bằng cách đo độ bất định của hành vi, trạng thái.


Độ bất định (entropy) có liên quan đến khái niệm xác suất (probability)
Độ đo thông tin (Shannon, 1948) - Entropy


H=−


n
X


i=1


pilog2pi


</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thông tin



Đơn vị đo thơng tin là bit (binary digit). Trong mã hóa nhị phân, mỗi


chữ số nhị phân sẽ mang một lượng tin nào đó và được lấy làm đơn vị đo
lượng tin.


Khái niệm đối ngẫu của "có thơng tin" là độ bất định hay độ "mù mờ"
của thông tin


Định lượng thông tin bằng cách đo độ bất định của hành vi, trạng thái.
Độ bất định (entropy) có liên quan đến khái niệm xác suất (probability)


Độ đo thông tin (Shannon, 1948) - Entropy


H=−


n
X


i=1


pilog2pi


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thông tin



Đơn vị đo thông tin là bit (binary digit). Trong mã hóa nhị phân, mỗi
chữ số nhị phân sẽ mang một lượng tin nào đó và được lấy làm đơn vị đo
lượng tin.


Khái niệm đối ngẫu của "có thơng tin" là độ bất định hay độ "mù mờ"
của thông tin



Định lượng thông tin bằng cách đo độ bất định của hành vi, trạng thái.
Độ bất định (entropy) có liên quan đến khái niệm xác suất (probability)
Độ đo thông tin (Shannon, 1948) - Entropy


H=−


n
X


i=1


pilog2pi


</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thơng tin


Ví dụ


Khoa Tốn có 32 cán bộ, Bộ mơn Tin học có 8 cán bộ.
Thơng tin "một cán bộ dạy học" có độ mù mờ là


H1 =−Xpilog2pi=−


X 1


32×log2
1
32 = 5



Thông tin "một cán bộ dạy môn Tin học cơ sở", khi đó độ mù mờ của
thơng tin này là:


H2 =−Xpilog2pi=−


X1


8 ×log2
1
8 = 3
Độ bất định giảm được chính là lượng tin của thông tin trên


E=H1−H2 = 2


</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thơng tin


Ví dụ


Khoa Tốn có 32 cán bộ, Bộ mơn Tin học có 8 cán bộ.
Thơng tin "một cán bộ dạy học" có độ mù mờ là


H1 =−Xpilog2pi=−


X 1


32×log2
1
32 = 5



Thơng tin "một cán bộ dạy mơn Tin học cơ sở", khi đó độ mù mờ của
thơng tin này là:


H2 =−Xpilog2pi=−


X1


8 ×log2
1
8 = 3
Độ bất định giảm được chính là lượng tin của thơng tin trên


E=H1−H2 = 2


</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thơng tin


Ví dụ


Khoa Tốn có 32 cán bộ, Bộ mơn Tin học có 8 cán bộ.
Thơng tin "một cán bộ dạy học" có độ mù mờ là


H1 =−Xpilog2pi=−


X 1


32×log2
1
32 = 5



Thơng tin "một cán bộ dạy mơn Tin học cơ sở", khi đó độ mù mờ của
thơng tin này là:


H2 =−Xpilog2pi=−


X1


8 ×log2
1
8 = 3
Độ bất định giảm được chính là lượng tin của thơng tin trên


E=H1−H2 = 2


</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo thông tin



Xét trường hợp không gian chỉ có hai sự kiện
H1 =−Xpilog2pi=−


X1


2 ×log2
1
2 = 1


Một thơng tin xác định hoàn toàn 1 trong 2 sự kiện sẽ đưa không gian về
1 sự kiện duy nhất với xác xuất 1. Khi đóH2 = 0. Lượng tin của thơng
tin chính là 1.



</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

Khái niệm thơng tin và xử lý thông tin


Đơn vị đo lượng tin



Dùng các kí hiệu 0 và 1 để biểu diễn cho đại lượng nhị phân, mỗi kí hiệu
gọi là một bit.


Một số đơn vị bội của bit


</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Xử lý thông tin



</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


Tin học là gì?



Tin học (Informatics*, Computer Science): nghiên cứu các vấn đề lí thuyết
nền tảng (thơng tin, tính tốn) nhằm xây dựng các ứng dụng xử lí thơng
tin tự động bằng MTĐT


</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

Khái niệm thông tin và xử lý thơng tin


Ứng dụng của tin học



Các bài tốn khoa học kỹ thuật
Các bài tốn quản lý


Cơng nghệ thơng tin trong hoạt động văn phịng


Cơng nghệ thơng tin và giáo dục.


</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

Số học nhị phân


Nội dung



1 Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


2 Số học nhị phân


3 Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


4 Đại số logic và ứng dụng


</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Hệ đếm là tập các kí hiệu và các qui tắc sử dụng tập kí hiệu đó để biểu diễn
và xác định các giá trị số.


Các hệ đếm quen thuộc:
Hệ đếm La mã
Hệ đếm thập phân


</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

Số học nhị phân


Hệ đếm


Hệ đếm La mã



Mỗi kí hiệu của hệ đếm La mã biểu diễn một giá trị


I=1; V=5; X=10; L=50; C = 100; D = 500; M=1000


Nếu các kí hiệu được xếp từ trái qua phải theo chiều giảm giá trị thì giá
trị của biểu diễn số tính bằng tổng giá trị các kí hiệu.


MLVIcho giá trị là 1000+50+5+1 = 1056


Nếu trong biểu diễn số tính từ trái q phải có một cặp hai kí hiệu mà kí
hiệu đứng trước có giá trị nhỏ hơn thì giá trị của cặp đó tính bằng hiệu
hai giá trị. Khơng chấp nhận các bộ có nhiều hơn 2 kí hiệu liên tiếp xếp
theo chiều tăng của giá trị.


</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

Số học nhị phân


Hệ đếm


Hệ thập phân


Hệ thập phân dùng 10 chữ số là0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Trong
hệ này giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vào vị trí của nó trong biểu diễn.
Bất cứ số tự nhiênb>1đều có thể được chọn làm cơ số cho hệ đếm.
SốNtrong hệ đếm cơ sốbnếu có biểu diễn là:


N =dn−1dn−2...d1d0d−1d−2...d−m


giá trị củaNđược tính theo cơng thức


</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

Số học nhị phân



Hệ đếm



Hệ nhị phân - hệ mười sáu


Hệ nhị phân: Là hệ đếm cơ số 2 dùng hai số0và1làm kí hiệu.


</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm bất kỳ sang hệ thập phân
SốNtrong hệ đếm cơ sốbnếu có biểu diễn là:
N =dndn−1dn−2...d1d0


Để tìm biểu diễn của sốNtrong hệ thập phân ta thực hiện:
ViếtNdưới dạng đa thức của cơ sốb:


N =dnbn+dn−1bn−1+...+d0


</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm thập phân sang hệ đếm có cơ số bất kỳ (1)
ChoNlà số tự nhiên. Ta viếtNdưới dạng đa thức:


N =dnbn+dn−1bn−1+...+d0


Ta thấy rằngd0 là phần dư của phép chiaN chob, thương số sẽ là:



N1=dnbn−1+dn−1bn−2+...+d1


Tương tự,d1 là phần dư của phép chiaN1chob. GọiN2 là thương.


Quá trình này thực hiện liên tiếp, ta nhận đượcdi. Quá trình được thực


</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm thập phân sang hệ đếm có cơ số bất kỳ (2)


</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm thập phân sang hệ đếm có cơ số bất kỳ (3)


Trường hợpN là số hữu tỉ, kí hiệuN0 là phần thập phân củaN, khi biến đổi
ta biến đổi tách biệt phần nguyên và phần thập phân.


Giả sử:


N0 =d−1b−1+d−2b−2+...+d−mb−m (1)


Nhân hai vế của (1) vớibta thu được.


N<sub>1</sub>0 =d−1+d−2b−1+...+d−mb−m+1 (2)


N<sub>1</sub>0 =d−1+N20 (3)



Nhận thấy,d−1 là phần nguyên của kết quả phép nhân, còn phần lẻ của


kết quả làN<sub>2</sub>0


</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm thập phân sang hệ đếm có cơ số bất kỳ (4)


0.62510=?2,0.6787510=?2


</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm thập phân sang hệ đếm có cơ số bất kỳ (4)


0.62510=?2,0.6787510=?2


</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

Số học nhị phân


Hệ đếm



Biến đổi số ở hệ đếm thập phân sang hệ đếm có cơ số bất kỳ (4)


0.62510=?2,0.6787510=?2


</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

Số học nhị phân



Hệ đếm



Biến đổi trong một số hệ đếm đặc biệt


Sinh viên tự tìm hiểu:


Biến đổi từ hệ đếm cơ số 2 sang hệ 16, hệ 8
Biến đổi từ hệ 16, hệ 8 sang hệ 2.


</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

Số học nhị phân


Phép toán trên số nhị phân



</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

Số học nhị phân


Phép tốn trên số nhị phân


Ví dụ


111 + 101 = ?


</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

Số học nhị phân


Phép tốn trên số nhị phân


Ví dụ


111 + 101 = ?
1100 - 101 = ?


</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

Số học nhị phân



Phép tốn trên số nhị phân


Ví dụ


111 + 101 = ?
1100 - 101 = ?
110 * 101 = ?


</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

Số học nhị phân


Phép tốn trên số nhị phân


Ví dụ


</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

Số học nhị phân


Phép toán trên số nhị phân


Ví dụ


</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Nội dung



1 Khái niệm thơng tin và xử lý thông tin


2 Số học nhị phân


3 Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


4 Đại số logic và ứng dụng



</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu


Phân loại dữ liệu


</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu kiểu số


Biểu diễn số dấu phảy tĩnh


Chọn một độ rộngnnào đó cho một số


Bít đầu tiên dùng để mã dấu của số theo cách số 0 dùng để mã dấu
dương, số 1 dùng để mã dấu âm


n−1bít cịn lại, lấy một số bít cho phần ngun và phần cịn lại cho
phần lẻ


</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu số



Biểu diễn số dấu phảy tĩnh - số nguyên


Biểu diễn các số nguyên dương


</div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu số


Mã bù 1 - Mã bù 2


Mã bù 1: Giả sử có số nguyên dươngnđược biểu diễn dưới dạng nhị phân
nào đó. Để biểu diễn số âm−n, mã bù 1 quy ước như sau: chuyển tất cả
các bit 0 thành bit 1 và các bit 1 thành bit 0.


Mã bù 2: Khi sử dụng mã bù 1, với hai biểu diễn0000 0000và1111 1111


</div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu kiểu số


Số dấu phảy động


Ưu điểm


Miền biểu diễn lớn
Sai số nhỏ


Số được biểu diễn dưới dạng


x=±mx×10±Px


,trong đó


mx: Phần định trị


±Px: phần bậc.


Ví dụ:


3.14 = 0.314×101



</div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu kiểu số


Số dấu phảy động - Vấn đề


Cách biểu diễn số không duy nhất, phụ thuộc vào phần bậc, dẫn đến phần
định trị cũng biến đổi theo. Cần chuẩn hóa cách biểu diễn


Khơng xử lý được các giá trị vô hạn.


</div>
<span class='text_page_counter'>(52)</span><div class='page_container' data-page=52>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu kiểu số


Chuẩn IEEE 754


Hình 3:Định dạng chuẩn dấu phẩy động IEEE 754


Quy ước: Phần định trị có miền giá trị trong [1, 2)


Cách mã giá trị trên vùng 32 bít của chuẩn IEEE 754 đối với các số chuẩn
hóa được tính như sau:


Giá trị= (−1)dấu<sub>×</sub><sub>(1 +</sub><sub>định trị)</sub><sub>×</sub><sub>2</sub>bậc−127


</div>
<span class='text_page_counter'>(53)</span><div class='page_container' data-page=53>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu kiểu số


Chuẩn IEEE 754



Hình 3:Định dạng chuẩn dấu phẩy động IEEE 754


Quy ước: Phần định trị có miền giá trị trong [1, 2)


Cách mã giá trị trên vùng 32 bít của chuẩn IEEE 754 đối với các số chuẩn
hóa được tính như sau:


</div>
<span class='text_page_counter'>(54)</span><div class='page_container' data-page=54>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu kiểu số


Chuẩn IEEE 754


Bảng 1: Định dạng chuẩn dấu phảy động IEEE 754


Kiểu Phần định trị Phần bậc


Số 0 0000....000000 0


Các số phi chuẩn hóa 0000....000000 6= 0
Các số được chuẩn hóa Từ 1 đến 1111...110 bất kỳ


Giá trị vơ hạn 1111...1111 0


</div>
<span class='text_page_counter'>(55)</span><div class='page_container' data-page=55>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số



Mã hóa chữ và dữ liệu kiểu văn bản


Vớikbít, có thể biểu diễn được2k mã khác nhau. Mỗi mã dùng cho một


ký tự.


Bộ mã EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) trong
những năm 70 dùng 6 bit có thể mã hóa được 64 ký tự, chỉ dùng cho chữ
in, chữ số, các loại dấu.


Bộ mã ASCII (American Standard Codes for Information Interchange)
dùng 7 bit cho phép biểu diễn 128 kí tự (32 mã đầu tiên dùng cho các mã
điều khiển và truyền thông, tiếp theo là các dấu chính tả, các chữ số, các
chữ thường, các chữ in hoa và các dấu đặc biệt)


</div>
<span class='text_page_counter'>(56)</span><div class='page_container' data-page=56>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số



Mã hóa chữ và dữ liệu kiểu văn bản


Vớikbít, có thể biểu diễn được2k mã khác nhau. Mỗi mã dùng cho một
ký tự.


Bộ mã EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) trong
những năm 70 dùng 6 bit có thể mã hóa được 64 ký tự, chỉ dùng cho chữ
in, chữ số, các loại dấu.


Bộ mã ASCII (American Standard Codes for Information Interchange)
dùng 7 bit cho phép biểu diễn 128 kí tự (32 mã đầu tiên dùng cho các mã
điều khiển và truyền thông, tiếp theo là các dấu chính tả, các chữ số, các
chữ thường, các chữ in hoa và các dấu đặc biệt)


</div>
<span class='text_page_counter'>(57)</span><div class='page_container' data-page=57>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử



Dữ liệu phi số



Mã hóa chữ và dữ liệu kiểu văn bản


Vớikbít, có thể biểu diễn được2k mã khác nhau. Mỗi mã dùng cho một
ký tự.


Bộ mã EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) trong
những năm 70 dùng 6 bit có thể mã hóa được 64 ký tự, chỉ dùng cho chữ
in, chữ số, các loại dấu.


Bộ mã ASCII (American Standard Codes for Information Interchange)
dùng 7 bit cho phép biểu diễn 128 kí tự (32 mã đầu tiên dùng cho các mã
điều khiển và truyền thơng, tiếp theo là các dấu chính tả, các chữ số, các
chữ thường, các chữ in hoa và các dấu đặc biệt)


</div>
<span class='text_page_counter'>(58)</span><div class='page_container' data-page=58>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số



Mã hóa chữ và dữ liệu kiểu văn bản


Vớikbít, có thể biểu diễn được2k mã khác nhau. Mỗi mã dùng cho một
ký tự.


Bộ mã EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) trong
những năm 70 dùng 6 bit có thể mã hóa được 64 ký tự, chỉ dùng cho chữ
in, chữ số, các loại dấu.



Bộ mã ASCII (American Standard Codes for Information Interchange)
dùng 7 bit cho phép biểu diễn 128 kí tự (32 mã đầu tiên dùng cho các mã
điều khiển và truyền thông, tiếp theo là các dấu chính tả, các chữ số, các
chữ thường, các chữ in hoa và các dấu đặc biệt)


</div>
<span class='text_page_counter'>(59)</span><div class='page_container' data-page=59>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số



Mã hóa chữ và dữ liệu kiểu văn bản


Vớikbít, có thể biểu diễn được2k mã khác nhau. Mỗi mã dùng cho một
ký tự.


Bộ mã EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) trong
những năm 70 dùng 6 bit có thể mã hóa được 64 ký tự, chỉ dùng cho chữ
in, chữ số, các loại dấu.


Bộ mã ASCII (American Standard Codes for Information Interchange)
dùng 7 bit cho phép biểu diễn 128 kí tự (32 mã đầu tiên dùng cho các mã
điều khiển và truyền thông, tiếp theo là các dấu chính tả, các chữ số, các
chữ thường, các chữ in hoa và các dấu đặc biệt)


</div>
<span class='text_page_counter'>(60)</span><div class='page_container' data-page=60>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số


Biểu diễn chữ với Unicode


</div>
<span class='text_page_counter'>(61)</span><div class='page_container' data-page=61>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử



Dữ liệu phi số


Biểu diễn các giá trị logic


Các loại thông tin mà giá trị của nó có hai trạng thái đối lập “ có/khơng”,
“đúng/sai”. Dữ liệu loại này được gọi là dữ liệu logic


Các dữ liệu logic có thể tương tác với nhau thơng qua các phép tốn logic
mệnh đề như: và, hoặc, khơng


</div>
<span class='text_page_counter'>(62)</span><div class='page_container' data-page=62>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số


Dữ liệu hình ảnh


Ảnh là một tập hợp các điểm ảnh (pixel) có màu sắc tạo từ 3 màu cơ bản
(Red, Green, Blue) với cường độ khác nhau.


Để biểu diễn một điểm ảnh chỉ cần chỉ rõ tọa độ của điểm ảnh và màu sắc
của nó. Ảnh gọi là ảnh bitmap (raster).


Ví dụ ảnh màu 24 bit, dùng mỗi byte để mã một màu với các mức từ 0
đến 255. Như vậy sẽ có224<sub>sắc độ màu khác nhau * số điểm ảnh => tốn</sub>


bộ nhớ


Chuẩn nén ảnh để tiết kiệm bộ nhớ: jpeg, gif, tiff
Ảnh vector: lưu trữ các đặc trưng của ảnh


</div>
<span class='text_page_counter'>(63)</span><div class='page_container' data-page=63>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử



Dữ liệu phi số


Dữ liệu hình ảnh


Ảnh là một tập hợp các điểm ảnh (pixel) có màu sắc tạo từ 3 màu cơ bản
(Red, Green, Blue) với cường độ khác nhau.


Để biểu diễn một điểm ảnh chỉ cần chỉ rõ tọa độ của điểm ảnh và màu sắc
của nó. Ảnh gọi là ảnh bitmap (raster).


Ví dụ ảnh màu 24 bit, dùng mỗi byte để mã một màu với các mức từ 0
đến 255. Như vậy sẽ có224<sub>sắc độ màu khác nhau * số điểm ảnh => tốn</sub>


bộ nhớ


Chuẩn nén ảnh để tiết kiệm bộ nhớ: jpeg, gif, tiff
Ảnh vector: lưu trữ các đặc trưng của ảnh


</div>
<span class='text_page_counter'>(64)</span><div class='page_container' data-page=64>

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số


Dữ liệu hình ảnh


Ảnh là một tập hợp các điểm ảnh (pixel) có màu sắc tạo từ 3 màu cơ bản
(Red, Green, Blue) với cường độ khác nhau.


Để biểu diễn một điểm ảnh chỉ cần chỉ rõ tọa độ của điểm ảnh và màu sắc
của nó. Ảnh gọi là ảnh bitmap (raster).


Ví dụ ảnh màu 24 bit, dùng mỗi byte để mã một màu với các mức từ 0
đến 255. Như vậy sẽ có224<sub>sắc độ màu khác nhau * số điểm ảnh => tốn</sub>



bộ nhớ


Chuẩn nén ảnh để tiết kiệm bộ nhớ: jpeg, gif, tiff
Ảnh vector: lưu trữ các đặc trưng của ảnh


</div>
<span class='text_page_counter'>(65)</span><div class='page_container' data-page=65>

Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


Dữ liệu phi số


Biểu diễn âm thanh


Số hóa thành dãy 0, 1


Xấp xỉ dao động sóng âm bằng một chuỗi các byte thể hiện biên độ dao
động tương ứng theo từng khoảng thời gian bằng nhau. Đơn vị thời gian
này được gọi là chu kì lấy mẫu.


Xử lý âm thanh trên máy tính gồm các việc sau
Thu và mã hóa âm thanh


Biên tập (sửa chữa, cắt, ghép)
Phân tích


</div>
<span class='text_page_counter'>(66)</span><div class='page_container' data-page=66>

Đại số logic và ứng dụng


Nội dung



1 Khái niệm thông tin và xử lý thông tin


2 Số học nhị phân



3 Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử


4 Đại số logic và ứng dụng


</div>
<span class='text_page_counter'>(67)</span><div class='page_container' data-page=67>

Đại số logic và ứng dụng


Đại số logic



Các hàm đại số logic:AND, OR, XOR, NOT


</div>
<span class='text_page_counter'>(68)</span><div class='page_container' data-page=68>

Bài tập


Bài tập



Bài 1: Đổi các số sau từ hệ đếm cơ số 10 sang hệ đếm cơ số 2 và cơ số 16:
7, 15, 22, 97, 123.75


Bài 2: Đổi các số sau từ hệ đếm cơ số 16 sang hệ nhị phân: 5E, 2AB, 4B


Bài 3: Đổi các số sau từ hệ nhị phân sang hệ 16: 1101001, 10001001


Bài 4: Đổi các số từ hệ 8 sang hệ nhị phân: 562, 364, 6751


Bài 5: Tính


110011010 + 11001001
1010100011 - 11001001
1011 * 101



</div>

<!--links-->

×