lý thuyết tin học căn bản chương 1 chương trình đại

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	76,71 KB

Nội dung

tin học căn bản chương một tóm tắt ngắn gọn (20212022)chương trình đại học tài liệu biên soạn.CHƯƠNG 1: THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN oOo 1.1.THÔNG TIN1.1.1.Khái niệm về thông tinKhái niệm thông tin (information) được sử dụng thường ngày. Con người có nhu cầu đọc báo, nghe đài, xem phim, đi tham quan, du lịch, tham khảo ý kiến người khác,..., để nhận được thêm thông tin mới. Thông tin mang lại cho con người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về những đối tượng trong đời sống xã hội, trong thiên nhiên,..., giúp cho họ thực hiện hợp lý công việc cần làm để đạt tới mục đích một cách tốt nhất.

CHƯƠNG 1: THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN - oOo 1.1 THÔNG TIN 1.1.1 Khái niệm thông tin Khái niệm thông tin (information) sử dụng thường ngày Con người có nhu cầu đọc báo, nghe đài, xem phim, tham quan, du lịch, tham khảo ý kiến người khác, , để nhận thêm thông tin Thông tin mang lại cho người hiểu biết, nhận thức tốt đối tượng đời sống xã hội, thiên nhiên, , giúp cho họ thực hợp lý công việc cần làm để đạt tới mục đích cách tốt Dữ liệu (data) biểu diễn thông tin Dữ liệu Xử lý Nhập Xuất Thông tin Hệ thống thông tin (information system) hệ thống ghi nhận , xử lý liệu 1.1.2 Đơn vị đo thông tin -Bit (BInary digiT) Tên gọi Byte KiloByte MegaByte GigaByte TetraByte Ký hiệu B KB MB GB TB Giá trị bit 210 B = 1024 Byte 220 B 230 B 240 B 1.1.3 Sơ đồ tổng quát trình xử lý thơng tin NHẬP DỮ LIỆU XỬ LÝ XUẤT DỮ LIỆU/ THÔNG TIN (INPUT) (PROCESSING) (OUTPUT) LƯU TRỮ (STORAGE) 1.1.4 Xử lý thơng tin máy tính điện tử Thông tin kết bao gồm nhiều trình xử lý liệu thơng tin trở thành liệu để theo trình xử lý liệu khác tạo thơng tin theo ý đồ người 1.2 BIỂU DIỄN THƠNG TIN TRONG MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 1.2.1 Biểu diễn số hệ đếm Hệ đếm tập hợp ký hiệu qui tắc sử dụng tập ký hiệu để biểu diễn xác định giá trị số Hệ đếm số b (b ≥ 2, b số nguyên dương) mang tính chất sau : • Có b ký số để thể giá trị số Ký số nhỏ lớn b-1 • Giá trị vị trí thứ n số hệ đếm số b lũy thừa n: bn • Số N(b) hệ đếm số (b) biểu diễn bởi: N (b) = anan−1an−2 a1a0a−1a−2 a −m đó, số N(b) có n+1 ký số biểu diễn cho phần nguyên m ký số lẻ biểu diễn cho phần b_phân, có giá trị là: N(b) = an bn + an−1.bn−1 + an−2 bn−2 + + a1 b1 + a0 b0 + a−1 b−1 + a−2 b−2 + + a−m b−m hay là: N(b) n = ∑a i i i=−m Trong ngành toán - tin học phổ biến hệ đếm hệ thập phân, hệ nhị phân, hệ bát phân hệ thập lục phân 1.2.2 Hệ đếm thập phân (Decimal system, b=10) Hệ đếm thập phân hay hệ đếm số 10 phát minh người Ả rập cổ, bao gồm 10 ký số theo ký hiệu sau: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1.2.3 Hệ đếm nhị phân (Binary system, b=2) Với b=2, có hệ đếm nhị phân Đây hệ đếm đơn giản với chữ số Mỗi chữ số nhị phân gọi BIT (viết tắt từ chữ BInary digiT Ví dụ: Số 11101.11(2) tương đương với giá trị thập phân : vị trí dấu chấm cách Số nhị phân : 1 1 Số vị trí : 24 16 23 22 21 Trị vị trí : Hệ 10 : 1 -1 -2 20 2-1 0.5 2-2 0.25 vậy: 11101.11(2) = 1x16 + 1x8 + 1x4 + 0x2 + 1x1 + 1x0.5 + 1x0.25 = 29.75 (10) số 10101 (hệ 2) sang hệ thập phân là: 10101(2) = 1x24 + 0x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 = 16 + + + + = 21(10) 1.2.4 Hệ đếm bát phân (Octal system, b=8) Nếu dùng tập hợp bit biểu diễn trị khác : 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 Các trị tương đương với trị hệ thập phân 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, Tập hợp chữ số gọi hệ bát phân, hệ đếm với b = = 23 1.2.5 Hệ đếm thập lục phân (Hexa-decimal system, b=16) Hệ đếm thập lục phân hệ số b=16 = 24, tương đương với tập hợp chữ số nhị phân (4 bit) Khi thể dạng hexa-decimal, ta có 16 ký tự gồm 10 chữ số từ đến 9, chữ in A, B, C, D, E, F để biểu diễn giá trị số tương ứng 10, 11, 12, 13, 14, 15 Với hệ thập lục phân, trị vị trí lũy thừa 16 Ghi chú: số ngôn ngữ lập trình qui định viết số hexa phải có chữ H cuối chữ số Bảng qui đổi tương đương 16 chữ số hệ đếm Hệ 10 Hệ Hệ Hệ 16 10 11 12 13 14 15 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 00 01 02 03 04 05 06 07 10 11 12 13 14 15 16 17 A B C D E F 1.2.6 Đổi số nguyên từ hệ thập phân sang hệ b Tổng quát: Lấy số nguyên thập phân N(10) chia cho b thương số Kết số chuyển đổi N(b) dư số phép chia viết theo thứ tự ngược lại 1.2.7 Đổi phần thập phân từ hệ thập phân sang hệ số b Tổng quát: Lấy phần thập phân N(10) nhân với b phần thập phân tích số Kết số chuyển đổi N(b) số phần nguyên phép nhân viết theo thứ tự tính tốn 1.2.8 Mệnh đề logic Mệnh đề logic mệnh đề nhận giá trị : Đúng (TRUE) Sai (FALSE), tương đương với TRUE = FALSE = 1.2.9 Biểu diễn thông tin máy tính điện tử Dữ liệu số máy tính gồm có số ngun số thực Biểu diễn số nguyên  Số nguyên gồm số nguyên không dấu số ngun có dấu • Số ngun khơng dấu số khơng có bit dấu byte = bit, biểu diễn 28 = 256 số nguyên dương, cho giá trị từ (0000 0000) đến 255 (1111 1111) • Số ngun có dấu thể máy tính dạng nhị phân số dùng bit làm bit dấu, người ta qui ước dùng bit hàng bên trái làm bit dấu (S): số dương cho số âm Đơn vị chiều dài để chứa thay đổi từ đến bytes Biểu diễn ký tự  Để biễu diễn ký tự chữ in thường, chữ số, ký hiệu máy tính phương tiện trao đổi thơng tin khác, người ta phải lập mã (code system) qui ước khác dựa vào việc chọn tập hợp bit để diễn tả ký tự tương ứng, ví dụ hệ mã phổ biến : • Hệ thập phân mã nhị phân BCD (Binary Coded Decima) dùng bit • Hệ thập phân mã nhị phân mở rộng EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) dùng bit tương đương byte để biễu diễn ký tự • Hệ chuyển đổi thơng tin theo mã chuẩn Mỹ ASCII (American Standard Code for Information Interchange) hệ mã thông dụng kỹ thuật tin học Hệ mã ASCII dùng nhóm bit bit để biểu diễn tối đa 128 256 ký tự khác mã hóa theo ký tự liên tục theo số 16 Hệ mã ASCII bit, mã hoá 128 ký tự liện tục sau: : NUL (ký tự rỗng) - 31 : 31 ký tự điều khiển 32 - 47 : dấu trống SP (space) ! “ # $ % & ‘ ( ) * + , - / 48 - 57 : ký số từ đến 58 - 64 : dấu : ; < = > ? @ 65 - 90 : chữ in hoa từ A đến Z 91 - 96 : dấu [ \ ] _ ` 97 - 122 : chữ thường từ a đến z 123 - 127 : dấu { | } ~ DEL (xóa) Hệ mã ASCII bit (ASCII mở rộng) có thêm 128 ký tự khác ký tự nêu gồm chữ có dấu, hình vẽ, đường kẻ khung đơn khung đôi số ký hiệu đặc biệt (Xem chi tiết bảng phụ lục 1.1 1.2) 1.3 TIN HỌC 1.3.1 Các lĩnh vực nghiên cứu tin học Tin học (Informatics) định nghĩa ngành khoa học nghiên cứu phương pháp, công nghệ kỹ thuật xử lý thông tin tự động Công cụ chủ yếu tin học máy tính điện tử thiết bị truyền tin khác Việc nghiên cứu tin học nhắm vào hai kỹ thuật phát triển song song: − Kỹ thuật phần cứng (hardware engineering): nghiên cứu chế tạo thiết bị, linh kiện điện tử, công nghệ vật liệu hỗ trợ cho máy tính mạng máy tính, đẩy mạnh khả xử lý toán học truyền thông thông tin − Kỹ thuật phần mềm (software engineering): nghiên cứu phát triển hệ điều hành, ngôn ngữ lập trình cho tốn khoa học kỹ thuật, mô phỏng, điều khiển tự động, tổ chức liệu quản lý hệ thống thông tin 1.3.2 Ứng dụng tin học Tin học ứng dụng rộng rãi tất ngành nghề khác xã hội từ khoa học kỹ thuật, y học, kinh tế, công nghệ sản xuất đến khoa học xã hội, nghệ thuật, như: − Tự động hóa cơng tác văn phịng − Thống kê − Cơng nghệ thiết kế − Giáo dục − Quản trị kinh doanh − An ninh quốc phòng, … Đặc biệt ngày nay, với việc ứng dụng Internet, nhân loại hưởng lợi từ dịch vụ như: − Thư điện tử − Thư viện điện tử − E_Learning − Thương mại điện tử − Chính phủ điện tử, … 1.3.3 Máy tính điện tử lịch sử phát triển Do nhu cầu cần tăng độ xác giảm thời gian tính tốn, người quan tâm chế tạo cơng cụ tính tốn từ xưa: bàn tính tay người Trung Quốc, máy cộng học nhà toán học Pháp Blaise Pascal (1623 - 1662), máy tính học cộng, trừ, nhân, chia nhà tốn học Đức Gottfried Wilhelmvon Leibniz (1646 - 1716), máy sai phân để tính đa thức tốn học Tuy nhiên, máy tính điện tử thực bắt đầu hình thành vào thập niên 1950 đến trải qua hệ phân loại theo tiến công nghệ điện tử vi điện tử cải tiến nguyên lý, tính loại hình Thế hệ (1950 - 1958): máy tính sử dụng bóng đèn điện tử chân không, mạch riêng rẽ, vào số liệu phiếu đục lỗ, điều khiển tay Máy có kích thước lớn, tiêu thụ lượng nhiều, tốc độ tính chậm khoảng 300 - 3.000 phép tính/s Loại máy tính điển hình hệ EDVAC (Mỹ) hay BESM (Liên Xô cũ), Thế hệ (1958 - 1964): máy tính dùng xử lý đèn bán dẫn, mạch in Máy tính có chương trình dịch Cobol, Fortran hệ điều hành đơn giản Kích thước máy cịn lớn, tốc độ tính khoảng 10.000 -100.000 phép tính/s Điển loại IBM-1070 (Mỹ) hay MINSK (Liên Xô cũ), Thế hệ (1965 - 1974): máy tính gắn vi xử lý vi mạch điện tử cỡ nhỏ có tốc độ tính khoảng 100.000 - triệu phép tính/s Máy có hệ điều hành đa chương trình, nhiều người đồng thời theo kiểu phân chia thời gian Kết từ máy tính in trực tiếp máy in Điển loại IBM-360 (Mỹ) hay EC (Liên Xô cũ), Thế hệ (1974 - nay): máy tính bắt đầu có vi mạch đa xử lý có tốc độ tính hàng chục triệu đến hàng tỷ phép tính/s Giai đoạn hình thành loại máy tính chính: máy tính cá nhân để bàn (Personal Computer - PC) xách tay (Laptop Notebook computer) loại máy tính chuyên nghiệp thực đa chương trình, đa xử lý, hình thành hệ thống mạng máy tính (Computer Networks), ứng dụng phong phú đa phương tiện Thế hệ (1990 - nay): bắt đầu nghiên cứu tạo máy tính mơ hoạt động não hành vi người, có trí khơn nhân tạo với khả tự suy diễn phát triển tình nhận hệ quản lý kiến thức để giải toán đa dạng PHỤ LỤC 1.1 BẢNG MÃ ASCII với 128 ký tự Hex 0 NUL SOH STX ♥ ♦ ♣ ♠ BEL BS HT A LF 10 VT 11 FF 12 CR 13 SO 14 SI 15 C D E F B DLE 16 DC1 17 DC2 18 DC3 19 DC4 20 NAK 21 SYN 22 ETB 23 CAN 24 EM 25 SUB 26 ESC 27 FS 28 GS 29 RS 30 US 31 SP 32 ! 33 “ 34 # 35 $ 36 % 37 & 38 ‘ 39 ( 40 ) 41 * 42 + 43 , 44 45 46 / 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 : 58 ; 59 < 60 = 61 > 62 ? 63 @ 64 A 65 B 66 C 67 D 68 E 69 F 70 G 71 H 72 I 73 J 74 K 75 L 76 M 77 N 78 O 79 P 80 Q 81 R 82 S 83 T 84 U 85 V 86 W 87 X 88 Y 89 Z 90 [ 91 \ 92 ] 93 ^ 94 _ 95 ` 96 a 97 b 98 c 99 d 100 e 101 f 102 g 103 h 104 I 105 j 106 k 107 l 108 m 109 n 110 o 111 p 112 q 113 r 114 s 115 t 116 u 117 v 118 w 119 x 120 y 121 z 122 { 123 | 124 } 125 ~ 126 DEL 127 PHỤ LỤC 1.2 BẢNG MÃ ASCII với 128 ký tự Hex Ç 128 ü 129 é 130 â 131 ä 132 É 144 ỉ 145 Ỉ 146 147 148 A 160 í 161 ó 162 ú 163 ñ 164 B ░ 176 ▒ 177 ▓ 178 │ 179 ┤ 180 C └ 192 ┴ 193 ┬ 194 ├ 195 ─ 196 D ╨ 208 ╤ 209 ╥ 210 ╙ 211 ╘ 212 E α 224 ß 225 Γ 226 π 227 Σ 228 F ≡ 240 ± 241 ≥ 242 ≤ 243 ⌠ 244 A B C D E F 133 134 ỗ 135 136 137 è 138 ï 139 ỵ 140 ì 141 Ä 142 Å 143 ò 149 û 150 ù 151 ÿ 152 ệ 153 ĩ 154 Â 155 Ê 156 Ơ 157 ₧ 158 ƒ 159 Đ 165 ª 166 º 167 168 169 170 ẵ 171 ẳ 172 ¡ 173 « 174 » 175 ╡ 181 ╢ 182 ╖ 183 ╕ 184 ╣ 185 ║ 186 ╗ 187 ╝ 188 ╜ 189 ╛ 190 ┐ 191 ┼ 197 ╞ 198 ╟ 199 ╚ 200 ╔ 201 ╩ 202 ╦ 203 ╠ 204 ═ 205 ╬ 206 ╧ 207 ╒ 213 ╓ 214 ╫ 215 ╪ 216 ┘ 217 ┌ 218 █ 219 ▄ 220 ▌ 221 ▐ 222 ▀ 223 σ 229 µ 230 τ 231 Φ 232 Θ 233 Ω 234 δ 235 ∞ 236 φ 237 ε 238 ∩ 239 ⌡ 245 ÷ 246 ≈ 247 ° 248 ∙ 249 · 250 √ 251 ⁿ 252 ² 253 ■ 254 255 ... 1.2) 1.3 TIN HỌC 1.3.1 Các lĩnh vực nghiên cứu tin học Tin học (Informatics) định nghĩa ngành khoa học nghiên cứu phương pháp, công nghệ kỹ thuật xử lý thông tin tự động Công cụ chủ yếu tin học máy... chức liệu quản lý hệ thống thông tin 1.3.2 Ứng dụng tin học Tin học ứng dụng rộng rãi tất ngành nghề khác xã hội từ khoa học kỹ thuật, y học, kinh tế, công nghệ sản xuất đến khoa học xã hội, nghệ... cộng học nhà toán học Pháp Blaise Pascal (1623 - 1662), máy tính học cộng, trừ, nhân, chia nhà toán học Đức Gottfried Wilhelmvon Leibniz (1646 - 1716), máy sai phân để tính đa thức tốn học Tuy

Ngày đăng: 14/12/2021, 09:22