Bai Giang Thdc - C1.Pptx

PowerPoint Presentation HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 2 Khoa Công nghệ thông tin – HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Bài giản[.]

BÀI GIẢNG TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG

• Đưa ra khái niệm thế nào là mã hóa, là giải mã; các bảng

mã cơ bản cũng như các ứng dụng của công nghệ thông tin

NỘI DUNG

1.1 Các khái niệm cơ bản

1.1.1 Dữ liệu - Thông tin - Tri thức - Trí tuệ

1.1.2 Tin học - Công nghệ thông tin

1.2 Biểu diễn thông tin trong máy tính

1.2.1 Các hệ thống số

1.2.2 Chuyển đổi giữa các hệ thống số

1.2.3 Biểu diễn thông tin trong máy tính và các đơn vị đo thông tin

1.2.4 Các phép tính số học và logic

1.3 Mã hóa thông tin

1.3.1 Khái niệm

1.3.2 Bảng mã ASCII và Unicode

1.3.3 Mã hóa và giải mã một số loại dữ liệu

1.4 Ứng dụng của công nghệ thông tin

VD

1.1.1 DỮ LIỆU – THÔNG TIN – TRI THỨC – TRÍ TUỆ

• Dữ liệu là những con số hoặc dữ kiện thuần túy, rời rạc mà quan sát hoặc đo đếm được, không có ngữ cảnh hay diễn giải.

– Dữ liệu có thể được nén/giải nén, mã hóa/giải mã.

• Thông tin là những dữ liệu được tổ chức lại vì một mục đích nào đó bằng cách thêm giá trị thông qua ngữ cảnh, phân loại, tính toán, hiệu chỉnh và đánh giá.

• Tri thức là thông tin được cấu trúc hóa, được kiểm nghiệm và

có thể sử dụng được vào mục đích cụ thể.

• Trí tuệ là khả năng sử dụng tri thức một cách khôn ngoan

nhằm đạt được mục đích.

1.1.2 TIN HỌC – CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

a) Tin học (Informatics)

• Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã đưa ra định nghĩa: “Tin học

là khoa học về xử lý hợp lý các thông tin, đặc biệt bằng các thiết bị tự động, các thông tin đó chứa đựng kiến thức của loài người trong các lĩnh vực kỹ thuật, kinh tế và xã hội”

• Nói ngắn gọn thì Tin học là một ngành khoa học nghiên cứu việc tự động hóa quá trình xử lý thông tin

• Tin học được chia thành 2 lĩnh vực: phần cứng, phần mềm

• Trên TG hiện thường dùng từ “Computer Science”

b) Công nghệ thông tin (Information Technology)

• CNTT là một nhánh ngành kỹ thuật sử dụng máy tính và viễn thông để thu thập, chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, và truyền tải thông tin.

• Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các

phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội.

Nghị quyết số 49/CP về phát triển công nghệ thông tin ở nước ta trong những năm 90”

1.2 Biểu diễn thông tin trong máy tính

1.2.1 Các hệ thống số

1.2.2 Chuyển đổi giữa các hệ thống số

1.2.3 Biểu diễn thông tin trong máy tính và các đơn vị đo

thông tin1.2.4 Các phép tính số học và logic

1.2.1 CÁC HỆ THỐNG SỐ

• Hệ 10 (Decimal System)

– Hệ 10 dùng 10 ký hiệu số (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) để biểu diễn, đếm, tính toán.

VD: 315047.16 = 3x10 5 + 1x10 4 + 5x10 3 + 0x10 2 + 4x10 1 +

7x10 0 + 1x10 -1 + 6x10 -2

– Hệ 10 rất thuận lợi trong cuộc sống vì con người rất quen thuộc với hệ thập phân, tuy nhiên hệ này dùng tới 10 ký hiệu không thuận lợi khi biểu diễn trong bộ nhớ máy tính.

1.2.2 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC HỆ THỐNG SỐ

• Chuyển một số hệ 10 sang một số hệ a (áp dụng số

nguyên)

• Quy tắc: Chia liên tục phần nguyên cho a, cho đến khi kết

quả phần nguyên bằng 0 thì dừng Với mỗi phép chia ta có một số dư, viết đảo ngược thứ tự các số dư nhận được ta được một số nguyên tương ứng trong hệ a

• Vd: Chuyển 1210 sang hệ 2 và 16

Chuyển 32 sang hệ 2 và 16

Chuyển 1210 sang hệ 2

Chuyển 3210 sang hệ 16

Chuyển một số từ hệ a sang hệ 10

• Quy tắc: Triển khai số hệ a ra bằng tổng các tích của từng

chữ số nhân với lũy thừa bậc i của a (số mũ i là vị trí của chữ số) Tính tổng của biểu thức triển khai như trong hệ 10

ta sẽ được một số tương ứng trong hệ 10

Chuyển đổi một số từ hệ 2 sang hệ 16

• Quy tắc: Gom từng nhóm 4 chữ số trong hệ 2 theo chiều từ phải sang

trái sẽ được một chữ số tương ứng trong hệ 16.

Quy đổi 16 giá trị đầu tiên trong các hệ

Chuyển đổi một số từ hệ 16 sang hệ 2

• Quy tắc: Đổi từng chữ số trong hệ 16 thành nhóm 4 chữ số

1.2.3 Biểu diễn thông tin trong máy tính

• Bit: Là đơn vị nhỏ nhất của thông tin, biểu thị một ô nhớ của máy tính

– Các thiết bị nhớ của máy tính được xây dựng từ các linh kiện điện tử chỉ có 2 trạng thái và được mã hóa là 0 và 1.

– Mọi thông tin đưa vào máy tính đều được chuyển hóa thành các xung có mức điện thế cao hay thấp Mức cao gọi là mức logic 1, mức thấp gọi là mức logic 0.

– Các xung điện sẽ được máy tính ghi tương ứng vào các ô nhớ, mỗi ô nhớ này chỉ có thể được thiết lập bằng 0 hoặc 1.

• Ví dụ:

• Mỗi ô nhớ được gọi là 1 BIT (BInary digiT)

Các đơn vị đo thông tin

c Phép nhân

Trong máy tính phép nhân và chia được thực hiện qua kết hợp phép cộng và phép dịch bit

Các phép toán logic

• NOT (Phủ định)

• AND (Và)

Các phép toán logic

• OR (Hoặc)

• XOR (Hoặc loại trừ)

• Biểu thức logic là sự kết hợp giữa các hằng logic, biến logic, hàm logic và các toán tử logic Kết quả của biểu thức logic

1.3 Mã hóa một số loại dữ liệu

• CPU/bộ nhớ trong của máy tính xử lý/lưu tạm dữ liệu dạng

số nhị phân

• Dữ liệu thực: số hoặc phi số

• Dữ liệu số: Số nguyên, số dấu phẩy tĩnh, số dấu phẩy động

• Dữ liệu phi số: Văn bản, logic, hình ảnh hoặc âm thanh

– Văn bản: thông thường dùng 1-2 byte để mã hóa một ký tự.

– Logic: Dùng 1 byte để mã hóa các giá trị logic.

– Hình ảnh: thông dụng nhất là 2 kiểu mã hóa ảnh bitmap và

Bảng mã ASCII

• Dùng 8 bit để mã hóa tập các kí tự

• Bảng mã được chia làm 2 phần:

– 128 số mã hóa đầu tiên (0-127): cố định

– 128 số mã sau (128->255): phần này đã mã hóa mặc định nhưng có thể thay đổi được.

Mã hóa âm thanh

• Các tín hiệu âm thanh

là những tín hiệu dạng

tương tự (Analog): âm

thanh nghe được từ

Mã hóa hình ảnh

• Các hình ảnh được số hóa đưa vào máy tính như một tập các điểm

• Ảnh đen trắng: mỗi điểm được biểu diễn bằng một bit

• Ảnh màu: dùng hệ thống tổ chức màu RGB

(Red-Green-Blue) 3 màu cơ bản phối hợp với nhau ở 256 cấp độ khác nhau:

– mỗi điểm ảnh được lưu trữ với 24 bit

– có thể biểu diễn được 16 000 000 (2 24 ) màu khác nhau

1.4 ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

1.4.1 Các bài toán khoa học kỹ thuật

1.4.2 Các bài toán quản lý

1.4.3 Tự động hóa

1.4.4 Ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác văn

phòng1.4.5 Ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục

1.4.6 Thương mại điện tử

1.4.7 Ứng dụng công nghệ thông tin trong đời sống hàng

ngày

1.4.1 Các bài toán khoa học kỹ thuật

• Đặc điểm: bài toán KHKT chủ yếu là tính toán số với số liệu

có thể không nhiều nhưng thuật toán phức tạp

– Ví dụ: xử lý các số liệu thực nghiệm, quy hoạch và tối ưu hóa,

dự báo thời tiết, giải mã gen,…

• Thập niên 70, tỷ lệ các bài toán KHKT chiếm phần lớn các bài toán trong thực tế

• Ngày nay, các siêu máy tính đều dùng cho mục đích khoa học kỹ thuật, và các kết quả đưa ra ngoài các số liệu còn đi

1.4.2 Các bài toán quản lý

• Đặc điểm: Bài toán quản lý thường xử lý một khối lượng

thông tin lưu trữ lớn nhưng thuật toán lại không phức tạp

• Công việc bài toán quản lý: Tạo lập CSDL  Duy trì CSDL  Tra cứu và Thống kê  Hỗ trợ cho quá trình ra quyết định

• Khoảng 85% các ứng dụng CNTT là dành cho quản lý: Quản

lý nhân sự, quản lý doanh nghiệp, quản lý trường học,…

1.4.3 Tự động hóa

• Đặc điểm: Với những kỹ thuật tự động hóa đơn giản có thể điều

khiển theo kiểu cơ điện Tuy nhiên, với những điều khiển là xử lý thông tin để ra quyết định chỉ có thể thực hiện được bằng máy tính.

• Ưu điểm:

– Có thể tự động hóa những quy trình phức tạp: máy bay không người lái,…

– Mềm dẻo, có thể thay đổi hành vi tự động hóa bằng cách lập trình lại:

sử dụng robot trong các nhà máy sản xuất,…

• Các hệ thống nhúng là một ví dụ phổ biến nhất về tự động hóa

1.4.4 CNTT trong công tác văn phòng

• Đặc điểm: Hoạt động văn phòng là những hoạt động rất

phổ biến, khi máy tính vi tính bắt đầu được sử dụng rỗng rãi thì chính các văn phòng là địa chỉ ứng dụng lớn nhất của CNTT

• Ưu điểm:

– Quản lý dữ liệu

– Lập kế hoạch công tác, theo dõi tiến độ công việc

– Lưu chuyển và xử lý văn bản.

1.4.5 Tin học và giáo dục

• Đặc điểm: Tin học là một tiến bộ khoa học kỹ thuật, là

công cụ hiện đại Ngoài ra, tin học là một thành tố quan trọng trong nền học vấn phổ thông

1.4.6 Thương mại điện tử

• Đặc điểm: Thương mại điện tử là các hoạt động thương

mại qua mạng Internet

• Một số hình thức thương mại điện tử:

– Quảng cáo trên mạng,

– Mua hàng và thanh toán qua mạng,

– Thương thảo các hợp đồng qua mạng.

• Vấn đề lớn nhất hiện nay của thương mại điện tử là: vấn đề pháp lý và độ an toàn

1.4.7 CNTT và cuộc sống đời thường

• Đặc điểm: Trong cuộc sống hàng ngày công nghệ thông tin

đã xuất hiện mọi lúc mọi nơi và trên mọi mặt của đời sống

xã hội

– Các thiết bị điện tử được điều khiển bằng các chip với các chương trình điều khiển thông minh.

– Sử dụng Internet,…

Kết luận

• Dữ liệu -> Thông tin -> Tri thức -> Trí tuệ

• Tin học là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu về khả năng lưu trữ và xử lý thông tin

• Công nghệ thông tin là sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm để thực hiện một công việc

• Các hệ thống số cơ bản: Hệ 2, hệ 10, hệ 16

• Hai bảng mã cơ bản: ASCII, UNICODE

• Các thông tin đưa vào máy tính có thể là số nguyên, số thực, văn bản, âm thanh, hình ảnh,… đều được mã hóa dưới dạng mã nhị phân

• Lĩnh vực ứng dụng của CNTT: khoa học kỹ thuật, quản lý, tự động hóa, trong công tác văn phòng, trong giáo dục, thương mại điện tử và trong đời sống hàng ngày