Thông tin Information là sự hiểu biết về một đối tượng nào đó.Dữ liệu data là sự biểu diễn của thông tin và được thể hiện bằng các tín hiệu vật lý.. Bất kỳ số nguyên dương trong hệ thậ
Trang 2THÔNG TIN
VÀ BIỂU DIỄN THÔNG TIN
TRONG MÁY TÍNH
CHƯƠNG I:
Trang 3I THÔNG TIN
Trang 4Thông tin (Information) là sự hiểu biết về một đối tượng nào đó.
Dữ liệu (data) là sự biểu diễn của thông tin và được thể hiện bằng các tín hiệu vật lý Thông tin chứa đựng ý nghĩa còn dữ liệu là các sự kiện không có cấu trúc và không có ý nghĩa nếu chúng không được tổ chức và xử lý
Trang 5Hệ thống thông tin: (Information system)
là một hệ thống ghi nhận dữ liệu, xử lý chúng để tạo nên thông tin có ý nghĩa hoặc
dữ liệu mới
Nhậ p
Xuất
Trang 6Đơn vị dùng để đo thông tin gọi là bit
Một bit tương ứng với một chỉ thị hoặc một thông báo nào đó về sự kiện có một trong 2 trạng thái: Tắt (off)/Mở (on); Đúng (true)/Sai (false)
Bit là chữ viết tắt của Binary digit.
Bit là đơn vị đo thông tin nhỏ nhất trong máy tính
Trang 7Tên gọi Ký hiệu Giá trị
Trang 8Sơ đồ tổng quát của quá trình xử lý thông tin:
Trang 9Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và quy tắc sử dụng tập các ký hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị các số.
Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn
Tổng số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ
số (base hay radix), ký hiệu là b.
Trang 10Hệ đếm cơ số b (b>=2, b là số nguyên
dương) mang tính chất sau:
• Có b ký số để thể hiện giá trị số Ký số nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là b-1.
• Giá trị vị trí thứ n trong hệ đếm là: b n
• Số N(b) trong hệ đếm cơ số b được biểu diễn bởi:
N (b) =a n a n-1 …a 1 a 0 a -1 a -2 …a -m
Trang 11Trong đó: N (b) có n+1 ký số biểu diễn cho phần nguyên và m ký số lẻ biểu diễn cho phần b_phân Và có giá trị:
N (b) =a n b n +a n-1 b n-1 +…+a 1 b 1 +a 0 b 0 +
a -1 b -1 +a -2 b -2 +…+a -m b -m
Hay là: N (b) =
Trong tin học hiện nay phổ biến 4 hệ đếm
cơ bản: nhị phân, bát phân, thập phân và thập lục phân.
Trang 12Hệ thập phân (Decimal system) hay hệ đếm
cơ số 10 (b=10), là một trong các phát minh của người Ả rập cổ, bao gồm 10 ký số viết theo ký hiệu sau: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Qui tắc tính giá trị của hệ đếm này là mỗi đơn
vị ở một hàng bất kỳ bên trái có giá trị bằng
10 đơn vị của hàng bên phải
Trang 13Bất kỳ số nguyên dương trong hệ thập phân
có thể biểu diễn như là một tổng các số hạng, mỗi số hạng là tích của một số với 10 lũy thừa, trong đó số mũ lũy thừa được tăng thêm
1 đơn vị kể từ số mũ lũy thừa phía phải nó Số
mũ lũy thừa của hàng đơn vị trong hệ thập phân là 0
Ví dụ: Số 234 có thể biểu diễn như sau:
234 = 2*102+3*101+4*100
= 2*100+3*10+4*1
Trang 14Thể hiện như trên gọi là ký hiệu mở rộng của số nguyên.
Vì: 234 = 200 + 30 + 4
Trong số 234 người ta qui ước như sau:
1s Hàng trăm
100s
Trang 15Phần thập phân trong hệ thập phân sau dấu chấm phân cách thập phân thể hiện trong ký hiệu mở rộng bởi 10 lũy thừa âm tính từ trái sang phải kể từ dấu chấm phân cách:
Trang 17Hệ đếm nhị phân (Binary system) là hệ đếm
cơ số b=2
Đây là hệ đếm đơn giản nhất với 2 chữ số 0 và
1 Mỗi chữ số nhị phân gọi là BIT
Vì hệ nhị phân chỉ có 2 trị số là 0 và 1, nên khi muốn biểu diễn những số lớn hơn thì ta cần kết hợp nhiều bit lại với nhau
Ví dụ: 11101.11(2)=29.75(10)
Trang 18Từ trái sang phải
Như vậy:
11101.11 =1*16+1*8+1*4+
Trang 19Nếu dùng một tập hợp 3 bit, ta có thể tạo ra được 8 giá trị khác nhau: 000, 001, 010, 011,
Trang 20Từ trái sang phải
Như vậy:
235.64 =2*64+3*8+5*1+
Trang 21Hệ thập lục phân (Hexa-decimal system) là hệ đếm với cơ số 16 (b=16=24), tương đương với tập 4 bit nhị phân.
Để thể hiện số ở dạng thập lục phân người ta
Trang 22 Như vậy:
Trang 23Bảng qui đổi 16 chữ số đầu tiên của 4 hệ đếm:
Trang 26Tổng quát: Lấy số nguyên thập phân N(10) lần lượt chia cho b cho đến khi thương bằng 0 Kết quả số chuyển đổi N(b) là các số dư trong phép chia viết ra theo thứ tự ngược lại.
Ví dụ:
Cho N(10) = 45Tìm N(2) =???
Trang 272
2 1
Trang 28Tổng quát: Lấy phần thập phân N(10) lần lượt nhân với b cho đến khi phần thập phân của tích số bằng 0 Kết quả số chuyển đổi N(b) là các số phần nguyên trong nhân viết ra theo thứ tự tính toán.
Ví dụ:
Cho N(10) = 0,6875Tìm N(2) = ???
Trang 290.6875 * 2
= 0.375
.375 75 5 0
Phần thập phân của tích
1011
Trang 31x y AND(x,y) OR(x,y)
FALSE FALSE FALSE FALSE
Trang 32Máy tính điện tử biểu diễn thông tin trên cơ
sở ghép nối các linh kiện, các mạch điện tử thực hiện 2 trạng thái vật lý kí hiệu là 0 và 1
Qui ước biểu diễn như sau:
• Nếu ở trạng thái đóng (x) Biểu diễn ký
hiệu số 1.
• Nếu ở trạng thái mở ( ) Biểu diễn ký hiệu
số 0.
Trang 33Thông tin biểu diễn trong máy tính dưới dạng
dữ liệu, bao gồm những con số, chữ cái, các
ký hiệu,…
Chúng được chọn lọc và tổ chức theo quy cách xác định để thuận tiện cho việc xử lý tự động
Việc xử lý các dữ liệu được thể hiện bằng cách ghép nối theo từng nhóm các linh kiện điện tử
Trang 34Ở từng thời điểm, từng nhóm các linh kiện thể hiện trạng thái tín hiệu điện ký hiệu 0,1.
Máy tính sở dĩ có thể biểu diễn được các thông tin đa dạng của cuộc sống đó là dựa trên cơ sở mã hóa thành các ký hiệu 0 và 1 theo quy luật nào đó
Chẳng hạn: Hệ đếm nhị phân.
Trang 35Giả sử ta ghép 4 linh kiện điện tử và quy ước trạng thái tương ứng của chúng ở từng thời điểm bằng nhóm các ký hiệu 0,1 ta có được biểu diễn của 16 số nguyên không âm đầu tiên 0, 1, 2, …, 14, 15.
Hình minh họa:
Trang 36Linh kiện và trạng thái
(biểu diễn vật lý)
Mã (biểu diễn logic)
Số thập phân
x x
Trang 37Linh kiện và trạng thái
(biểu diễn vật lý)
Mã (biểu diễn logic)
Số thập phân
Trang 38Linh kiện và trạng thái
(biểu diễn vật lý)
Mã (biểu diễn logic)
Số thập phân
Trang 39Linh kiện và trạng thái
(biểu diễn vật lý)
Mã (biểu diễn logic)
Số thập phân
Trang 40Qua minh họa ở trên ta thấy muốn biểu diễn những số lớn hơn 15 sẽ phải ghép nối thêm linh kiện Các bộ xử lý của máy tính hiện nay thường ghép theo nhóm 8, 16, 32,
… linh kiện để biểu diễn thông tin
Việc dùng cụm từ “linh kiện điện tử” chỉ
nhằm mục đích mô tả, thực chất linh kiện điện tử là các vi mạch bán dẫn, các bộ vi
xử lý thực hiện 2 trạng thái tín hiệu (0, 1)
Trang 41Trong máy tính số nguyên được biểu diễn dưới dạng các bit.
Trang 42Để biểu diễn số nguyên có dấu trong máy tính người ta dùng1 bit làm bit dấu và qui ước dùng bit ở hàng đầu tiên bên trái làm bit dấu (S): Nếu bit này là 0 thì đó là số nguyên dương và 0 là số nguyên âm.
S 0 0 1 1 0 0 1
7 6 5 4 3 2 1 0
Trang 43Để có thể biểu diễn các ký tự như chữ cái (in, thường), các chữ số, các ký hiệu, trên
máy tính Người ta lập ra bảng mã (code
system) qui ước khác nhau dựa vào việc
chọn tập hợp bao nhiêu bit để diễn tả một ký
tự tương ứng
Ví dụ các hệ mã phổ biến:
1. Hệ thập phân mã nhị phân BCD (Binary
Coded Decima) dùng 6 bit.
Trang 442 Hệ thập phân mã nhị phân mở rộng
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal
Interchange Code) dùng 8 bit tương đương
1 byte để biểu diễn 1 ký tự.
3 Hệ chuyển đổi thông tin theo mã chuẩn của
Mỹ ASCII (American Standard Code for
Information Interchange) là hệ mã thông
dụng nhất hiện nay trong kỹ thuật tin học.
Trang 45Hệ ASCII dùng nhóm 7 bit hoặc 8 bit để biểu diễn tối đa 128 hoặc 256 ký tự khác nhau và mã hóa các ký tự liên tục theo cơ số 16.
• Hệ mã ASCII 7 bit, mã hóa 128 ký tự
liên tục như sau:
Trang 47Hệ mã ASCII 8 bit (ASCII mở rộng) có thêm 128 ký tự khác ngoài các ký tự nêu trên, bao gồm: Các chữ cái có dấu, các hình vẽ, các đường kẻ khung đơn, khung đôi và một số ký hiệu đặc biệt.
Trang 48THUẬT TOÁN
VÀ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN
CHƯƠNG
II:
Trang 49I THUẬT TOÁN
Trang 50Khái niệm Thuật toán là khái niệm cơ sở của Toán học và Tin học.
Thuật toán là một hệ thống chặt chẽ và rõ ràng các quy tắc nhằm xác định một dãy các thao tác trên những đối tượng, sao cho sau một số hữu hạn bước thực hiện các thao tác ta đạt được mục tiêu định trước
Trang 51Người hoặc máy thực hiện một thuật toán nào
đó được gọi là một bộ xử lý
Như vậy một bộ xử lý của một thuật toán T nào đó là một cơ chế có khả năng thực hiện các thao tác trên các đối tượng theo một trình
tự do T quy định
Cùng một bài toán có thể có nhiều thuật toán khác nhau
Trang 52Thuật toán đơn giản, dễ hiểu, có độ chính xác cao, được đảm bảo về mặt toán học, dễ triển khai trên máy, thời gian thao tác ngắn, được gọi là thuật toán tối ưu.
Nghiên cứu thuật toán là một trong những vấn đề quan trọng nhất của Tin học
Lý thuyết về thuật toán phải đảm bảo các vấn
đề sau:
Trang 53Những bài toán nào giải được bằng thuật toán; những bài nào không giải được bằng thuật toán.
• Tìm thuật toán tốt nhất, tối ưu của một bài toán.
• Triển khai thuật toán trên máy tính.
Trang 54Thuật toán tìm số lớn nhất trong hai
số nguyên dương A và B.
Trang 55Trường hợp A<B:
Thông báo giá trị lớn nhất là B.
Kết thúc thuật toán.
Trang 56Thuật toán giải phương trình bậc hai Ax 2
+ Bx + C = 0
Thuật toán:
Bước 1: Tính DELTA = B*B-4*A*C
Bước 2: So sánh DELTA với 0
Bước 3: Rẽ làm 3 trường hợp như sau:
• Trường hợp DELTA<0:
Thông báo PT vô nghiệm;
Kết thúc thuật toán.
Trang 57 Thông báo PT có 2 nghiệm x 1 , x 2
Kết thúc thuật toán. 1,2 B DELTA
x
2 * A
Trang 586 tính chất cơ bản của thuật toán:
Trang 59Thuật toán phải kết thúc sau một số hữu hạn bước.
Ví dụ thuật toán dừng:
Tính tổng của dãy số từ 1 n
Ví dụ thuật toán không dừng:
Đọc các số tự nhiên liên tiếp, bắt đầu từ số 1
Trang 60Các thao tác ở mỗi bước phải hết sức rõ ràng
và chỉ được hiểu theo một nghĩa duy nhất
Trong cùng một điều kiện hai bộ xử lý khác nhau hoặc hai lần thao tác khác nhau phải cho cùng một kết quả khi thực hiện cùng một thuật toán
Những người khác nhau cùng sử dụng một thuật toán, sẽ hành động giống nhau cho dù
họ không hiểu gì về bản chất và ý nghĩa của
Trang 61Thuật toán có hiệu lực như nhau đối với các bài toán cùng loại, có cùng miền áp dụng thuật toán.
• Thuật toán tìm số lớn nhất trong hai số nguyên
A, B có tính hàng loạt trên tập số nguyên Z.
• Thuật toán Giải phương trình bậc 2 không có tính hàng loạt nếu số liệu gán cho A, B, C nhập
từ bàn phím.
Trang 62Thuật toán phải bao gồm những thao tác mà máy có thể thực hiện được
Máy tính chỉ có thể thực hiện được những phép toán số học, các phép so sánh, các phép logic, các phép nhập xuất thông tin tiêu chuẩn
Trang 63Thuật toán phải vét được hết các tình huống, các khả năng có thể xẩy ra, không bỏ sót bất
kỳ một trường hợp nào trong miền áp dụng
Trang 64Thuật toán phải cho kết quả đúng của bài toán nghĩa là phải được chứng minh về mặt toán học.
Trang 65Cấu trúc tuần tự:
Thao tác 1 Thao tác 2 Thao tác 3
Trang 66Cấu trúc rẽ nhánh:
Thao tác 1
Điều kiện
Thao tác 2
Trang 67Cấu trúc vòng lặp:
Thao tác 1
Điều kiện Thao tác 2
Thao tác 3 T
F
Trang 68I BIỂU DIỄN THUẬT
TOÁN
Trang 69Có thể dùng các phương pháp sau để biểu diễn thuật toán:
1 Dùng ngôn ngữ mẹ đẻ hoặc ngôn ngữ mã giả
(ngôn ngữ tự nhiên).
2 Ngôn ngữ lưu đồ.
3 Ngôn ngữ lập trình.
Trang 70 Ngôn ngữ tự nhiên là ngôn ngữ chúng ta đang sử dụng hằng ngày Chúng ta có thể
sử dụng ngôn ngữ tự nhiên để mô tat thuật toán
Ví dụ:
Ta có thuật toán giải phương trình bậc hai
Ax2 + Bx + C = 0 Được biểu diễn bằng ngôn ngữ tự nhiên như sau:
Trang 73Ngôn ngữ lập trình là ngôn ngữ dùng để viết các chương trình cho máy tính Cũng như các ngôn ngữ thường ngôn ngữ lập lình cũng có từ vựng, cú pháp và ngữ nghĩa Theo tiến trình lịch sử phát triển của máy tính, ngôn ngữ lập trình được chia ra làm 3 loại chủ yếu sau:
Ngôn ngữ máy (Machine language).
Hợp ngữ (Assembly language).
Ngôn ngữ cấp cao (High level language).
Trang 74 Những ngôn ngữ chúng ta thường tiếp xúc hằng ngày như: Ngôn ngữ lập trình (NNLT)
C, NNLT Pascal,… Đó điều là những ngôn ngữ cấp cao
Một ví dụ của NNLT Pascal:
Bài toán giải phương trình bậc hai Ax2 + Bx + C = 0, được viết như sau:
Trang 76If DELTA=0 then Writeln(‘PT có nghiệm kép: ’,-B/(2*A));Else
Trang 77Ngôn ngữ lưu đồ (sơ đồ) là một ngôn ngữ đặc biệt dùng để mô tả thuật toán bằng các sơ đồ khối Mỗi khối quy định một hành động.
Bắt đầu/Kết thúc.
Nhập/Xuất.
Trang 78Thi hành (Thực hiện lệnh).
Lựa chọn (Điều kiện).
Đường đi.
Chương trình con.
Khối nối.
Trang 79Ví dụ:
Áp dụng ngôn ngữ lưu đồ để giải bài toán giải phương trình bậc 2 Ax2 + Bx + C = 0
Trang 82I GIỚI THIỆU
Trang 83Windows Explorer là một chương trình
được hỗ trợ từ phiên bản Windows 95 cho phép người sử dụng thao tác với các tài nguyên có trong máy tính như tập tin, thư mục, ổ đĩa và những tài nguyên khác có trong máy của bạn cũng như các máy tính có trong hệ thống mạng (nếu máy tính có kết nối mạng)
Với Windows Explorer các thao tác như sao
chép, xóa, đổi tên thư mục và tập tin,… được thực hiện một cách thuận tiện và dễ dàng
Trang 84 Bạn có thể thực hiện một trong các cách
như sau:
1. Chọn lệnh Start/Programs/Accessories/
Windows Explorer
2. Right click lên nút lệnh Start/Explore
3. Right click lên biểu tượng My Computer,
sau đó chọn Explore
Trang 85Tệp tin
Thư mục
Trang 86II QUẢN LÝ THƯ MỤC & TẬP
Trang 871 Mở Thư mục/Tập tin.
2 Chọn Thư mục/Tập tin
3 Tạo Thư mục
4 Sao chép Thư mục/Tập tin
5 Di chuyển Thư mục/Tập tin
6 Xóa Thư mục/Tập tin
7 Phục hồi Thư mục/Tập tin
8 Đổi tên Thư mục/Tập tin
9 Thay đổi thuộc tính Thư mục/Tập tin
Trang 89Nếu tập tin có chương trình ứng dụng dùng
để mở tìn Windows sẽ mở ứng dụng và tài liệu
sẽ được nạp vào
Trong trường hợp chương trình ứng dụng
chưa được cài đặt trong máy tính, thì
Windows sẽ mở hộp thoại Open With để cho
người sử dụng chọn chương trình ứng dụng
để mở
Trang 90 Chọn Thư mục/Tập tin:
Chọn một Thư mục/Tập tin:
Click lên biểu tượng của Thư mục/Tập tin đó.
Chọn một nhóm Thư mục/Tập tin:
Có thể thực hiện theo 2 cách sau:
Trang 91gồm các đối tượng liên tiếp: Click lên đối
tượng đầu danh sách, nhấn giữ phím Shift,
click lên đối tượng cuối danh sách.
2 Các đối tượng cần chọn nằm rời rạc nhau:
Nhấn giữ phím Ctrl và click lên các đối tượng cần chọn.
Trang 92 Chọn nơi chứa thư mục cần tạo.
Chọn menu File/New/Folder hoặc Right
click chọn New/Folder
Nhập tên thư mục mới, gõ Enter để kết
thúc
Trang 93Chọn các Tập tin và Thư mục muốn sao chép Sau đó thực hiện theo 1 trong 2
cách sau:
1 Cách 1: Nhấn giữ phím Ctrl và Drag
(kéo) đối tượng đến nơi cần sao chép.
2 Cách 2: Nhấn Ctrl + C (hoặc chọn menu
Edit/Copy hoặc Right click chọn Copy) để chép vào Clipboard, chọn nơi cần sao
chép đến, nhấn Ctrl + V (hoặc chọn menu Edit/Paste hoặc Right click chọn Paste).
Trang 942 Cách 2: Nhấn Ctrl + X (hoặc chọn menu
Edit/Cut hoặc Right click chọn Cut) để chép vào Clipboard, chọn nơi cần di chuyển đến, nhấn Ctrl + V (hoặc chọn menu Edit/Paste hoặc Right click chọn
Trang 95Chọn các tập tin và thư mục cần xóa.
Chọn menu File/Delete hoặc nhấn phím
Delete hoặc Right click chọn Delete
Khi đó Windows sẽ hiện ra hộp thoại yêu
cầu bạn xác nhận lại có thực sự muốn xóa
hay không?
Nếu muốn xóa hãy chọn Yes.
Ngược lại chọn No.
Trang 96 Các đối tượng bị xóa sẽ đưa vào Recycle
Bin Nếu muốn phục hồi các đối tượng đã
bị xóa, thực hiện các thao tác sau đây:
Double click lên biểu Recycle Bin.
Chọn đối tượng cần phục hồi.
Chọn menu File/Restore hoặc Right click
chọn Restore.