CHƯƠNG 3 BIỂU DIỄN DỮ LIỆU

Thông tin Khái niệm thông tin (information) được sử dụng thường ngày.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. Người ta quan niệm rằng, thông tin là kết quả xử lý, điều khiển và tổ chức dữ liệu theo cách mà nó sẽ bổ sung thêm tri thức cho người nhận.

Ví dụ Thông tin mô tả về một “con chó” của nhà ta Tên nó là gì? Nó là chó ta hay chó nhật? Nó màu gì? Tuổi? Cân nặng? …

Dữ liệu (Data) Là biểu diễn của thông tin 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.

Theo quan niệm chung của những người làm công nghệ thông tin Thông tin là những hiểu biết của chúng ta về một lĩnh vực nào đấy, còn dữ liệu là thông tin được biểu diễn và xử lý trong máy tính. Bản thân dữ liệu chưa có ý nghĩa, mà nó phải được tổ chứcvà săp xếp lại thì mới mang một ý nghĩa trọn vẹn. Dữ liệu có thể được phát sinh, đuợc lưu trữ, có thể được biến đổi, được tra cứu tìm kiếm và được chuyển tải từ nơi này đến người khác thông qua các phương tiện truyền thông tin

Tri thức – Knowledge Tri thức theo nghĩa thường là thông tin ở mức trừu tượng hơn. Tri thức khá đa dạng, nó có thể là sự kiện, là thông tin và cách mà một người thu thập được qua kinh nghiệm hoặc qua đào tạo. Nó có thể là sự hiểu biết chung hay về một lĩnh vực cụ thể nào đó. Thuật ngữ tri thức được sử dụng theo nghĩa “hiểu” về một chủ thể với một tiềm năng cho một mục đích chuyên dụng. Hệ 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. Dữ liệu  Thông tin  Tri thức xử lý xử lý

Hệ thống thông tin Hệ 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. THÔNG TIN DỮ LIỆU Xử Lý ĐẦU VÀO ĐẦU RA

Đơn vị đo Thông tin 2GB B? Kí hiệu Đọc là Độ lớn Byte Bai 8 bit KB Ki-lo-bai 210B=1024 B MB Me-ga-bai 210 KB GB Gi-ga-bai 210MB TB Te-ra-bai 210GB PB Pe-ta-bai 210TB 2GB B?

Các dạng thông tin Dạng số Văn bản Âm thanh Hình ảnh

Mã hóa Thông tin Để đưa thông tin vào máy tính, ta phải tìm cách biểu diễn thông tin sao cho máy tính có thể nhận biết và xử lý được. Những thông tin lúc này đuợc gọi là dữ liệu. 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1

Hệ đếm Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và qui tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn và xác định các giá trị các số. Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn. Tổng số ký số của mỗi hệ đếm gọi là cơ số. Ký hiệu là b.

Hệ đếm thập phân Là hệ đếm có cơ số 10 Dùng 10 kí hiệu để biểu diễn: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 N = an 10n + an-1 10n-1 + …+ a1 101 + a0 100 + a-1 10-1 +…+ a-m 10-m, 0  ai  9 Ví dụ 1 2 5 = 1  102 + 2  101 + 5  100

Hệ đếm nhị phân Hệ đếm cơ số 2 Dùng 2 kí hiệu để biểu diễn: 0, 1 N = an 2n + an-1 2n-1 + …+ a1 21 + a0 20 + a-1 2-1 +…+ a-m 2-m, ai = 0, 1 11012 = 1  23 + 1  22 + 0  21 + 1  20 = 1310

Hệ đếm thập lục phân Hệ đếm cơ số 16 Dùng 16 kí hiệu để biểu diễn: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,A,B,C,D,E N = an 16n + an-1 16n-1 + …+ a1 161 + a0160 + a-1 16 -1 +…+ a-m 16-m, 0  ai  15 1BE16 = 1  162 + 11  161 + 14  160 = 44610

Chuyển đổi hệ 10-> 2,8,16 6 2 45 16 6 3 2 32 2 16 2 1 2 13 1 2 1 45(10) = 2 D 6(10) = 1 1 1 (16) (2)

Bảng chuyển đổi tương đương 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 16 17 A B C D E F

Biểu diễn số nguyên không dấu Trong biểu diễn số nguyên không dấu, mọi bit đều được sử dụng để biểu diễn giá trị số. Ví dụ 1 dãy 8 bit biểu diễn số nguyên không dấu có giá trị: 2^8 = 256 số nguyên dương, cho giá trị từ 0 (0000 0000) đến 255 (1111 1111). Với n bits ta có thể biểu diễn 1 số nguyên có giá trị lớn nhất là 2^n-1 và dải giá trị biểu diễn được từ 0 đến 2^n-1. Ví dụ: 00000000 = 0 00000010 = 2 00000100 = 4 …………. 11111111 = 255

Biểu diễn số nguyên có dấu Trong biễu diễn số nguyên có dấu, bit đầu làm bit dấu: 0 là số dương và 1 cho số âm. Số nguyên có dấu thể hiện trong máy tính ở dạng nhị phân là dùng số 1 làm bit dấu Qui ước dùng bit ở hàng đầu tiên bên trái làm bit dấu Cách phổ biến biễu diễn số âm có dấu là dùng mã bù 2 Số bù 2 được tính như sau: Biễu diễn số nguyên không dấu Nghịch đảo tất cả cả các bit (số bù 1) Cộng thêm 1 (số bù 2) Ví dụ biễu diễn trên 8 bits: 37 = 00100101 = 11011010 + 1 11011011 Bit dấu

Cộng/ trừ số nguyên không dấu Khi cộng hai số nguyên không dấu n bits ta thu được một số nguyên không dấu cũng n bits. Vì vậy, - Nếu tổng của hai số đó nhỏ hơn hoặc bằng 2^n-1 thì kết quả nhận được là đúng. - Nếu tổng của hai số đó lớn hơn 2^n-1 thì khi đó sẽ tràn số và kết quả sẽ là sai. Thí dụ với trường hợp 8 bits, tổng nhỏ hơn 255 thì ta sẽ có kết quả đúng: 57 = 00111001 34 = 00100010 91 = 01011011 209 = 11010001 73 = 01001001 282 = 100011010 Bit tràn ra ngoài => kết quả = 26 là sai.  Để tránh hiện tượng tràn số này ta phải sử dụng nhiều bit hơn để biểu diễn.

Cộng / trừ số nguyên có dấu Số nguyên có dấu được biểu diễn theo mã bù hai, vậy qui tắc chung như sau: Cộng hai số nguyên có dấu n-bit sẽ bỏ qua giá trị nhớ ra khỏi bit có ý nghĩa cao nhất, tổng nhận được sẽ có giá trị đúng và cũng được biểu diễn theo mã bù hai, nếu kết quả nhận được nằm trong dải -2^n-1 đến + 2^n Để trừ hai số nguyên có dấu X và Y (X – Y) , cần lấy bù hai của Y tức –Y, sau đó cộng X với –Y theo nguyên tắc trên. Ví dụ: 97 – 52 = 97 + (-52) 97 = 0110 0001 -52 = 1100 1100 45 = 1 0010 1101 Bỏ qua Như vậy, khi thực hiện phép tính trên sẽ thừa ra 1 bit bên trái cùng, bit này sẽ không được lưu trong kết quả và sẽ được bỏ qua. Bit dấu

Biểu diễn số thực dạng dấu phẩy động Ví dụ: 13456,25 = 0.1345625 x 105 M x 10K - M: phần định trị (0,1  M < 1). - K: phần bậc (K  0).

Cộng 2 dãy nhị phân Qui ước Ví dụ 1 =

Các phép toán luận lý Bảng chân trị P Q P AND Q P OR Q P XOR Q 1 2 3 Được ko? Bảng chân trị P Q P AND Q P OR Q P XOR Q 1 2 3

Biểu diễn kí tự Mã hóa thông tin dạng văn bản thông qua việc mã hóa từng kí tự Bộ mã ASCII: dùng 8 bit để mã hóa kí tự, mã hóa đuợc 256= 28 kí tự Bộ mã UNICODE: dùng 16 bit để mã hóa kí tự, mã hóa đuợc 65536= 216 kí tự

Bảng mã ASCII(mở rộng) Hex 8 9 A B C D E F Ç 128 É 144 á 160 ░ 176 └ Ç 128 É 144 á 160 ░ 176 └ 192 ╨ 208 α 224 ≡ 240 1 ü 129 æ 145 í 161 ▒ 177 ┴ 193 ╤ 209 ß 225 ± 241 2 é 130 Æ 146 ó 162 ▓ 178 ┬ 194 ╥ 210 Γ 226 ≥ 242 3 â 131 ô 147 ú 163 │ 179 ├ 195 ╙ 211 π 227 ≤ 243 4 ä 132 ö 148 ñ 164 ┤ 180 ─ 196 ╘ 212 Σ 228 ⌠ 244 5 à 133 ò 149 Ñ 165 ╡ 181 ┼ 197 ╒ 213 σ 229 ⌡ 245 6 å 134 û 150 ª 166 ╢ 182 ╞ 198 ╓ 214 μ 230 ÷ 246 7 ç 135 ù 151 º 167 ╖ 183 ╟ 199 ╫ 215 τ 231 ≈ 247 ê 136 ÿ 152 ¿ 168 ╕ 184 ╚ 200 ╪ 216 Φ 232 ° 248 ë 137 Ö 153 ⌐ 169 ╣ 185 ╔ 201 ┘ 217 Θ 233 · 249 è 138 Ü 154 ¬ 170 ║ 186 ╩ 202 ┌ 218 Ω 234 250 ï 139 ¢ 155 ½ 171 ╗ 187 ╦ 203 █ 219 δ 235 √ 251 î 140 £ 156 ¼ 172 ╝ 188 ╠ 204 ▄ 220 ∞ 236 ⁿ 252 ì 141 ¥ 157 ¡ 173 ╜ 189 ═ 205 ▌ 221 φ 237 ² 253 Ä 142 ₧ 158 « 174 ╛ 190 ╬ 206 ▐ 222 ε 238 ■ 254 Å 143 ƒ 159 » 175 ┐ 191 ╧ 207 ▀ 223 ∩ 239 255

Ví dụ Kí tự Mã thập phân Mã nhị phân T 84 01010100 I 73 01001001 N 78 01001110 “TIN”01010100 01001001 01001110