Bài giảng Tin học đại cương - Chương 1: Giới thiệu chung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
BÀI GIẢNG 
TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG 
CHƯƠNG 1. Giới thiệu chung 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Nội dung chính 
• Các khái niệm cơ bản 
• Biểu diễn thông tin trong máy tính 
• Mã hóa thông tin 
• Ứng dụng của công nghệ thông tin 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các khái niệm cơ bản 
• Thông tin: là một khái niệm trừu tượng mô tả 
những gì đem lại hiểu biết, nhận thức cho con 
người 
• Dữ liệu là vật mang tin, dữ liệu sau khi được tập 
hợp và xử lý sẽ cho ta thông tin. 
• Vd: dữ liệu là hình ảnh đám mây vệ tinh sau khi 
được phân tích, xử lý sẽ cho ta thông tin về thời 
tiết. 
• Dữ liệu có thể được biểu diễn dưới nhiều dạng như ký 
tự, biểu tượng, âm thanh, hình ảnh 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các khái niệm cơ bản 
• Tin học là một ngành khoa học nghiên cứu các 
phương pháp, công nghệ và các kỹ thuật xử lý thông 
tin một cách tự động 
– Trong Tin học, máy tính hay máy vi tính được dùng để 
xử lý thông tin 
• Công nghệ thông tin (Information Technology) 
• Luật Công nghệ thông tin do Quốc hội nước Cộng hòa 
XHCN Việt Nam ban hành ngày 29/6/2006 có định 
nghĩa: “Công nghệ thông tin là tập hợp các phương 
pháp khoa học, công nghệ và công cụ kỹ thuật hiện 
đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ 
và trao đổi thông tin số”. 
– Ở đây, thông tin số là thông tin thể hiện dưới dạng số 
(dữ liệu dạng số hay số liệu). 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
BIỂU DIỄN DỮ LIỆU TRONG MÁY TÍNH 
• Các hệ đếm cơ bản 
• Chuyển đổi giữa các hệ đếm 
• Biểu diễn thông tin trong máy tính và các 
đơn vị thông tin 
• Các phép tính số học và logic 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các hệ đếm cơ bản 
• Hệ số 10 (hệ thập phân) 
• Hệ 10 sử dụng 10 chữ số 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 
để biểu diễn các số. 
• Để phân biệt số hệ 10 với các số hệ khác ta 
thường viết số hệ 10 kèm với ký hiệu D hoặc 
10 vào sau số. Vd: 209210; 789,1210;102D; 
125,47D. 
• Ta có thể biểu diễn số theo cơ số của hệ đếm 
10 như sau: 
– anan-1a0 = an.10
n + an-1.10
n-1 ++ a010
0 
– Vd: 123,45= 1.102 + 2.101 +3.100 + 4.10-1+ 
5.10-2 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các hệ đếm cơ bản 
• Hệ số 2 (hệ nhị phân) 
• Sử dụng 2 chữ số 0,1 để biểu diễn các số. 
• Số trong hệ 2 được ký hiệu N2 hoặc viết chữ B 
vào sau số: 
• Vd: 10012; 1100B. 
• Ta có thể biểu diễn số theo cơ số của hệ đếm 2 
như sau: 
• Ví dụ: 100112 = 1 2
4 + 0 23 + 0 22 + 1 21 + 
1 20 = 1910 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các hệ đếm cơ bản 
• Hệ số 16 (hệ thập lục phân) 
• Sử dụng 16 ký tự 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 
để biểu diễn các số. Mỗi chữ số cảu hệ 16 ứng với 
1 nhóm 4bit trong hệ 2. 
• Số trong hệ 16 được ký hiệu là N16 hoặc viết chữ 
H vào sau số 
– Vd: 10EF16; A101H. 
• Ta có thể biểu diễn số theo cơ số của hệ 
đếm 16 như sau: 
– Ví dụ: 12A16 = 1 16
2 + 2 161 + A 160 = 29810 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Chuyển đổi giữa các hệ đếm 
• Chuyển đổi số từ hệ đếm cơ số a sang 
hệ 10 
• Quy tắc: Muốn chuyển một số hệ a sang hệ 10 ta 
tính giá trị của số hệ a đó. Giá trị của số hệ a 
bằng tổng các tích của từng chữ số nhân với 
trọng số tương ứng của chúng. 
• Ví dụ: 
• 1101012 = 1 2
5 + 1 24 + 0 23 + 1 22 + 0 21 + 
1 20 = 32 + 16 + 4 + 1 = 5310 
• 10F16 = 1 16
2 + 0 161 + F 16
0 = 256 + 15 160 
= 256 + 15 = 27110 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Chuyển đổi giữa các hệ đếm 
• Chuyển đổi số từ hệ 10 sang hệ đếm 
cơ số a 
• Ta chỉ xét trường hợp chuyển số nguyên hệ 10 
sang hệ a. 
• * Quy tắc: Đem số hệ 10 chia nguyên liên tiếp 
cho cơ số a cho tới khi thương bằng không thì 
dừng lại, lấy các số dư của phép chia theo thứ tự 
ngược lại ta được số trong hệ a (số dư của phép 
chia cuối cùng là chữ số có trọng số lớn nhất, chữ 
số nằm tận cùng bên trái). 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Chuyển đổi giữa các hệ đếm 
• Chuyển đổi giữa hệ 2 và hệ 16 
• Chuyển từ hệ 16 sang hệ 2 
• Quy tắc: Để chuyển một số từ hệ 16 sang hệ 2 ta chuyển 
từng chữ số hệ 16 thành 4 chữ số hệ 2. 
• Ví dụ: 9C0A16 = ?2 = 1001 1100 0000 10102 
• Chuyển từ hệ 2 sang hệ 16 
• Quy tắc: Để chuyển một số từ hệ 2 sang hệ 16 ta nhóm 
thành các nhóm 4 chữ số hệ 2 từ phải qua trái, sau đó 
chuyển từng nhóm 4 chữ số hệ 2 thành các chữ số hệ 16. 
• Ví dụ: 110110010112 = ?16 
• 0110 1100 1011 => 6CB16 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Biểu diễn thông tin trong máy tính và 
các đơn vị thông tin 
• Biểu diễn thông tin trong máy tính: 
• Muốn đưa các dạng dữ liệu này vào máy tính 
người ta phải dùng số nhị phân để biểu diễn. Sở 
dĩ trong máy tính chỉ dùng được số nhị phân để 
biểu diễn thông tin là vì các linh kiện và vật liệu 
điện tử dùng để chế tạo máy tính, chế tạo bộ nhớ 
máy tính chỉ có hai trạng thái là có - không có 
điện, tương ứng được biểu diễn là 1 và 0. 
• Tóm lại, mọi thông tin dữ liệu dù ở dạng nào đi 
nữa khi đưa vào máy đều được biểu diễn thành 0, 
1. 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Biểu diễn thông tin trong máy tính và 
các đơn vị thông tin 
• Các đơn vị thông tin: 
• Trong kỹ thuật máy tính, mỗi chữ số nhị phân được 
gọi là một bit. 
• Một nhóm 8 bit được gọi là 1 byte, 
• Một nhóm 16 bit được gọi là 1 word (từ), một nhóm 
32 bit được gọi là 1 double word (từ kép). 
• Bit, Byte, Word, Double Word là các đơn vị thông tin. 
Đơn vị thông tin hay dùng nhất là byte. Trên đơn vị 
byte có các bội sau: 
• 1 Kilo Byte (1 KB) = 210 byte = 1024 byte 
• 1 Mega Byte (1 MB) = 210 KB = 220 byte = 1.048.576 
byte 
• 1 Giga Byte (1 GB) = 210 MB = 220 KB = 230 byte 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các phép toán trong hệ 2 
• Phép cộng 
• Thực hiện cộng có nhớ các cặp số cùng 
vị trí từ phải sang trái. 
– Bảng cộng như sau: 
A B A+B Carry 
0 0 0 0 
0 1 1 0 
1 0 1 0 
1 1 0 1 
Ví dụ: 
 A = 0 0 1 1 
 B = 0 1 0 1 
 A+ B = 1 0 0 0 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các phép toán trong hệ 2 
• Phép trừ 
• Lấy số bị trừ cộng với số đối của số trừ 
(hay số bù 2) 
– Phương pháp tìm số bù 2 như sau: 
– Bước 1: Biểu diễn số đó trong 1 khuôn đã cho 
trước (8bit,16 bit..). 
– Bước 2: Đảo bit (bit 0 thành bit 1, bit 1 thành 
bit 0). 
– Bước 3: Cộng thêm 1. 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các phép toán trong hệ 2 
• Phép Trừ (tiếp) 
• Vd: Tìm bù 2 của số +610 trong khuôn 8bit 
như sau: 
– Biểu diễn +6: 00000110 
– Đảo bit: 11111001 
– Cộng 1: 00000001 
– Kết quả: 11111010 
• Vd: tính A-B=0101-0011 
• B1: Tìm số Bb là bù 2 của số B: Bb=1101 
• B2: A-B= A+(-B)= A+Bb=0101+1101=0010 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các phép toán trong hệ 2 
• Phép nhân và phép chia 
• Trong máy tính phép nhân và chia được thực hiện 
qua phép cộng, phép trừ và phép dịch bit. 
Các toán tử logic cơ bản 
Toán tử NOT (phủ định hay đảo) 
• Bảng chân lý : 
X NOT X 
FALSE TRUE 
TRUE FALSE 
Các toán tử logic cơ bản (tiếp) 
Toán tử AND (và) 
• Bảng chân lý: 
X Y X AND Y 
FALSE FALSE FALSE 
FALSE TRUE FALSE 
TRUE FALSE FALSE 
TRUE TRUE TRUE 
Các toán tử logic cơ bản (tiếp) 
Toán tử OR (hoặc) 
• Bảng chân lý: 
X Y X OR Y 
FALSE FALSE FALSE 
FALSE TRUE TRUE 
TRUE FALSE TRUE 
TRUE TRUE TRUE 
Các toán tử logic cơ bản (tiếp) 
Toán tử XOR (hoặc loại trừ) 
• Bảng chân lý: 
X Y X XOR Y 
FALSE FALSE FALSE 
FALSE TRUE TRUE 
TRUE FALSE TRUE 
TRUE TRUE FALSE 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Các phép toán logic 
• Biểu thức logic và thứ tự ưu tiên các phép 
toán 
• * Biểu thức logic sự kết hợp các giá trị logic bằng 
các phép toán logic để tạo ra một giá trị logic 
mới. Mỗi biểu thức logic chỉ có một giá trị hoặc 
đúng (TRUE) hoặc sai (FALSE). 
• * Nếu trong biểu thức logic có chứa nhiều phép 
toán logic thì các phép toán logic được thực hiện 
theo thứ tự ưu tiên sau: NOT AND OR, XOR 
(OR và XOR cùng mức ưu tiên). Các phép toán 
cùng mức ưu tiên được thực hiện từ trái qua phải. 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
MÃ HÓA THÔNG TIN 
• Khái niệm về mã hóa 
• Mã hóa thông tin là quy ước về cách biểu diễn 
thông tin trong máy tính. 
• Trong máy tính người ta dùng các số nhị phân có 
độ dài (số bit) cố định để biểu diễn thông tin. Các 
số nhị phân này được là từ mã. 
– Với độ dài từ mã là n, ta có thể biểu diễn được 2n 
thông tin khác nhau 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
MÃ HÓA THÔNG TIN 
• Bảng mã ASCII và Unicode 
• Bảng mã ASCII (American Standard Code for 
Information Interchange) là bảng mã chuẩn của 
Mỹ và được sử dụng thông dụng hiện nay 
– Dùng 8 bit để mã hoá các chữ cái. 
– Mỗi chữ cái được gọi là một ký tự. 
– Mã hoá được 2^8 = 256 ký tự. 
– 0 31,127: Các ký tự điều khiển 
– 32 126: Các ký tự thông thường 
– 128 255: Các ký tự đặc biệt 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
MÃ HÓA THÔNG TIN 
• Bảng mã ASCII được chia làm hai loại 
– ASCII tiêu chuẩn (0-127) biểu diễn ký tự giống nhau 
trên toàn thế giới. 
– ASCII mở rộng (128-255) biểu diễn các ký tự của riêng 
từng nước. 
• Do bảng mã ASCII mở rộng của các nước trên thế 
giới khác nhau nên khi gửi một văn bản từ nước 
này sang nước khác thì văn bản không hiển thị 
đúng. Bởi vậy, cả thế giới lại thống nhất dùng 
chung một bảng mã trong đó biểu diễn được tất 
cả ký tự của các nước, bảng mã này được gọi là 
bảng mã Unicode. Bảng mã Unicode có 65536 từ 
mã 16 bit. 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Mã hóa và giải mã một số loại dữ liệu 
a. Dữ liệu số 
• Trong máy tính số được biểu diễn dưới dạng số 
nhị phân theo khuôn thống nhất, độ dài khuôn 
có thể là 8bit, 16bit, 32bit 
• Biểu diễn số nguyên: bit trái nhất dùng để biểu 
diễn dấu, dấu dương + ứng với 0, dấu âm (-) 
ứng với 1, các bit còn lại biểu diễn giá trị số. 
– Vd: biểu diễn số +610 trong khuôn dạng 8bit 
0 0 0 0 0 1 1 0 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Mã hóa và giải mã một số loại dữ liệu 
• Dữ liệu số 
• Biểu diễn số thực 
• Nguyên tắc chung: để biểu diễn số thực trong 
máy tính thường dùng ký pháp dấu phẩy động 
(Floating point number) 
• Một số thực X được biểu diễn theo kiểu số dấu 
phẩy động như sau: X= M*Re 
• Trong đó 
– M là phần định trị 
– R là cơ số (2 hoặc 10) 
– E là phần mũ 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Mã hóa và giải mã một số loại dữ liệu 
• Biểu diễn số thực 
• Vd: với cơ số R=10. giả sử số N được biểu 
diễn với phần định trị M là -15 và số mũ 
e= 12 có nghĩa là 
• N= M*10e =-15 * 1012 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
Mã hóa và giải mã một số loại dữ liệu 
• Dữ liệu phi số 
• Dữ liệu văn bản 
– Dùng phương pháp thiết kế bảng mã (bảng mã ASCII và 
Unicode) để mã hóa văn bản. 
• Dữ liệu đa phương tiện 
• Dữ liệu hình ảnh 
– Hình ảnh trong máy tính được biểu diễn dưới dạng số nhị 
phân. 
– Có rất nhiều kiểu mã hóa trong đó có 2 kiểu thông dụng nhất 
là ảnh bitmap và ảnh vector 
• Dữ liệu âm thanh 
– Được mã hóa bằng cách xấp xỉ dao động sóng âm bằng 1 
chuỗi các byte thể hiện biên độ dao động tương ứng theo từng 
khoảng thời gian bằng nhau 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
• Các bài toán khoa học kỹ thuật (KHKT) 
• MTĐT ra đời gắn liền với nhu cầu giải các bài toán KHKT. 
• Vd: các bài toán thiết kế công trình, xử lý các số liệu thực 
nghiệm, quy hoạch và tối ưu hóa, giải gần đúng các hệ 
phương trình nhưdự báo thời tiết, tính quỹ đạo vệ tinh, 
giải mã gen 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
• Các bài toán quản lý 
• Các bài toán quản lý rất đa dạng và phải xử lý 
một khối lượng thông tin lưu trữ lớn (các hồ sơ) 
• Một bài toán quản lý cần thực hiện các công việc 
• Tạo lập cơ sở dữ liệu 
• Duy trì cơ sở dữ liệu 
• Khai thác 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
• Tự động hóa 
• Ưu điểm: có thể tự động hóa những quy trình phức tạp (vd 
chế độ tự động lái theo quy trình định sẵn nhờ các thiết bị 
định sẵn) 
• Mềm dẻo có thể thay đổi lại hành vi tự động hóa bằng cách 
lập trình lại. 
• Công tác văn phòng 
• Quản lý dữ liệu 
• Lập kế hoạc công tác, theo dõi tiến độ công việc 
• Lưu chuyển và xử lý văn bản 
Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 
Bài giảng Tin học đại cương 
ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
• Giáo dục 
– Hỗ trợ giảng viên trong việc giảng dạy 
– Giúp học sinh, sv học tập tích cực và chủ động 
– Tạo môi trường tương tác giữa thầy và trò 
• Thương mại điện tử 
– Quảng cáo qua mạng 
– Mua hàng và thanh toán qua mạng 
– Thương thảo các hợp đồng qua mạng 
• Cuộc sống đời thường 
– Mang rất nhiều tiện ích cho cuộc sống đời thường của 
con người