Mã hóa thông tin trong máy tính là gì Tin học 10

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Khái niệm thông tin và dữ liệu

1.2. Đơn vị đo lượng thông tin

• Đơn vị cơ bản đo thông tin làbit(Binary Digital)

• Bitlà đơn vị nhỏ nhất được lưu trữ trong máy tính để biểu diễn hai trạng thái 0 và 1 (0: không có điện; 1: có điện) ta còn thường gọi làmã nhị phân

​

Một số đơn vị bội của Byte

1.3. Các dạng thông tin

Thông tin có 2 loại: số và phi số

• Số:Số nguyên, số thực,

• Phi số:Văn bản, hình ảnh, âmthành,

  • Dạng văn bản: Tờ báo, cuốn sách, tấm bia,

  • Dạng hình ảnh: Bức tranh vẽ, ảnh chụp, bản đồ, biển báo,

  • Dạng âm thanh: Tiếng nói con người, tiếng sóng biển, tiếng đàn, tiếng chim hót,

1.4. Mã hóa thông tin trong máy tính

• Để máy tính xử lí được, thông tin cần phải được biến đổi thành dãy bit (biểu diễn bằng các số 0, 1). Cách biến đổi như thế được gọi làmã hoá thông tin

• Ví dụ:

• Đểmã hoá thông tin dạng văn bảnta dùng bộ mã ASCII để mã hoá các ký tự. Mã ASCII các ký tự đánh số từ: 0 đến 255

• Bộ mã Unicode: có thể mã hóa 65536 =216ký tự, có thể mã hóa tất cả các bảng chữ cái trên thế giới

1.5. Biểu diễn thông tin trong máy tính

a. Thông tin loại số

• Hệ đếm:

  • Hệ thập phân: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

  • Hệ nhị phân: 0, 1

  • Hệ cơ số mười sáu (hexa):0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Biểu diễn số trong các hệ đếm:

(N = a_{n} 10^{n} + a_{n-1} 10^{n-1} + + a_{1} 10^{1} + a_{0} 10^{0} + a_{-1} 10^{-1} ++ a_{-m} 10^{-m})

(0 leq a_{i} leq 9)

(N = a_{n} 2^{n} + a_{n-1} 2^{n-1} + + a_{1} 2^{1} + a_{0} 2^{0} + a_{-1} 2^{-1} ++ a_{-m} 2^{-m} )

(a_{i} = 0, 1 )

(N = a_{n} 16^{n} + a_{n-1} 16^{n-1} + + a_{1} 16^{1} + a_{0}16^{0} + a_{-1} 16 ^{-1} ++ a_{-m} 16^{-m})

(0 leq a_{i} leq15)

Với quy ước: A = 10, B = 11, C = 12,D = 13, E = 14, F = 15

Chuyển đổi giữa các hệ đếm:

Đổi số trong hệ cơ số 10 sang hệ cơ số 2 và hệ cơ số 16

Biểu diễn số trong máy tính:

( 7_{(10)} = 111_{(2)})

b. Thông tin loại phi số

Biểu diễn văn bản:

• Mã hoá thông tin dạng văn bản thông qua việc mã hóa từng kí tự và thường sử dụng:

  • Bộ mã ASCII: Dùng 8 bit để mã hoá kí tự, mã hoá được 256 = 28kí tự

  • Bộ mã Unicode: Dùng 16 bit để mã hóa kí tự, mã hoá được 65536 = 216kí tự

• Trong bảng mã ASCII mỗi kí tự được biểu diễn bằng 1 byte

Các dạng khác:Hình ảnh, âm thanh cũng phải mã hoá thành các dãy bit

*Nguyên lí mã hóa nhị phân:

Thông tin có nhiều dạng khác nhau như số, văn bản, hình ảnh, âm thanh, Khi đưa vào máy tính, chúng đều biến đổi thành dạng chung dãy bit. Dãy bit đó là mã nhị phân của thông tin mà nó biểu diễn.

2. Bài tập minh họa

Câu 1:Hãy nêu khái niệm về thông tin và dữ liệu, cho ví dụ minh họa?

Hướng dẫn giải:

Câu 2:Một quyển sách A gồm 200 trang (có hình ảnh) nếu lưu trữ trên đĩa chiếm khoảng 5MB. Hỏi một đĩa cứng 40GB thì có thể chứa bao nhiêu cuốn sáchcó dung lượng thông tin xấp xỉ như cuốn sách A?

Hướng dẫn giải:

Vậy: X=(200*40 *1024)/5 =1.638.400

=> 40 GB có thể lưu trữ được 1.638.400/200 =8.192 cuốn sách

Câu 3:Hãy liệt kê các loại thông tin?

Hướng dẫn giải:

Thông tin được phân làm 2 loại:

• Thông tin loại số: Số nguyên, số thực

• Thông tin loại phi số:

  • Dạng văn bản: Sách, báo, tạp chí

  • Dạng hình ảnh: Tranh, bản đồ

  • Dạng âm thanh: Tiếng nói con người, tiếng đàn

Câu 4:Hệ đếm cơ số 2, cơ số 16 và cơ số 10 sử dụng các ký hiệu nào? Cho ví dụ.

Hướng dẫn giải:

• Hệ thập phân (hệ cơ số 10):Sử dụng tập ký hiệu gồm 10 chữ số từ 0 9. Ví dụ:536,4=5*102+3*101+6*100+4*10-1

• Hệ nhị phân (hệ cơ số 2): Chỉ dùng 02 ký hiệu là 0 và 1. Ví dụ:010001=0*25+1*24+0*23+0*22+ 0*21+1*20(= 17 ở hệ cơ số 10)

• Hệ Hecxa (hệ cơ số 16): Sử dụng các ký hiệu từ 0-9 và các ký tự từ A-F. Ví dụ: 1BE=1*162+11*161+14*160(=446 ở hệ cơ số 10)

Câu 5:Hãy nêu nguyên lý mã hóa nhị phân?

Hướng dẫn giải:

Thông tin có nhiều dạng khác nhau như số, văn bản, âm thanh khi đưa vào máy tính, chúng biến đổi thành dạng chung dãy bit. Dãy bit đó là mã nhị phân của thông tin mà nó biểu diễn.

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Hãy nêu các dạng thông tin.Mỗi dạng thông tin lấy một ví dụ.

Câu 2: Hệ đếm cơ số 16 sử dụng các kí hiệu nào?

Câu 3: Hãy nêu cách biểu diễn số nguyê,số thực trong máy tính.

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1:Chọn phát biểu đúng trong các câu sau:

A.Một byte có 8 bits

B.RAM là bộ nhớ ngoài

C.Dữ liệu là thông tin

D.Đĩa mềm là bộ nhớ trong

Câu 2:Chọn câu đúng tron các câu sau:

A.1MB = 1024KB

B.1B = 1024 Bit

C.1KB = 1024MB

D.1Bit= 1024B

Câu 3:Thông tin là gì?

A.Các văn bản và số liệu

B.Hiểu biết của con người về một thực thể, sự vật, khái niệm, hiện tượng nào đó

C.Văn bản, Hình ảnh, âm thanh

D.Hình ảnh, âm thanh

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là phù hợp nhất về khái niệm bit?

A.Đơn vị đo khối lượng kiến thức

B.Chính chữ số 1

C.Đơn vị đo lượng thông tin

D.Một số có 1 chữ số

Câu 5:Chọn câu đúng trong các câu dưới đây:

A.Dữ liệu là thông tin đã được đưa vào trong máy tính

B.CPU là vùng nhớ đóng vai trò trung gian giữa bộ nhớ và các thanh ghi

C.Đĩa cứng là bộ nhớ trong

D.8 bytes = 1 bit

Câu 6:Đơn vị đo lượng thông tin cơ sở là:

A.Byte

B.Bit

C.GB

D.GHz

Câu 7:Mã hoá thông tin là quá trình:

A.Đưa thông tin vào máy tính

B.Chuyển thông tin về bit nhị phân

C.Nhận dạng thông tin

D.Chuyển dãy hệ nhị phân về hệ đếm khác

Câu 8:Tại sao phải mã hoá thông tin?

A.Để thay đổi lượng thông tin

B.Làm cho thông tin phù hợp với dữ liệu trong máy

C.Để chuyển thông tin về dạng câu lệnh của ngôn ngữ máy

D.Tất cả đều đúng

Câu 9:1 byte có thể biểu diễn ở bao nhiêu trạng thái khác nhau:

A.8

B.255

C.256

D.65536

Câu 10:Thông tin khi đưa vào máy tính, chúng đều được biến đổi thành dạng chung đó là:

A.Hình ảnh

B.Văn bản

C.Dãy bit

D.Âm thanh

4. Kết luận

Qua tiết học bàiThông tin và dữ liệucác em cần nắm được cácvấn đề trọng tâmvề:

• Thông tin, dữ liệu, đơn vị đo thông tin, các dạng thông tin cơ bản

• Cách biểu diễn thông tin trong máy tính, các hệ đếm thường dùng trong tin học

• Thông tin có nhiều dạng khác nhau như số, văn bản, hình ảnh, âm thanh khi đưa vào máy tính chúng đều được biến đổi thành dạng chung: dãy bit. Dãy bit đó là mã nhị phân của thông tin mà nó biểu diễn