THDC ch1 cac khai niem co ban

Chương1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA TIN HỌC Chương giáo trình Tin học đại cương tập trung mô tả khái niệm Tin học, ngành khoa học thông tin, kĩ xử lý thông tin kĩ nghệ phát triển hệ thống thơng tin có khả cung cấp thơng tin có giá trị hỗ trợ nhà quản lý trình định Chương giới thiệu tổng quan lĩnh vực nghiên cứu ngành khoa học 1.1 TIN HỌC VÀ CÁC LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA TIN HỌC Trong xã hội thơng tin ngày nay, tin học nói chung tin học kinh tế nói riêng đóng vai trò trung tâm Công nghệ thông tin truyền thông dần trở nên thành phần thiếu tất lĩnh vực kiunh tế xã hội có bước tiến vượt bậc Trong lĩnh vực: kinh tế, quản lý, quản trị kinh doanh xã hội, chí sống riêng tư cá nhân có mặt ứng dụng công nghệ thông tin Phần sau trình bầy tổng quan khái niệm tin học lĩnh vực nghiên cứu Tin học 1.1.1 Khái niệm tin học Tin học (Informatics) hiểu môn khoa học nghiên cứu thông tin, kĩ xử lý thông tin kĩ nghệ phát triển hệ thống thơng tin có khả cung cấp thông tin loại, theo dạng, đến đối tượng, nơi, lúc cần đến Nói cụ thể hơn, tin học môn khoa học nghiên cứu cấu trúc, thuật toán, hành vi mối tương tác hệ thống tự nhiên nhân tạo nhằm phục vụ nhu cầu lưu trữ, xử lý, truy cập truyền thông tin 1.1.2 Các lĩnh vực nghiên cứu tin học Trước tìm hiểu lĩnh vực nghiên cứu tin học, xem xét khái niệm tin học hóa Tin học hóa (computing) hiểu hoạt động có mục đích cần đến máy tính, sử dụng khai thác máy tính, tạo máy tính Cụ thể, tin học hóa bao gồm việc thiết kế xây dựng hệ thống phần cứng, phần mềm cho nhiều mục đích khác nhau: xử lý, cấu trúc hóa, quản trị nhiều loại hình thơng tin khác nhau, thực nghiên cứu sử dụng, khai thác máy tính, tăng cường lực trí tuệ nhân tạo cho hệ thống máy tính, tạo sử dụng phương tiện truyền thơng giải trí, tìm kiếm thu thập thơng tin liên quan đến mục tiêu xác định Sự đa dạng hoạt động tin học hóa cho thấy, lĩnh vực nghiên cứu tin học phong phú Với thời gian, Tin học phát triển không ngừng với xuất lĩnh vực phạm trù nghiên cứu Những tiến vượt bậc cơng nghệ máy tính truyền thông kể từ năm 90, với ảnh hưởng ngày lớn lao công nghệ xã hội, dẫn đến thay đổi quan trọng đồ lĩnh vực nghiên cứu Tin học Sau giới thiệu tổng quan lĩnh vực nghiên cứu tin học - Kĩ nghệ máy tính (CE - Computer Engineering) Lĩnh vực kĩ nghệ máy tính nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tính hệ thống dựa máy tính Đối tượng nghiên cứu kĩ nghệ máy tính hệ thống phần cứng điện tử bao gồm hệ thống truyền thơng, máy tính thiết bị dựa máy tính Lĩnh vực nghiên cứu phát triển phần mềm, tập trung vào phần mềm dành cho thiết bị điện tử tương tác thiết bị với người sử dụng, thiết bị với Hiện nay, hệ thống nhúng với có mặt thiết bị có nhúng phần cứng phần mềm xu hướng bật, ví dụ điện thoại di động, digital audio player, máy quay video, hệ thống báo động, máy X quang, công cụ phẫu thuật laser - Khoa học máy tính (CS - Computer Science) Lĩnh vực khoa học máy tính nghiên cứu tương đối rộng, nghiên cứu lý thuyết thuật toán phát triển robots, hệ thống thông minh, tin sinh học số lĩnh vực khác Ba phạm trù nghiên cứu khoa học máy tính là: thiết kế triển khai phần mềm, tìm kiếm cách thức để sử dụng máy tính (sử dụng sở liệu để tạo tri thức hay sử dụng máy tính để giải mã bí mật DNA người phát triển cách thức giải vấn đề máy tính cách hiệu (làm để lưu trữ thông tin cách tốt sở liệu, gửi liệu qua mạng hay hiển thị hình ảnh phức tạp ) Cần ý rằng, lĩnh vực khoa học máy tính khơng nghiên cứu phần cứng chạy phần mềm, khơng nghiên cứu tổ chức sử dụng thông tin hệ thống máy tính cung cấp Khoa học máy tính nghiên cứu nằm hai phạm trù Cụ thể, khoa học máy tính thiết kế phát triển tất phần mềm: từ phần mềm sở hệ thống hệ điều hành, phần mềm truyền thông phần mềm ứng dụng trình duyệt Web, sở liệu hay cơng cụ tìm kiếm - Hệ thống thơng tin (IS - Information System) Lĩnh vực hệ thống thông tin tập trung vào yếu tố thông tin coi yếu tố công nghệ công cụ để tạo ra, xử lý phân phối thông tin Lĩnh vực tập trung nghiên cứu tích hợp giải pháp cơng nghệ thơng tin với tiến trình nghiệp vụ nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin tổ chức doanh nghiệp: cách ứng dụng công nghệ thông tin (đặc biệt công nghệ sở liệu), phát triển hệ thống thơng tin có sử dụng sản phẩm phần mềm khác để đáp ứng nhu cầu thông tin chuyên biệt, giúp nâng cao lực hoạt động quản lý đồng thời mang lại ưu cạnh tranh cho tổ chức - Công nghệ thông tin (IT - Information Technology) Công nghệ thông tin lĩnh vực phát triển nhanh nhằm đáp ứng nhu cầu thiết thực, hàng ngày tổ chức doanh nghiệp Lĩnh vực công nghệ thông tin tập trung vào khía cạnh cơng nghệ nhiều khía cạnh thơng tin mà xử lý mang tải Ngay từ năm 90, máy tính trở thành công cụ làm việc cần thiết cho loại hình tổ chức, hệ thống mạng máy tính trở thành xương sống đảm bảo thông tin cho tổ chức Ngày nay, gần loại hình tổ chức phụ thuộc vào công nghệ thông tin: từ quan phủ, tổ chức doanh nghiệp, tổ chức hành nghiệp hay trường học ngành công nghiệp Chuyên gia công nghệ thông tin tổ chức thường có kiến thức chuyên sâu hệ thống máy tính phần mềm hệ thống, đủ lực thực chức tư vấn hỗ trợ người sử dụng vấn đề liên quan đến máy tính mạng - Kĩ nghệ phần mềm (SE - Software Engineering) Lĩnh vực kĩ nghệ phần mềm (KNPM) nghiên cứu phát triển bảo trì hệ thống phần mềm hoạt động hiệu có độ tin cậy cao, thỏa mãn tất yêu cầu mà người dùng đặt Trong kĩ nghệ phần mềm có tích hợp ngun tắc tốn học khoa học máy tính với nguyên tắc thực tiễn kinh nghiệm kĩ nghệ truyền thống So với lĩnh vực kĩ nghệ máy tính (nghiên cứu hạ tầng phần cứng máy tính), lĩnh vực hệ thống thơng tin (nghiên cứu tổ chức nhu cầu thông tin tổ chức nhằm nâng cao lực hoạt động quản lý), lĩnh vực kĩ nghệ phần mềm có phổ nghiên cứu tương đối rộng, nhiên tập trung chủ yếu vào phát triển phần mềm cách có hệ thống, cụ thể phát triển mơ hình công cụ tin cậy để tạo sản phẩm phần mềm có chất lượng cao, thời hạn với mức chi phí giới hạn cho phép 1.2 DỮ LIỆU, THƠNG TIN VÀ VAI TRỊ CỦA THƠNG TIN Dưới góc độ xử lý thơng tin, liệu thông tin hai khái niệm khác Trong liệu kiện thô chưa qua xử lý thơng tin liệu tổ chức biến đổi thành dạng có ý nghĩa có giá trị sử dụng cao so với liệu ban đầu Tuy nhiên, thực tế sử dụng hai khái niệm bị dùng lẫn lộn Sau mô tả rõ nét hai khái niệm 1.2.1 Dữ liệu thông tin Dữ liệu (data) hiểu mô tả sở đối tượng, kiện, hoạt động giao dịch tổ chức thu thập, phân loại lưu trữ, chưa mang tải ý nghĩa để có giá trị sử dụng Dữ liệu số kí tự, hình vẽ, âm thanh, hay hình ảnh Điểm thi sinh viên, số công lao động tuần cơng nhân ví dụ liệu Tập hợp liệu tổ chức lưu trữ phục vụ nhu cầu truy cập sau gọi sở liệu (database) Thông tin khái niệm liên lĩnh vực Gần lĩnh vực khoa học ngày sử dụng khái niệm thông tin với ngữ cảnh riêng nhắm tới tượng đặc thù riêng Định nghĩa thông tin ngành khoa học khác không giống nhau: định nghĩa thông tin ngành khoa học tự nhiên khác với định nghĩa thông tin ngành khoa học xã hội nhân văn, khác so với định nghĩa thông tin ngành khoa học thông tin Trên thực tế định nghĩa chung cho thơng tin, mà có định nghĩa thông tin gắn liền với lĩnh vực khoa học cụ thể Trong khuôn khổ giáo trình này, tiếp cận khái niệm thơng tin góc độ xử lý thơng tin Thơng tin (information) liệu tổ chức theo cách cho có ý nghĩa giá trị sử dụng đối tượng nhận tin Điểm trung bình chung sinh viên, tiền lương tháng công nhân coi thông tin Đối tượng nhận tin tìm hiểu ý nghĩa ngữ cảnh liên quan đến thông tin nhận để sử dụng cho trình định Thơng thường, liệu xử lý biến đổi thành thông tin cách sử dụng hệ thống thơng tin, ví dụ hệ thống thông tin quản lý hàng tồn kho hay hệ thống thơng tin quản lý đăng ký tín trực tuyến trường đại học, hệ thống bán hàng qua mạng Internet Có thể hiểu, thông tin liệu kiểm định xác có tính cập nhật, mang tính đặc thù tổ chức lại để sử dụng cho mục đích xác định, mơ tả ngữ cảnh xác định, giúp làm tăng thêm hiểu biết giảm không chắn đối tượng nhận tin Giá trị thông tin nằm khả thay đổi hành vi định người nhận tin, nên thơng tin bị coi khơng có giá trị sử dụng sau nhận tin, khơng có thay đổi Khái niệm thông tin dùng phổ biến công việc đời sống hàng ngày Dưới góc độ quản lý, thơng tin có giá trị xác định việc định, liệu chưa có giá trị Thơng tin thường sử dụng cho mục đích sau đây: - Lập kế hoạch Kiểm tra, kiểm soát Đo lường lực Hỗ trợ trình định 1.2.2 Các đặc trưng thơng tin có giá trị Để có giá trị sử dụng người làm công tác quản lý định, thông tin cần phải có thuộc tính sau (còn gọi thuộc tính ACCURATE): - Tính xác (Accurate): Thơng tin xác thơng tin khơng chứa lỗi Thơng tin khơng xác thường tạo từ liệu khơng xác nhập vào hệ thống thơng tin trước - Tính đầy đủ (Complete): Thông tin đầy đủ thông tin chứa kiện quan trọng Một báo cáo đầu tư bị xem khơng đầy đủ khơng đề cập đến tất chi phí liên quan - Tính kinh tế (Cost-beneficial): Thông tin xem kinh tế giá trị mà mang lại phải vượt chi phí tạo - Tính định hướng người sử dụng (User-targeted): Thông tin tạo định hướng đến người nhóm người sử dụng xác định - Tính liên quan (Relevant): Tính liên quan thơng tin người định quan trọng Tính liên quan thơng tin thể chỗ có đến đối tượng nhận tin, có mang lại giá trị sử dụng cho đối tượng nhận tin hay khơng - Tính tin cậy (Authoritative): Tính tin cậy thông tin phụ thuộc vào nhiều yếu tố Nó phụ thuộc vào phương pháp thu thập liệu, phụ thuộc vào nguồn gốc thông tin Thông tin cho phép người ta kiểm định để chắn hồn tồn xác - Tính kịp thời (Timely): Thơng tin coi kịp thời đến với người sử dụng vào thời điểm cần thiết - Tính dễ sử dụng (Easy to use): Thể chỗ tra cứu thông tin dễ dàng, thông tin biểu diễn dạng đơn giản, không phức tạp 1.2.3 Quy trình xử lý thơng tin Quy trình xử lý thơng tin bao gồm bốn hoạt động sau đây: - Thu thập liệu - Xử lý liệu - Lưu trữ liệu thông tin - Phân phối truyền đạt thơng tin Hình 1.1 mơ tả cách thức thông tin xử lý hệ thống thơng tin quản lý dựa máy tính Dữ liệu trước hết thu thập vào hệ thống, sau xử lý biến đổi thành thông tin đầu ra, thường dạng báo cáo Tất liệu thông tin lưu trữ lại để phục vụ nhu cầu truy cập sau (1) Nhập (3) Đưa thông tin liệu Dữ liệu (2) Xử lý Thơng tin (4) Lưu trữ Hình 1.1 Quy trình bước xử lý thơng tin Nhập liệu Đây hoạt động trình xử lý thông tin cần thực cẩn trọng, liệu cần thiết xác khơng nhập vào hệ thống tất hoạt động trình gia tăng giá trị thông tin đảm bảo mục tiêu hệ thống thông tin cung cấp thơng tin xác có giá trị sử dụng cho người dùng Thơng tin khơng xác thường tạo từ liệu khơng xác nhập vào hệ thống thơng tin trước Có nhiều trường hợp, phải tiến hành thu thập liệu cách thức phù hợp, ví dụ dùng bảng hỏi để khảo sát thị hiếu khách hàng, sau nhập liệu thu thập vào hệ thống (phương pháp nhập liệu thủ công bàn phím) Trong số trường hợp khác, việc thu thập nhập liệu vào hệ thống thực lúc (phương pháp nhập liệu bán tự động thiết bị quét mã vạch) Đó trường hợp hệ thống bán hàng POS (Point Of Sale) siêu thị hay cửa hàng bán lẻ Hệ thống cho phép thu thập nhập liệu giao dịch bán hàng vào hệ thống thời điểm giao dịch phát sinh cách quét mã số mã vạch hàng hoá thiết bị đọc mã vạch Phương pháp nhập liệu thứ ba (phương pháp nhập liệu tự dộng) nhập liệu vào hệ thống thông qua mạng Không phụ thuộc vào cách nhập liệu, tính xác liệu đầu vào yếu tố quan trọng đảm bảo có thơng tin đầu mong muốn Tuy nhiên, mức độ tự động hóa hoạt động nhập liệu vào hệ thống cao tính xác liệu cao Xử lý thông tin Hoạt động xử lý thông tin bao gồm việc chuyển đổi liệu đầu vào thành thơng tin đầu hữu ích Q trình bao gồm thao tác xếp, tính tốn, tổng hợp liệu theo tiêu thức khác nhau, phức tạp chạy mơ hình tối để tìm phương án tối ưu tập ràng buộc Trong hệ thống bán hàng POS, liệu đầu vào số lượng, đơn giá hàng bán liệu liên quan khác, thơng tin đầu hệ thống dễ dàng có báo cáo tổng hợp bán hàng theo mặt hàng, theo ngày bán theo vùng Đưa thông tin Hoạt động thực phân phối truyền thông tin sau xử lý tới người dùng theo dạng, vào thời điểm mà chúng cần đến Thông tin hữu ích tạo thường dạng tài liệu báo cáo Đầu hệ thống phiếu trả lương cho nhân viên, báo cáo cho nhà quản lý hay báo cáo dành cho cổ đông, ngân hàng quan nhà nước Trong số trường hợp, đầu hệ thống lại đầu vào hệ thống khác, ví dụ đầu hệ thống xử lý đơn hàng đầu vào hệ thống toán với khách hàng; đầu hệ thống xuất hàng phận đầu vào hệ thống nhập hàng phận khác Lưu trữ liệu thông tin Sau liệu nhập vào hệ thống, xử lý thành thơng tin có giá trị sử dụng cao hơn, vấn đề lưu trữ chúng phục vụ mục đích truy xuất khai thác sau cần thiết Việc lưu trữ liệu thơng tin thực thiết bị nhớ điện tử giấy tờ, báo cảo truyền thống Đối với các thông tin quan trọng, chúng thường tổ chức lưu trữ dạng điện tử dạng truyển thống vowisits dự phòng điện tử phòng hệ thống máy tính gặp cố Đối với thơng tin quan trọng thường cần lưu trữ dạng điện tử 1.3 HỆ THỐNG THƠNG TIN Hệ thống thơng tin đóng vai trò quan trọng việc biến đổi liệu thành thông tin, thực tất hoạt động trình gia tăng giá trị liệu kết trình gia tăng giá trị thơng tin hữu ích, hỗ trợ hoạt động người tất lĩnh vực: kinh tế, quản lý xã hội Vậy hệ thống thơng tin gì? Phần sau giáo trình mơ tả tổng quan khái niệm 1.3.1 Khái niệm hệ thống thông tin Hệ thống thông tin (Information System) hệ thống bao gồm yếu tố có quan hệ với làm nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ phân phối liệu thông tin cung cấp chế phản hồi để đạt mục tiêu định trước Một hệ thống thơng tin hoạt động theo chế thủ công tự động dựa máy tính Nhiều hệ thống thơng tin ban đầu phát triển để hoạt động theo chế thủ cơng sau máy tính hố, ví dụ hệ thống phân loại thư tín bưu điện ban đầu thủ cơng (phân loại thư tín nhân viên bưu điện đảm nhận) sau tự động hố máy tính: Các thư tín chạy qua hệ thống dựa máy tính có khả đọc phân loại tự động thư tín Hệ thống phân loại thư tín dựa máy tính đem lại nhiều lợi ích: (1) tiết kiệm thời gian, (2) khả cung cấp thông tin cho nhà quản lý phục vụ công việc lập kế hoạch vận chuyển Hệ thống thông tin dựa máy tính hệ thống tích hợp yếu tố phần cứng, phần mềm, liệu, viễn thông mạng máy tính, người làm nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ biến đổi liệu thành thơng tin Hình 1.2 mơ tả yếu tố cấu thành hoạt động hệ thống thông tin dựa công nghệ thông tin truyền thơng Phần cứng máy tính điện tử Phần cứng máy tính điện tử bao gồm thiết bị phương tiện vật lý sử dụng q trình xử lý thơng tin, bao gồm hệ thống máy tính với xử lý trung tâm thiết bị ngoại vi, các thiết bị nhớ điện tử Phần mềm máy tính điện tử Phần mềm máy tính điện tử bao gồm tất chương trình điều khiển kiểm sốt hoạt động phần cứng thủ tục cần thiết cho người sử dụng hệ thống thông tin Dữ liệu Dữ liệu hệ thống thông tin tồn nhiều dạng khác nhau: số, kí tự, văn bản, hình ảnh, âm để mơ tả giao dịch, kiện thực thể cần quản lý Nguồn lực liệu hệ thống thông tin thường tổ chức lưu trữ dạng sở liệu sở tri thức cần phải hệ thống thông tin quản lý tiếp tục xử lý tạo thông tin đáp ứng nhu cầu sử dụng nhà quản lý Có thể nói, mục tiêu hệ thống thông tin hỗ trợ tác nghiệp xử lý giao dịch, kiểm soát quy trình cơng ghiệp, hỗ trợ truyền thơng phối hợp công việc doanh nghiệp cập sở liệu nghiệp vụ Thuộc nhóm hệ thống thơng tin hỗ trợ tác nghiệp có hệ thống thơng tin sau đây: - Hệ thống xử lý giao dịch: hệ thống thường thu thập xử lý liệu giao dịch hoàn thành Hệ thống bán hàng POS siêu thị ửa hàng bán lẻ ví dụ hệ thống xử lý giao dịch - Hệ thống kiểm sốt tiến trình: sử dụng để theo dõi kiểm tra tiến trình vật lý, ví dụ việc sử dụng cảm biến có kết nối với máy tính cho phép nhà máy lọc dầu theo dõi thường xun q trình hóa học thực điều chỉnh cần thiết theo thời gian thực để kiểm sốt q trình lọc dầu - Hệ thống hỗ trợ truyền thông phối hợp hoạt động công ty: Hỗ trợ hoạt động tác nghiệp CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN CÁC HỆ THỐNG HỖ TRỢ QUẢN LÝ CÁC HỆ THỐNG HỖ TRỢ TÁC NGHIỆP Các hệ thống xử lý giao dịch Các hệ thống kiểm soát tiến trình Hỗ trợ định quản lý Các hệ thống tích hợp Các hệ thống thơng tin quản lý Các hệ thống hỗ trợ định Các hệ thống thơng tin lãnh đạo Hình 1.4: Phân loại hệ thống thơng tin theo mục đích phục vụ [2] Các hệ thống thông tin hệ thống hỗ trợ quản lý Là hệ thống thông tin tập trung cung cấp thông tin hỗ trợ nhà quản lý trình định Thuộc nhóm có hệ thống thơng tin sau đây: - Hệ thống thông tin quản lý: hệ thống thông tin loại thường cung cấp thông tin dạng báo cáo truyền đạt thông tin đến nhà quản lý để sử dụng Với máy tính nối mạng trình duyệt Web, người làm quản lý kinh doanh truy cập vào hệ thống mạng Intrranet công ty để lấy báo cáo phân tích bán hàng chi tiết theo người bán - Hệ thống thông tin hỗ trợ định: đặc điểm hệ thống thông tin loại hỗ trợ trực tiếp trình định nhà quản lý ngữ cảnh định cụ thể Bằng việc sử dụng phần mềm bảng tính Microsoft Excel, người làm quản lý sản xuất xây dựng hệ thống thông tin hỗ trợ định chuyên biệt để tìm giải pháp phân bổ nguồn lực hạn hẹp cách tối ưu - Hệ thống thông tin lãnh đạo: loại hình hệ thống thơng tin có khả cung cấp thơng tin “mấu chốt” mang tính tổng hợp cao, tổng hợp từ hai nguồn liệu, liệu nội liệu bên môi trường Thông tin thường biểu diễn dạng dễ dùng mang tính trực quan cao nhà lãnh đạo quản lý 1.4 HỆ ĐẾM VÀ BIỂU DIẾN THƠNG TIN VĂN BẢN TRONG MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 1.4.1 Hệ đếm khái niệm liên quan Hệ đếm (numerical systems) tổng thể kí hiệu nguyên tắc sử dụng kí hiệu để biểu diễn số theo trật tự xác định Một hệ đếm thường: - Biểu diễn tập hợp số (số nguyên số thực) Gán cho số cách biểu diễn Mô tả cấu trúc đại số số học số Trong thực tế, có nhiều loại hệ đếm khác sử dụng với mục đích khác ngữ cảnh khác Khi có nhu cầu, người ta thực chuyển đổi số từ hệ đếm sang hệ đếm khác a - Hệ đếm thập phân (hệ đếm số 10) Khái niệm Hệ đếm thập phân (Decimal Numerical System) tổng thể kí hiệu từ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, nguyên tắc sử dụng kí hiệu để biểu diễn số theo trật tự xác định Trong đời sống xã hội, sử dụng hệ đếm 10 phổ biến Lý đơn giản người có 10 ngón tay, nên việc dùng hệ 10 giúp người ta tính tốn số dễ dàng Trong phép tính tổng số hệ 10, chữ số đứng tận bên phải nhân với (tức 100), chữ số nhân với 10 (tức 101), chữ số nhân với 100 (tức 102) tiếp tục 4631 1*100= 3*101= 6*102= 4*103= Tổng= 30 600 4000 4631 b - Hệ đếm nhị phân (hệ đếm số 2) Khái niệm Hệ đếm nhị phân (Binary Numerical System) tổng thể kí hiệu 0, nguyên tắc sử dụng kí hiệu để biểu diễn số theo trật tự xác định Hệ đếm nhị phân khác nhiều so với hệ đếm thông dụng thập phân, ví dụ 27 (hệ thập phân) = 11011 (hệ nhị phân) Hệ nhị phân sử dụng để biểu diễn thơng tin máy tính vi kiểm sốt, xử lý hệ đếm nhị phân dễ dàng so với hệ thập phân Trong phép tính tổng số hệ 2, chữ số đứng tận bên phải nhân với (tức 20), chữ số nhân với (tức 21), chữ số nhân với (tức 22) tiếp tục 1011 1*20= 1 1*2 = 2 0*2 = 1*2 = Tổng= 11 Số lớn hệ thập phân biểu diễn n chữ số hệ 2n-1 Các phép toán hệ Các phép toán sử dụng hệ 10 áp dụng cho hệ Phương thức "nhớ" “mượn” hoạt động tương tự hệ thập phân: Quy tắc thực phép toán cộng, trừ, nhân hệ nhị phân mô tả bảng sau: Quy tắc cộng 0+0=0 0+1=1 Quy tắc trừ Quy tắc nhân 0−0=0 0x0=0 − = −1 0x1=0 (mượn) 1+0=1 1−0=1 1x0=0 + = 10 1−1=0 1x1=1 Ví dụ minh họa Ví dụ minh họa phép Ví dụ minh họa phép cộng trừ phép nhân 1010 Số thứ 1010 Số thứ 101,11 -1001 Số thứ hai x 1,01 + 1001 Số thứ 0001 Hiệu 10111 hai 101110 10011 Tổng 111,0011 c - Hệ đếm bát phân (hệ đếm số 8) Khái niệm Hệ đếm bát phân (Octal Numerical System) tổng thể kí hiệu từ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, nguyên tắc sử dụng kí hiệu để biểu diễn số theo trật tự xác định Số 27 (hệ thập phân) = 33 (hệ bát phân) Các số hệ tạo thành từ số hệ cách gộp ba chữ số hệ thành nhóm (bắt đầu từ bên phải) Ví dụ, số nhị phân 1001010 sau gộp nhóm có dạng sau: (00)1 001 010, tương ứng với số 112 hệ Trong phép tính tổng số hệ 8, chữ số đứng tận bên phải nhân với (tức 80), chữ số nhân với (tức 81), chữ số nhân với 64 (tức 82) tiếp tục Ví dụ: 112 2*80= 1*8 = 1*8 = 64 Tổng= 74 Tương tự hệ đếm nhị phân, số lớn hệ thập phân biểu diễn n chữ số hệ 8n-1 Các phép toán hệ bát phân Các phép toán sử dụng hệ 10 áp dụng cho hệ Phương thức "nhớ" “mượn” hoạt động tương tự hệ thập phân Trong phép cộng, tổng hai chữ số vị trí số hệ lớn chữ số vị trí tổng “0” phần dư phép chia tổng cho nhớ vào tổng chữ số vị trí cao Ví dụ minh họa phép tốn hệ Phép cộng số hệ 8: 324 Số thứ +627 Số thứ hai 1254 Tổng Phép trừ số hệ 8: Trong phép trừ, chữ số số bị trừ nhỏ chữ số vị trí số trừ phải mượn đơn vị vị trí cao Ví dụ sau thực phép trừ số hệ 8: 1254 Số thứ - 324 Số thứ hai 730 Hiệu d - Hệ đếm thập lục phân (hệ đếm số 16) Khái niệm Hệ đếm thập lục phân (hexadecimal) tổng thể kí hiệu từ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F nguyên tắc sử dụng kí hiệu để biểu diễn số theo trật tự xác định Các số hệ 16 tạo thành từ số hệ cách gộp bốn chữ số hệ thành nhóm (bắt đầu từ bên phải) Ví dụ, số nhị phân 1001010 sau gộp nhóm có dạng sau: (0)100 1010, tương ứng với số 4A hệ 16 Trong phép tính tổng số hệ 16, chữ số đứng tận bên phải nhân với (tức 160), chữ số nhân với 16 (tức 161), chữ số nhân với 256 (tức 162) tiếp tục 4A 10*160 = 10 4*161 = 64 Tổng = 74 Tương tự hệ đếm nhị phân, số lớn hệ thập phân biểu diễn n chữ số hệ thập lục phân 16n-1 Để nhấn mạnh số biểu diễn hệ thập lục phân, người ta thường dùng kí hiệu “$” “0x” liền trước số Các phép toán hệ 16 Phép cộng trừ số hệ 16 thực tương tự hệ hệ 10 Trong phép cộng, tổng hai chữ số vị trí số hệ 16 lớn 16 chữ số vị trí tổng “0” phần dư phép chia tổng cho 16 nhớ vào tổng chữ số vị trí cao Ví dụ minh họa phép tốn hệ 16 Phép cộng số hệ 16: $3A2B Số thứ +$A9C1 Số thứ hai $E3EC Tổng Phép trừ số hệ 16: Trong phép trừ, chữ số số bị trừ nhỏ chữ số vị trí số trừ phải mượn đơn vị vị trí cao Ví dụ sau thực phép trừdcủa số hệ 16: $2D46 Số thứ -$1752 Số thứ hai $15F4 Hiệu 1.4.2 Cách chuyển đổi hệ đếm Mỗi hệ đếm đề cập có mục đích sử dụng định: Hệ đếm thập phân sử dụng sống đời thường người lý dễ dùng gọn, hệ đếm nhị phân lại sử dụng để biểu diễn thông tin máy tính số, theo mõi chữ số 0, ứng với trạng thái “on”, “off” mạch máy tính, hệ hệ 16 sử dụng với vai trò hệ đếm trung gian số hệ đếm ngắn gọn hệ lại dễ đổi sang hệ nhị phân ngược lại Sau nguyên tắc đổi số hệ đếm a Đổi số từ hệ thập phân sang hệ đếm khác Để đổi số (nguyên) từ hệ 10 sang hệ đếm khác, ta sử dụng phương pháp “Chia liên tiếp – Lấy phần dư” Nếu số thực, ta cần đổi riêng phần nguyên phương pháp “Chia liên tiếp – Lấy phần dư”, đổi riêng phần lẻ phương pháp “Nhân liên tiếp – Lấy phần nguyên”, sau ghép kết lại để có kết chuyển đổi Trong phép “Chia liên tiếp – Lấy phần dư”, phần dư sau lần chia chữ số kết phần dư đọc từ lên phép chia thực nhận thương nhỏ số hệ đếm đích Trong phép nhân, phần nguyên sau lần nhân chữ số kết phần nguyên đọc từ xuống phép nhân thực nhận tích với phần lẻ đạt độ xác cần thiết Ví dụ đổi số từ hệ 10 sang hệ Đổi số thực 104, 430410 từ hệ 10 sang hệ phương pháp “Chia liên tiếp – Lấy phần dư” “Nhân liên tiếp – Lấy phần nguyên” - Chuyển đổi phần nguyên (phần bên trái dấu phẩy): chia liên tiếp phần nguyên cho lấy phần dư 104 : = 20 , dư 50 chữ số cuối bên phải 20 : = , dư : = , dư 52 chữ số Đọc phần dư từ lên trên, ta thu kết là: 10410 = 4045 - Chuyển đổi phần lẻ (phần bên phải dấu phẩy): nhân liên tiếp phần lẻ với 0,4304 *5 = 2,1520 phần nguyên => 5-1 chữ số sau dấu phẩy 0,1520 *5 = 0,7600 phần nguyên => 5-2 0,7600 *5 = 3,8000 phần nguyên => 5-3 0,8000 *5 = 4,0000 phần nguyên phần lẻ => 5-4 Đọc phần nguyên từ xuống dưới, ta thu kết là: 0,430410=0,20345 Kết đổi số thực 104, 430410 từ hệ 10 sang hệ 404,20345 Ví dụ đổi số từ hệ 10 sang hệ 16 Đổi số 2540,3410 từ hệ 10 sang hệ 16 - Chuyển đổi phần nguyên (phần bên trái dấu phẩy): chia liên tiếp phần nguyên cho 16 lấy phần dư 2540 : 16 = 158 dư 12 => C 160 chữ số cuối bên phải trước dấu phẩy 158 : 16 = dư 14 => E 161 : 16 = dư => 162 chữ số bên trái kết chuyển đổi phần nguyên 9EC16 - Chuyển đổi phần lẻ (phần bên phải dấu phẩy): nhân liên tiếp phần lẻ với 16 0,34 * 16 = 5,44 => 16-1 chữ số sau dấu phẩy 0,44 * 16 = 7,04 => 16-2 0,04 * 16 = 0,64 => 16-3 0,64 * 16 = 10,24 10 => A 16-4 0,24 * 16 = 3,84 => 16-5 … … Kết chuyển đổi phần lẻ 0, 570A3… 16 Như vậy, kết chuyển đổi số thực 2540,3410 từ hệ 10 sang hệ 16 ~ 9EC , 570A316 Ví dụ đổi số thực từ hệ 10 sang hệ Chuyển số 29, 812510 từ hệ 10 sang hệ - Chuyển đổi phần nguyên (phần bên trái dấu phẩy): chia liên tiếp phần nguyên cho lấy phần dư 29 : = 14 , dư 20 chữ số cuối bên phải 14 : = , dư : = , dư 22 : = , dư 23 : = , dư 24 chữ số Kết chuyển phần nguyên 29 sang hệ 111012 - Chuyển đổi phần lẻ (phần bên phải dấu phẩy): nhân liên tiếp phần lẻ với 0,8125 * = 0,625 * = 0,25 * = 0,5 *2= 1, 625 1, 25 0, 1, 2-1 chữ số sau dấu phẩy 2-2 2-3 2-4 chữ số cuối sau dấu phẩy Kết chuyển phần lẻ 0,8125 sang hệ 0,11012 Như vậy, kết chuyển số thập phân 29, 812510 sang hệ 11101, 11012 Kết chuyển số thập phân 0,3 sang hệ 0,01001 1001 1001… 0,3 * = 0, 2-1 chữ số sau dấu phẩy -2 0,6 * = 1, 2 -0,2 * = 0, 2-3 0,4 * = 0, 2-4 0,8 * = 1, 2-5 0,6 * = 1, 2-6 -… … Thủ tục không dừng Ví dụ đổi số thực từ hệ 10 sang hệ - Chuyển đổi phần nguyên (phần bên trái dấu phẩy): chia liên tiếp phần nguyên cho lấy phần dư Kết chuyển số 12510 từ hệ 10 sang hệ 1758 - Chuyển đổi phần lẻ (phần bên phải dấu phẩy): nhân liên tiếp phần lẻ với Để chuyển số thực 0.1640625 từ hệ 10 sang hệ 8, ta làm sau: 0.1640625 x = 1.3125 = + 0.3125 0.3125 x = 2.5 = + 0.5 0.5 x = 4.0 = + Kết chuyển đổi 0.164062510 = 0.1248 b Đổi số từ hệ thập lục phân sang hệ thập phân Để đổi số từ hệ 16 sang hệ 10, người ta nhân chữ số hệ 16 với trọng số (tương ứng với vị trí chữ số dãy) cộng tất với A37E16 = 10*163 + 3*162 +7*161+14*160=4185410 9EC, 570A316 = 9*162 + 14*161 + 12*160 + 5*16-1 + 7*16-2 + 0*16-3 + 10*16-4 + 3*16-5 = 2304 + 224 +12 + 0,3125 + 0,02734375 + 0,0001525878 + 0,00000286102 = 2540,33999919891357421875 c Đổi số từ hệ nhị phân sang hệ thập phân Để đổi số từ hệ sang hệ 10, người ta nhân chữ số hệ với trọng số (tương ứng với vị trí chữ số dãy) cộng tất với 100110112 =1*27+0*26+0*25+1*24+1*23+0*22+1*21+1*20 =155 (hệ 10) 1101012 =1*25+1*24 +0*23+1*22+0*21+1*20 = 53 (hệ 10) -11,1012 = - (1*21 + 1*20 + 1*2-1 + 0*2-2 + 1*2-3) = - (1*2 + 1*1 + 1*0,5 + 1*0,125) = - , 625 (hệ 10) d Đổi số từ hệ bát phân sang hệ thập phân Để đổi số từ hệ sang hệ 10, người ta nhân chữ số với trọng số (tương ứng với vị trí chữ số dãy) cộng tất với Ví dụ kết đổi số 7648 từ hệ sang hệ 10 sau: 7648 = x 8² + x 8¹ + x 8° = 448 + 48 + = 50010 e Đổi số hệ đếm nhị phân, bát phân thập lục phân Để chuyển đổi số hệ đếm nhị phân, thập lục phân bát phân, ta sử dụng phương pháp chuyển đổi nhanh sau: - Để biểu diễn chữ số hệ bát phân (từ 0-7), ta cần dùng chữ số hệ nhị phân Hệ Hệ 000 001 010 011 100 101 110 111 - Để biểu diễn chữ số hệ thập lục phân (từ 0-F), ta cần dùng chữ số hệ nhị phân Hệ 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 Hệ 16 Hệ 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Hệ 16 A B C D E F Ví dụ đổi số hệ 16 hệ Để đổi số từ hệ 16 sang hệ 2, cần thay chữ số hệ 16 thành chữ số hệ theo nguyên tắc: chữ số hệ dùng để biểu diễn chữ số hệ 16 E4 = 11100100 -6F,A 16 = - 0110 1111,10102 = - 1101111,1012 Để đổi số từ hệ sang hệ 16, cần thay chữ số hệ thành chữ số hệ 16 theo nguyên tắc: chữ số hệ 16 dùng để biểu diễn chữ số hệ 11,0000110012 = 11,0000 1100 = 0011,0000 1100 1000 = , C 16 = 3,0C8 (hệ 16) Ví dụ đổi số hệ hệ Để đổi số từ hệ sang hệ 2, cần thay chữ số hệ thành chữ số hệ theo ngyên tắc: chữ số hệ dùng để biểu diễn chữ số hệ 37,24 = 011 111 , 010 100 = 11111 , 0101 Để đổi số từ hệ sang hệ 8, cần thay chữ số hệ thành chữ số hệ theo ngyên tắc: chữ số hệ dùng để biểu diễn chữ số hệ 1111011,10011101 = 111 011 , 100 111 01 = 001 111 011 , 100 111 010 = , = 173,4728 10101111002 = 12748 Ví dụ đổi số hệ hệ 16 Để đổi số từ hệ sang hệ 16, người ta sử dụng hệ làm hệ đếm trung gian, có nghĩa trước hết người ta chuyển số từ hệ sang hệ 2, sau chuyển tiếp số từ hệ sang hệ 16 Ví dụ, để đổi số 10578 từ hệ sang hệ 16, trước tiên thực chuyển số từ hệ sang hệ theo phương pháp: 001 000 101 111 Sau chuyển tiếp số thu hệ sang hệ 16 theo phương pháp: 0010 0010 1111 2 F Kết thu 10578 = 22F16 1.4.3 Biểu diễn thông tin văn hệ thống máy tính Khái niệm bit byte Trong máy tính số, đơn vị đo sở thông tin bit, viết tắt từ binary digit Mỗi bit tương ứng với trạng thái “đóng” “mở”, “cao” “thấp” mạch máy tính Cụ thể, nhớ máy tính chia thành ô nhớ Mỗi ô nhớ có địa (khơng thay đổi) có dung lượng cố định Dung lượng ô nhớ khác mô hình máy tính khác Đối với nhớ chứa kí tự liệu gọi byte, với nhớ chứa hai hay nhiều hai kí tự liệu gọi từ Mỗi ô nhớ gồm mạch máy tính mạch trạng thái “đóng” “mở” tương ứng với chữ số Để biểu diễn chữ số hệ thập phân (cũng chữ kí tự đặc biệt khác) phục vụ nhu cầu xử lý máy tính, nhiều bits hay nhiều mạch phải kết hợp với để biểu diễn kí tự Trong phần lớn máy tính, bits hay mạch biểu diễn kí tự nhớ chứa kí tự gọi byte Chính nên, bits tương đương byte phần lớn máy tính Các hệ thống mã hóa (Coding Schemes) Tất kí tự, bao gồm chữ cái, chữ số kí hiệu đặc biệt, mã hóa theo quy ước xác định thành dãy chữ số hệ nhị phân Quy ước phụ thuộc vào hệ thống mã hóa mà máy tính sử sụng cách thức giá trị lưu trữ truy cập Có hai hệ thống mã hay sử dụng hệ thống EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interrchange Code) IBM phát triển năm 1950 IBM nhà cung cấp khác sử dụng Hệ thống mã chuẩn chuyển đổi thơng tin Hoa Kì ASCII (American Standard Code for Information Interchange) dùng máy vi tính dùng để truyền liệu hệ thống Mã EBCDIC kí tự A 1100 0001, mã ASCII kí tự lại 1010 0001 Hệ thống mã ASCII quy định mối tương quan kiểu bit số với kí tự ngơn ngữ viết, cho phép thiết bị số liên lạc với xử lí, lưu trữ, trao đổi thơng tin hướng kí tự Theo bảng mã ASCII, kí tự biểu diễn chữ số hệ viết gọn lại thành chữ số hệ 16 Ví dụ, kí tự A mã hóa thành 6510=010000012, viết gọn thành 4116 1.4.4 Đơn vị đo độ dài tin Như biết, hệ thống mã ASCII, kí tự mã hóa thành bits bits tạo thành đơn vị đo độ dài tin gọi byte Nhiều đơn vị đo độ dài tin đo dung lượng lưu trữ bội byte đưa vào sử dụng nhu cầu xử lý lưu trữ thông tin văn người gia tăng Cụ thể: KB (Kilobyte) = 210 bytes MB (Megabyte) = 210 KBs GB (Gigabyte) = 210 MBs TB (Terabyte) = 210 GBs PB (Petabyte) = 210 TBs = 1024 bytes = 1024 KBs = 1024 MBs = 1024 GBs = 1024 TBs Tùy thuộc vào loại hình thiết bị lưu trữ, lĩnh vực ứng dụng mục đích sử dụng mà người ta sử dụng đơn vị đo cho phù hợp Dung lượng nhớ thường đo MB, dung lượng ổ dĩa cứng đo đơn vị GB Ngày nay, máy vi tính thường có RAM với dung lượng 16MB hay 32MB ổ đĩa cứng thường sử dụng ổ cứng có dung lượng nhớ từ 120GB đến 500GB Trong đó, đơn vị TB thường dùng để đo dung lượng liệu thư viện điện tử, dung lượng liệu nghiên cứu khí hậu năm trung tâm nghiên cứu khí hậu ngành khoa học khí hậu, hay tổng lưu lượng truy cập Internet hàng năm ... (Extended Binary Coded Decimal Interrchange Code) IBM phát triển năm 1950 IBM nhà cung cấp khác sử dụng Hệ thống mã chuẩn chuyển đổi thông tin Hoa Kì ASCII (American Standard Code for Information... động dựa máy tính Nhiều hệ thống thông tin ban đầu phát triển để hoạt động theo chế thủ cơng sau máy tính hố, ví dụ hệ thống phân loại thư tín bưu điện ban đầu thủ cơng (phân loại thư tín nhân... trước - Tính đầy đủ (Complete): Thơng tin đầy đủ thông tin chứa kiện quan trọng Một báo cáo đầu tư bị xem không đầy đủ khơng đề cập đến tất chi phí liên quan - Tính kinh tế (Cost-beneficial): Thơng