Bài giảng Tin học đại cương - Bài 1: Thông tin và biểu diễn thông tin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

Giới thiệu về khóa học

1

Mục tiêu khóa học

• Nắm bắt được các kiến thức cơ bản về Tin học,

hiểu khái niệm thông tin, biễu diễn thông tin

trong máy tính

• Có kiến thức và kỹ năng về nguyên lý hoạt động

của hệ thống máy tính, bao gồm phần cứng,

phần mềm, hệ điều hành và mạng máy tính.

• Diễn giải bài toán đặt ra trong thực tiễn, biết mô

tả thuật toán

• Nắm bắt được các nguyên lý lập trình, và các

cấu trúc lập trình cơ bản, minh họa bằng ngôn

ngữ lập trình C.

2

1

2

Nhiệm vụ của sinh viên

• Chủ động đọc trước tài liệu, in/photo bài giảng,

chuẩn bị sẵn các câu hỏi

• Dự lớp đầy đủ theo quy định, theo dõi ghi chú

vào tập bài, chủ động đặt câu hỏi

• Làm bài tập về nhà đầy đủ, nên làm theo nhóm

• Hoàn thành đầy đủ các bài thực hành, có báo

cáo và bảo vệ

• Cài đặt trình biên dịch và thực hành thêm ở nhà

• Ôn tập theo nhóm

3

Nội dung môn học

Phần 1: Tin học căn bản

• Bài 1: Thông tin và biểu diễn thông tin

• Bài 2: Hệ thống máy tính

• Bài 3: Thuật toán

4

2

4

Nội dung môn học

Phần 2: Lập trình

• Bài 4: Tổng quan về NNLT C

• Bài 5: Kiểu dữ liệu và biểu thức trong C

• Bài 6: Vào ra dữ liệu trong C

• Bài 7: Các cấu trúc lập trình trong C

• Bài 8: Mảng và xâu ký tự

• Bài 9: Kiểu cấu trúc

• Bài 10: Hàm

• Bài 11: Tệp tin

5

Tài liệu tham khảo

[1] Giáo trình Tin học đại cương, Tái bản lần 1,

Viện CNTT-TT, Đại học BKHN biên soạn, NXB

Bách khoa 2012

[2] Bài tập Tin học đại cương, Viện CNTT-TT,

Đại học BKHN biên soạn, NXB Bách khoa 2012

[3] The C Programming Language, 2nd Edition

Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie, Prentice

Hall 1988

6

3

6

Tài liệu tham khảo

• Bài giảng:

Website:

http://users.soict.hust.edu.vn/tungbt/it1110

• Bộ cài đặt trình biên dịch DevC++:

http://orwelldevcpp.blogspot.com/

7

Đánh giá kết quả

• Điểm quá trình (0.5) = KT giữa kỳ * 0.5 + Thực

hành * 0.5

– Kết quả thực hành đánh giá dựa trên số buổi tham

gia và kết quả báo cáo

– Kiểm tra giữa kỳ

– Điểm chuyên cần: theo quy định của trường

• Thi cuối kỳ (0.5): Trắc nghiệm trên máy tính

8

4

8

Thông tin giảng viên

Bùi Trọng Tùng

Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính

Viện Công nghệ thông tin&Truyền thông

Địa chỉ : phòng 405-B1-BKHN

Email : [email protected]

Website: http://users.soict.hust.edu.vn/tungbt

FB: https://www.facebook.com/tungbui.hust

Group:

https://www.facebook.com/groups/FAQ.TungBT/

9

Thảo luận

10

5

10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

Bài 1.- Thông tin và biểu diễn

thông tin

Bùi Trọng Tùng, SoICT, HUST

11

Nội dung

1. Thông tin và Tin học

2. Biểu diễn số trong hệ đếm

3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính

12

6

12

Nội dung

1. Thông tin và Tin học

1.1. Thông tin và xử lý thông tin

1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)

1.3. Tin học và các ngành liên quan

2. Biểu diễn số trong hệ đếm

3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính

13

Nội dung

1. Thông tin và Tin học

1.1. Thông tin và xử lý thông tin

1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)

1.3. Tin học và các ngành liên quan

2. Biểu diễn số trong hệ đếm

3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính

14

7

14

Dữ liệu, Tín hiệu, Thông tin

• Thông tin(nghĩa rộng): sự phản ánh sự vật, sự việc, hiện

tượng của thế giới khách quan.

. Mang lại nhận thức cho con người về thế giới khách quan

• Dữ liệu: những giá trị định tính và định lượng của sự

vật, hiện tượng được xác định thông qua các phép đo

đạc

. Chứa đựng thông tin

. Không có năng lượng

• Tín hiệu: sự vật (hoặc thuộc tính vật chất, hiện tượng)

phản ánh, kích thích vào một sự vật, hiện tượng khác.

. Chứa đựng thông tin

. Có năng lượng

. Truyền tải thông tin từ vật này sang vật khác

15

Xử lý dữ liệu (Data processing)

• Thông tin nằm trong dữ liệu à Cần phải xử lý dữ liệu để thu

được thông ꢀn cần thiết, hữu ích phục vụ cho con người

• Quá trình xử lý dữ liệu

XỬ LÝ

(PROCESSING)

XUẤT

(OUTPUT)

NHẬP

(INPUT)

LƯU TRỮ (STORAGE)

16

8

16

Xử lý dữ liệu (2)

• Khi dữ liệu ít, có thể làm thủ

thủ công

• Khi dữ liệu nhiều lên, các

công việc lặp đi lặp lại à

???

à Sử dụng máy tính điện tử

để hỗ trợ cho việc lưu trữ,

chọn lọc và xử lý dữ liệu.

17

Nội dung

1. Thông tin và Tin học

1.1. Thông tin và xử lý thông tin

1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)

1.3. Tin học và các ngành liên quan

2. Biểu diễn số trong hệ đếm

3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính

18

9

18

1.2. Máy tính điện tử

• Máy ꢁnh điện tử (Computer):

. Làm việc không biết chán

. Tiết kiệm rất nhiều thời gian,

công sức

. Tăng độ chính xác trong việc

tự động hóa một phần hay

toàn phần của quá trình xử lý

dữ liệu.

19

Máy tính điện tử có mặt ở khắp nơi

20

10

20

Biểu diễn thông tin trong MTĐT

• Trong máy tính mọi thông tin

đều được biểu diễn bằng số nhị

phân

• Để đưa dữ liệu vào cho máy

tính, cần phải mã hoá nó về

dạng nhị phân.

• Với các kiểu dữ liệu khác nhau

cần có cách mã hoá khác nhau.

21

Biểu diễn thông tin trong MTĐT (2)

• Đơn vị nhỏ nhất để biểu diễn thông tin gọi là bit.

• BIT là chữ viết tắt của BInary digiT.

• Một bit có 2 trạng thái: 0 hoặc 1

• 0 = OFF ; 1 = ON

ON

OFF

22

11

22

Biểu diễn thông tin trong MTĐT (3)

• Các đơn vị biểu diễn thông tin lớn hơn:

Tên gọi

Byte

Ký hiệu

Giá trị

B

8 bit

KiloByte

MegaByte

GigaByte

TeraByte

Petabyte

Exabyte

KB

MB

GB

TB

PB

EB

2¹⁰B = 1024 Byte

2²⁰B = 1024 KB

2³⁰B = 1024 MB

2⁴⁰B = 1024 GB

2⁵⁰B = 1024 TB

2⁶⁰B = 1024 PB

23

Phân loại MTĐT

• Theo khả năng sử dụng chung:

. Máy tính lớn/Siêu máy ꢁnh (Mainframe/Super

Computer)

. Máy tính tầm trung (Mini Computer)

. Máy vi tính ( Micro Computer)

24

12

24

Máy tính lớn/Siêu máy tính

• Phức tạp, có tốc độ rất nhanh

• Sử dụng trong các công ty lớn/viện nghiên cứu

• Giải quyết các công việc lớn, phức tạp

• Rất đắt (hàng trăm ngàn ~ hàng triệu USD).

• Nhiều người dùng đồng thời

25

S

u

p

e

r

C

o

m

p

u

t

e

r

26

13

26

Máy tính tầm trung (Mini computer)

• Cũng giống như các máy Mainframe

• Sự khác biệt chính:

. Hỗ trợ ít người dùng hơn (10 – 100)

. Nhỏ hơn và rẻ hơn (vài chục nghìn USD)

27

Máy vi tính (Micro computer)

• Sử dụng vi xử lý

• Nhỏ, rẻ, hiệu năng cao,…

• Phù hợp cho nhiều đối tượng người dùng, sử dụng nhiều

trong công nghiệp và giải trí:

. Máy ꢁnh cá nhân – Personal Computer (PC)

. Máy tính “nhúng” – Embedded Computer

. Các thiết bị cầm tay như điện thoại di dộng, máy ꢁnh bỏ túi

. ...

28

14

28

Máy ꢁnh cá nhân (Personal Computer – PC)

Máy tính để bàn

Máy tính xách tay

Máy tính bảng

• Máy tính để bàn – Desktop Computer

• Máy tính di động – Portable Computer

. Máy ꢁnh xách tay (Laptop Computer)

. Máy tính bỏ túi (PDA - Personal Digital Assistant)

• Máy ꢁnh bảng – Tablet Computer

29

Máy tính nhúng (Embedded computer)

• Là máy ꢁnh chuyên dụng (special-

purpose computer)

• Gắn trong các thiết bị gia dụng,

máy công nghiệp

• Giúp con người dùng sử dụng

thiết bị hiệu quả hơn

30

15

30

Các thế hệ máy tính

• Sự phát triển về công nghệ à Sự phát triển về

máy tính

31

Thế hệ đầu (1950 – 1958)

Bóng đèn

chân không

(vacumm

tube)

• 1930’s: Bóng đèn được sử dụng làm các bảng mạch tín

hiệu điều khiển (electric circuits or switches)

• Điều khiển bằng tay, kích thước rất lớn

32

16

32

ENIAC

ENIAC -

Electronic

Numerical

Integrator

and

Calculator

• Máy ꢁnh điện tử đầu tiên với công nghệ bóng chân không:

• Kích thước: dài 10m, rộng 3m, cao 3m

• Trong 1 giây thực hiện được 3 phép toán

33

UNIVAC 1

UNIVAC I -

UNIVersal

Automatic

Computer

• Là máy tính thương mại đầu tiên

• Thực hiện 30000 phép toán / 1 giây

34

17

34

Thế hệ thứ hai (1958 – 1964)

Công nghệ bán dẫn

(diodes, transistors)

• 1947: Bóng bán dẫn được phát minh tại Bell Laboratories

• Bóng bán dẫn được sử dụng thay bóng đèn chân không

35

TRADIC

TRADIC - TRAnsistorized

Airborne DIgital Computer

• Máy tính đầu tiên sử dụng

hoàn toàn bóng bán dẫn:

• 8000 transistors

• Nhanh hơn

• Nhỏ hơn

• Rẻ hơn.

36

18

36

Thế hệ thứ ba (1965 – 1974)

Công nghệ mạch tích hợp

(IC – integrated circuit)

• 1959 – thiết kế ra vi mạch đầu tiên dựa trên công nghệ

silicon (silicon chip or microchip)

• Trên 1 vi mạch tích hợp hàng triệu transitor

37

Vi mạch – Integrated Circuit

• Nhỏ hơn,

• Rẻ hơn,

• Hiệu quả hơn

38

19

38

IBM 360

• Thiết kế trên

công nghệ IC

• Tốc độ tính toán:

1000 tỷ phép toán

trong 1 giây

39

Thế hệ thứ tư (1974 – nay)

Vi xử lý (Microprocessor)

• Microprocessor = Central Processing Unit (CPU) thiết kế

trong 1 vi mạch đơn

• 1971 : Intel 4004

40

20

40

Bài giảng Tin học đại cương - Bài 1: Thông tin và biểu diễn thông tin - Bùi Trọng Tùng