Lý thuyết: Thông tin và dữ liệu

1. Khái niệm thông tin và dữ liệu

- Thông tin là một khái niệm rất trừu tượng. Thông tin được hiểu như là sự thông báo, trao đổi, giải thích về một đối tượng nào đó và thường được thể hiện dưới dạng các tín hiệu như chữ số, chữ viết, âm thanh, dòng điện... Chẳng hạn thông tin về kết quả học tập của học sinh được giáo viên chủ nhiệm ghi trong sổ liên lạc giúp cho các bậc phụ huynh biết về tình hình học tập của con em mình.

Nói một cách tổng quát, thông tin là sự hiểu biết của con người về một thực thể nào đó, có thể thu thập, lưu trữ, xử lí được. 

- Dữ liệu cũng là một khái niệm rất trừu tượng, là thông tin đã được đưa vào máy tính. Dữ liệu sau khi tập hợp lại và xử lí sẽ cho ta thông tin. Hay nói cách khác, dữ liệu là thông tin đã được mã hoá trong máy tính. Chẳng hạn, con số điểm thi là một dữ liệu hoặc con số về nhiệt độ trong ngày là một dữ liệu, hình ảnh về con người, phong cảnh cũng là những dữ liệu,...

2. Đơn vị đo thông tin

Đơn vị cơ bản đo thông tin là bit (Binary digit). Bit là dung lượng nhỏ nhất tại mỗi thời điểm có thể ghi được hoặc là kí hiệu 0 hoặc là kí hiệu 1. Hai kí hiệu này dùng để biểu diễn thông tin trong máy tính.

Ngoài đơn vị bit nói trên, đơn vị đo thông tin thường dùng là byte và 1 byte bằng 8 bit. Ta có các đơn vị đo thông tin như sau: 

3. Các dạng thông tin

Chúng ta, có thể phân loại thông tin thành hai loại: số (số nguyên, số thực...) và phi số (văn bản, âm thanh, hình ảnh...)

4. Mã hoá thông tin trong máy tính

Muốn máy tính xử lí được, thông tin phải được biến đổi thành một dãy bit. Cách biến đổi như vậy được gọi là mã hoá thông tin.

Để mã hoá thông tin dạng văn bản người ta dùng bộ mã ASCII sử dụng tám bit để mã hoá kí tự. Trong bộ mã ASCII, các kí tự được đánh số từ 0 đến 255 và các kí hiệu này được gọi là mã ASCII thập phân của kí tự.

Người ta đã xây dựng bộ mã Unicode sử dụng 16 bit để mã hoá vì bộ mã ASCII chỉ mã hoá được 256 kí tự, chưa đủ để mã hoá đồng thời các bảng chữ cái của các ngôn ngữ trên thế giới. Bộ mã Unicode có thể mã hoá được 65536 kí tự khác nhau. Nó cho phép thể hiện trong máy tính văn bản của hầu hết các ngôn ngữ trên thế giới bằng một bộ mã. Đây là bộ mã chung để thể hiện các văn bản hành chính.

Thông tin tuy có nhiều dạng khác nhau nhưng đều được lưu trữ và xử lí trong máy tính chỉ ở một dạng chung đó là mã nhị phân.

5. Biểu diễn thông tin trong máy tính

a) Biểu diễn thông tin loại số

• Hệ đếm: Hệ đếm được hiểu như tập các kí hiệu và qui tắc sử dụng tập kí hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị các số. Có hệ đếm phụ thuộc vị trí và hệ đếm không phụ thuộc vị trí.

Hệ đếm La Mã là hệ đếm không phụ thuộc vị trí, đó là các chữ cái: I=1; V=5; X=10; L=50; C=100; D=500; M=1000; Hệ này thường ít dùng, chỉ dùng để đánh số chương, mục, đánh số thứ tự...

Các hệ đếm thường dùng là các hệ đếm phụ thuộc vị trí. Bất kì một số tự nhiên b nào lớn hơn 1 đều có thể chọn làm cơ số cho một hệ đếm. Trong các hệ đếm này, số lượng các kí hiệu được sử dụng bằng cơ số của hệ đếm đó. Các kí hiệu được dùng cho hệ đếm đó có các giá trị tương ứng: 0, 1,..., b-1.

i) Hệ thập phân (hệ cơ số 10) sử dụng tập kí hiệu gồm 10 chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vào vị trí của nó trong biểu diễn.

ii) Các hệ đếm thường dùng trong Tin học

-  Hệ nhị phân (hệ cợ số 2) chỉ dùng 2 kí hiệu là chữ số 0 và chữ số 1.

Ví dụ: 1012 = Ix2² + 0x2¹ + 1x2°= 5₁₀.

-  Hệ cơ số mười sáu (Hệ Hexa), sử dụng các kí hiệu: 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, trong đó A, B, C, D, E, F có giá trị tương ứng là 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong hệ thập phân.

iii) Biểu diễn số nguyên

Một byte biểu diễn được số nguyên trong phạm vi -127 đến 127.

iv) Biểu diễn số thực

Dùng dấu chấm(.) để ngăn cách giữa phần nguyên và phần thập phân. Mọi số thực đều có thể biểu diễn dưới dạng ±M X 10^+K (dạng dấu phẩy động).

b) Biểu diễn thông tin loại phi số

• Biểu diễn văn bản: Dùng một dãy bit để biểu diễn một kí tự (mã ASCII của kí tự đó)

• Các dạng khác: xử lí âm thanh, hình ảnh... thành dãy các bit

• Nguyên lí mã hoá nhị phân

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

Loigiaihay.com