Bài 2. Máy tính điện tử và
xử lý thông tin
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM
Bài giảng: LẬP TRÌNH CƠ BẢN
Tài liệu tham khảo
Máy tính điện tử và xử lý thông tin

Computing Essentials, Tim and Linda O’Leary, McGraw-Hill, 2012. Chương 4, 5

Giáo trình tin học cơ sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương. Đại học Sư phạm, 2004 –
Chương 2, 3.
2
NỘI DUNG

Thông tin và xử lý thông tin bằng máy tính điện tử

Khái niệm về thông tin, độ đo thông tin, mã hoá thông tin

Xử lý thông tin tự động bằng máy tính điện tử

Tin học và công nghệ thông tin

Máy tính điện tử

Kiến trúc chung của máy tính điện tử

Nguyên lý Von Neumann

Bộ nhớ


trong mục đích xử lý lưu trữ
và truyền tin
Ý nghĩa mà thông tin
chuyển tải
Ngữ nghĩa (semantic)
Hình thức vật lý
Tín hiệu (Signal)
Âm thanh, hình ảnh, mùi,
vị, nhiệt độ…
Nơi chứa
Giá mang (support)
Giấy, băng từ, đĩa CD…
Thông tin
Tri thức(Knowledge)
có tính khái quát hơn
thông tin. Nó chỉ những
nhận thức có được từ
nhiều thông tin trong
một lĩnh vực nào đó
có tính hướng mục đích.
Tri thức là mục đích
của nhận thức
Đặc tính liên tục hay rời rạc – miền giá trị thể hiện
của nó là liên tục hay rời rạc (kể ra được)
Máy tính điện tử và xử lý thông tin5
MÃ HOÁ

Mã hoá có mục đích biểu diễn các đối tượng mà vẫn phân biệt được đối tượng khác nhau.

Thông tin rời rạc luôn có thể mã hoá được

Máy tính điện tử và xử lý thông tin7
CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯỢNG TIN
Đơn vị Viết tắt Lượng tin
bít b
byte B 8 bít
Kilô byte KB 2
10
B = 1024 B
Mega byte MB 2
10
KB
Giga byte GB 2
10
MB
Tera byte TB 2
10
GB
Máy tính điện tử và xử lý thông tin
8
ĐƠN VỊ ĐO LƯỢNG THÔNG TIN

Biết thông tin có nghĩa là loại trừ sự “mù mờ”. Có một lượng tin có nghĩa là giảm “độ bất định” hay độ “mù mờ”

Trong một không gian các đối tượng, độ mù mờ sẽ tăng nếu số đối tượng nhiều và khả năng xác định của một đối tượng là nhỏ.

Khả năng xác định đối tượng đo bằng xác suất - tỉ lệ xuất hiện của đối tượng.

Xác suất của một đối tượng là một con số năm trong khoảng [0,1].

Một đối tượng chắc chắn xuất hiện sẽ có xác xuất là 1 – khi đó nó hoàn toàn xác định.


Định nghĩa chính xác: bít là lượng tin cần thiết để xác định một đối tượng trong không gian có hai trạng thái đồng xác suất (1/2).
Entropy ban đầu là H1 = - ∑ (1/2) x (log21/2) = 1. Entropy khi hoàn toàn xác định (còn 1 trạng thái với xác xuất 1) H2 = 0.

Trong trường hợp có 128 cán bộ, không gian cán bộ cần được mã hoá bởi 7 chữ số nhị phân (128 = 2
7
)

Trong trường hợp có 8 cán bộ, không gian cán bộ cần được mã hoá bởi 3 chữ số nhị phân (128 = 2
3
)

Vì thế số chữ số nhị phân cần thiết để mã hoá có thể coi là độ bất định của không gian đối tượng và độ đo của lượng tin chính là
lượng bít loại trừ được. Chính vì lý do này mà đơn vị đo tin lấy là bít với ý nghĩa gốc là chữ số nhị phân.
Máy tính điện tử và xử lý thông tin11
XỬ LÝ THÔNG TIN

Xử lý thông tin là tìm ra những thể hiện mới của thông tin phù hợp với mục đích sử dụng.

Xử lý thông tin không làm tăng lượng tin mà chỉ hướng hiểu biết vào những khía cạnh có lợi trong
hoạt động thực tiễn. Mục đích của xử lý thông tin là tri thức.
Máy tính điện tử và xử lý thông tin12
001101001100100
100100100010101
110100110010101
XỬ LÝ THÔNG TIN BẰNG MÁY

Thông tin vào máy cần đựơc mã
hoá để máy có thể hiểu được


100100100010101
110100110010101
Máy tính điện tử và xử lý thông tin 13
XỬ LÝ THÔNG TIN BẰNG MÁY
M
Ã

H
O
Á
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ, THỦ CÔNG
001101
100100
110100
001101
100100
110100
GIẢI MÃ
001101
100100
110100
001101
100100
110100
CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH
Máy tính điện tử và xử lý thông tin14
TIN HỌC (INFORMATICS)
Khoa học xử lý thông tin tự động, mà công cụ ngày nay là MTĐT
Khía cạnh phương pháp thể
hiện qua phần mềm

của con người và xã hội Công nghệ
thông tin được phát triển trên nền tảng
phát triển của các công nghệ Tin học-
Điện tử- Viễn thông và Tự động hoá".
Computing
Tính toán bằng máy tính
Luật Công nghệ Thông tin định nghĩa CNTT như sau:
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 -
thông tin được tạo lập bằng phương pháp dùng tín hiệu số.
Máy tính điện tử và xử lý thông tin16
CÁC CHỨC NĂNG TRONG TÍNH TOÁN
Chức năng nhập thông tin
Chức năng xuất thông tin
Chức năng điều khiển
Chức năng nhớ
Chức năng tính toán
1
2
3
4
+
4
3
2
1
1
2
3
4

Máy tính điện tử và xử lý thông tin19
BỘ NHỚ TRONG
Bộ nhớ xuyến ferrit
Bộ nhớ bán dẫn
Đặc tính của bộ nhớ trong
1. Tốc độ truy xuất thông tin nhanh
2. Nói chung, không giữ được thông
tin khi không có nguồn nuôi
3. Giá thành lưu trữ cao
Bộ nhớ trong là nơi lưu trữ
thông tin tạm thời trong
quá trình làm việc của máy
tính. CPU truy xuất dữ liệu
trực tiếp từ bộ nhớ trong.
Máy tính điện tử và xử lý thông tin20
BỘ NHỚ TRONG
RWM (Read Write Memory), bộ nhớ ghi, xoá
được.
Trước khi ghi/đọc, ô nhớ được định vị trước
nên tốc độ truy nhập không phụ thuộc vào
vị trí các ô nhớ trong bộ nhớ.
RWM còn gọi là bộ nhớ truy nhập ngẫu
nhiên (Random Access Memory)
thường gọi bộ nhớ loại này là RAM
ROM (read only memory): chỉ
đọc, chương trình không ghi
được, phải ghi trước bằng các
phương tiện chuyên dụng.
EPROM có thể xoá và ghi lại
bằng các thiết bị chuyên dụng

Vật liệu quang (đĩa CD)
Bán dẫn (Flash driver)
Máy tính điện tử và xử lý thông tin23
BĂNG TỪ
Băng có phủ vật liệu từ tính.
Thông tin được ghi theo các đường
bằng các đầu từ. Chế độ ghi- đọc là
tuần tự
Ưu điểm: Dung lượng lớn, rất rẻ tiền
Nhược điểm: Khai thác chậm vì chế
độ khai thác là tuần tự
Băng từ thường dùng để lưu trữ dữ
liệu có tần số khai thác thấp
Băng từ kiểu
cassette
Băng từ và tủ đọc
băng từ cỡ lớn
Máy tính điện tử và xử lý thông tin24
BỘ NHỚ NGOÀI: ĐĨA MỀM (FLOPPY
DISK)
Lẫy chống ghi
Các cung (sector)
Đường ghi track)
Vỏ đĩa
Đĩa
Cửa đọc/ghi
Làm bằng nhựa tổng hợp, trên đó có phủ lớp vật liệu từ tính được đặt
trong vỏ bọc hình vuông để bảo vệ khỏi bụi và chỉ để mở một cửa cho đầu
đọc/ghi tiếp xúc được với đĩa.
Dữ liệu được định vị trên đĩa theo địa chỉ, được xác định qua mặt đĩa, chỉ