Bài 1: Thông Tin Và Xử Lí Thông Tin | Tin Học 10 | Chủ đề 1: Máy tính và xã hội tri thức - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Trang 6

MỤC TIÊU

SAU BÀI NÀY EM SẼ

• Phân biệt được thông tin và dữ liệu.

• Chuyển đổi giữa các đơn vị lưu trữ dữ liệu.

• Nêu được sự ưu việt của việc lưu trữ, xử lí và truyền thông tin bằng thiết bị số.

KHỞI ĐỘNG

Tin học được định nghĩa là khoa học nghiên cứu các phương pháp và quá trình xử lí thông tin tự động bằng các phương tiện kĩ thuật, chủ yếu bằng máy tính. Chúng ta đã biết ở lớp dưới, thông tin được biểu diễn trong máy tính bằng các dãy bit (gồm các kí hiệu 0, 1), máy tính xử lí dữ liệu là các dãy bit trong bộ nhớ. Vậy dữ liệu và thông tin khác nhau như thế nào?

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. THÔNG TIN VÀ DỮ LIỆU

a) Quá trình xử lí thông tin

Thông tin là tất cả những gì mang lại cho chúng ta hiểu biết. Như vậy thông tin gắn với quá trình nhận thức. Máy tính không tự nhận thức được mà chỉ là công cụ hỗ trợ
cho con người trong quá trình nhận thức.

Tiếp nhận dữ liệu  -> Xử lí dữ liệu -> Đưa ra kết quả

Hình 1.1. Quá trình xử lí thông tin/dữ liệu bằng máy tính

Quá trình xử lí thông tin của máy tính gồm các bước sau:

Bước 1: Tiếp nhận dữ liệu. Máy tính tiếp nhận dữ liệu theo hai cách thường gặp là:

– Từ các thiết bị, ví dụ tập hình ảnh từ máy quét là dữ liệu.

– Từ bàn phím do con người nhập, ví dụ khi soạn một văn bản, thông tin của người nhập chuyển thành dữ liệu.

Bước 2: Xử lí dữ liệu. Biến đổi dữ liệu trong bộ nhớ máy tính để tạo ra dữ liệu mới. Ví dụ, từ nhiệt độ trung bình của nhiều năm gần đây, các phần mềm chuyên dụng có thể cho chúng ta biết khuynh hướng Trái Đất đang nóng dần lên.

Bước 3: Đưa ra kết quả. Máy tính có thể đưa ra kết quả theo hai cách:

– Dữ liệu được thể hiện dưới dạng văn bản, âm thanh, hình ảnh,... mà con người có thể hiểu được. Như vậy dữ liệu đã được chuyển thành thông tin.

– Lưu dữ liệu lên một vật mang tin như thẻ nhớ hoặc chuyển thành dữ liệu đầu vào cho một hoạt động xử lí khác.

Quá trình xử lí thông tin/dữ liệu được minh hoạ như Hình 1.1, đầu vào có thể là dữ liệu hoặc thông tin và đầu ra cũng có thể là dữ liệu hoặc thông tin. Trong tin học, dữ liệu là thông tin (âm thanh, hình ảnh, văn bản, số,...) đã được đưa vào máy tính để máy tính có thể nhận biết và xử lí được. Trong máy tính, xử lí thông tin chính là xử lí dữ liệu.

b) Phân biệt dữ liệu và thông tin

Thông tin và dữ liệu độc lập tương đối với nhau:

– Có thể có nhiều loại dữ liệu khác nhau của một thông tin, bài ghi trong vở của trỏ, tập bài soạn của cô hay video ghi lại tiết giảng đều là dữ liệu của một bài giảng.

– Nếu dữ liệu không đầy đủ thì không xác định được chính xác thông tin. Ví dụ, dữ liệu “39°C" trong một bộ dữ liệu về thời tiết mang thông tin “trời rất nóng” nhưng dữ liệu “39°C" trong bộ dữ liệu của bệnh án lại mang thông tin “sốt cao”. Như vậy, thông tin có tính toàn vẹn, được hiểu đúng khi có đầy đủ dữ liệu, nếu thiếu dữ liệu thì có thể làm thông tin bị sai hoặc không xác định được.

– Với cùng một bộ dữ liệu, cách xử lí khác nhau có thể đem lại những thông tin khác nhau. Ví dụ dữ liệu thời tiết một ngày nào đó có thể được tổng hợp theo vùng để biết phân bố lượng mưa trong ngày, nhưng cũng có thể xử lí để cho dự báo thời tiết ngày hôm sau.

– Việc xử lí các bộ dữ liệu khác nhau cũng có thể đưa đến cùng một thông tin. Ví dụ, xử lí dữ liệu về băng tan ở Bắc Cực hay cường độ bão ở vùng nhiệt đới đều có thể dẫn đến kết luận về sự nóng lên của Trái Đất.

Trang 8

Câu hỏi

1. Em hãy cho một ví dụ về thông tin có nhiều cách thể hiện dữ liệu khác nhau.

2. Em hãy cho một ví dụ về dữ liệu thể hiện nhiều thông tin khác nhau. Tính toàn vẹn của thông tin được thể hiện như thế nào trong ví dụ này?

2. ĐƠN VỊ LƯU TRỮ DỮ LIỆU

Máy tính tổ chức lưu trữ và truy cập dữ liệu không theo từng bit mà theo nhóm bit. Byte là đơn vị dữ liệu nhỏ nhất mà máy tính truy cập được. Một byte gồm 8 bit.

Các máy tính ngày nay đều tổ chức bộ nhớ trong thành những đơn vị lưu trữ có độ dài bằng bội của byte như 2, 4 hay 8 byte. Cách tổ chức như vậy rất tiện cho lưu trữ và truy cập dữ liệu. Chẳng hạn, một đơn vị nhớ 4 byte có thể biểu diễn một số thực, hoặc hai số nguyên 16 bit hoặc vừa đúng 4 kí tự La tinh. Chính vì vậy có thể lấy byte, vốn là đơn vị tổ chức dữ liệu, làm đơn vị đo lượng lưu trữ dữ liệu (thường được gọi là đơn vị lưu trữ thông tin).
Các đơn vị đo dữ liệu hơn kém nhau = 1024 lần.

Bảng 1.1. Các đơn vị lưu trữ dữ liệu

Đơn vị	Kí hiệu	Lượng dữ liệu	Đơn vị	Kí hiệu	Lượng dữ liệu
bit	bit	1 bit	Terabyte	TB	GB
Byte	B	8 bit	Petabyte	PB	TB
Kilobyte	KB	B	Exabyte	EB	PB
Megabyte	MB	B	Zettabyte	ZB	EB
Gigabyte	GB	MB	Yottabyte	YB	ZB

Câu hỏi

1. Định nghĩa nào về Byte là đúng?

A. Là một kí tự.

B. Là đơn vị dữ liệu 8 bit.

C. Là đơn vị đo tốc độ của máy tính.

D. Là một dãy 8 chữ số.

2. Quy đổi các lượng tin sau ra KB:

a) 3 MB.

b) 2 GB.

c) 2048 B.

Trang 9

3. LƯU TRỮ, XỬ LÍ VÀ TRUYỀN THÔNG BẰNG THIẾT BỊ SỐ

Hoạt động 2 Thiết bị số và ưu điểm của thiết bị số 1. Các thiết bị làm việc với thông tin số như lưu trữ, truyền dữ liệu hay xử lí thông tin số đều được gọi là thiết bị số. Trong các thiết bị dưới đây, thiết bị nào là thiết bị số? Nếu thiết bị không thuộc loại số thì thiết bị số tương ứng với nó (nếu có) là gì? a) Đồng hồ b) Đĩa hát c) Bộ thu phát wifi d) Thẻ nhớ e) Máy tính xách tay Hình 1.2 2. Hãy so sánh thiết bị không thuộc loại số ở Hình 1.2 với thiết bị số tương ứng, nếu có.

Thẻ nhớ, bộ thu phát wifi, máy tính xách tay là các thiết bị số. Đồng hồ cơ, đĩa hát ghi các bài hát đều không dùng dữ liệu số.

Ngày nay, tin học được ứng dụng vào mọi lĩnh vực của đời sống đem lại thay đổi lớn về hiệu quả công việc và chất lượng cuộc sống. Những thành tựu đó có được là do có máy tính và các thiết bị số.

Về lưu trữ. Với thiết bị số, người ta có thể lưu trữ một lượng thông tin rất lớn trong một thiết bị nhớ gọn nhẹ với chi phí thấp. Một đĩa cứng khoảng 2 TB, có thể chứa một khối lượng thông tin ngang với một thư viện sách của một trường đại học.

Internet kết nối rất nhiều thiết bị số tạo thành những kho lưu trữ thông tin khổng lồ trong đó có các website chứa rất nhiều thông tin hữu . Trên Internet, có thể tìm được hầu hết mọi thông tin bằng các công cụ tìm kiếm.

Lưu trữ thông tin trên thiết bị số còn giúp cho việc tìm kiếm thông tin dễ dàng và nhanh chóng.

Về xử lí. Máy tính xử lí thông tin với tốc độ nhanh và chính xác. Tốc độ xử lí ngày càng được nâng cao. Một máy tính cỡ trung bình ngày nay có thể thực hiện vài chục tỉ phép tính một giây. Thậm chí, một số siêu máy tính trên thế giới đã đạt tốc độ tính toán lên tới hàng trăm triệu tỉ phép tính số học trong một giây.

Để dự báo thời tiết một tuần, các máy tính phải xử lí các dữ liệu lưu trữ từ nhiều năm trước và các thông tin nhiệt độ, khí áp, độ ẩm, hướng và tốc độ gió từ hàng trăm trạm khí tượng chuyển về với hàng trăm tỉ phép tính cần thực hiện. Siêu máy tính là công cụ hỗ trợ hiệu quả để giải quyết các bài toán có khối lượng tính toán lớn như vậy.

Đồng thời, máy tính có thể thực hiện các lệnh một cách chính xác, không sai sót; các máy chủ có thể làm việc nhiều tháng, nhiều năm cung cấp dịch vụ liên tục cho người sử dụng.

Nói ngắn gọn, thực hiện tính toán nhanh, cho kết quả chính xác và ổn định là các ưu điểm tuyệt đối của máy tính so với tính toán thủ công của con người.

Trang 10

Về truyền thông. Trước đây, tốc độ truyền tin bằng telex chỉ đạt 60 từ một phút. Nhờ tin học và thiết bị số, công nghệ truyền thông đã có những bước tiến dài, tốc độ và độ tin cậy truyền thông tin được cải thiện nhanh chóng. Ngày nay chúng ta đã có thể xem phim qua Internet, có thể tương tác với nhau trên mạng xã hội "một cách tức thời". Các gia đình có thể sở hữu các đường cáp quang với tốc độ vài chục Mb/s, tương đương với vài triệu kí tự một giây, điều khó tưởng tượng nếu so với đầu những năm 2000.

Câu hỏi

1. Em hãy so sánh việc gửi thư theo đường bưu điện và gửi thư điện tử theo các tiêu chí tốc độ, chi phí, khả năng lưu trữ.

2. Giả sử để số hoá một cuốn sách kể cả văn bản và hình ảnh cần khối lượng dữ liệu khoảng 50 MB. Thư viện của một trường có khoảng 2000 cuốn sách. Nếu số hoá thì cần khoảng bao nhiêu GB để lưu trữ? Có thể chứa nội dung đó trong thẻ nhớ 256 GB hay không?

LUYỆN TẬP

1. Từ dữ liệu điểm các môn học của học sinh, có thể rút ra những thông tin gì? Mô tả sơ bộ xử lí để rút ra một thông tin trong số đó.

2. Hình 1.3 là danh sách các tệp ảnh lấy ra từ thẻ nhớ của một máy ảnh số. Em hãy tính toán một thẻ nhớ 16 GB có thể chứa được tối đa bao nhiêu ảnh tính theo độ lớn trung bình của ảnh?

Hình 1.3. Danh sách một số tệp ảnh

VẬN DỤNG

1. Trong thẻ căn cước công dân có gắn chip có thông tin về số căn cước, họ tên, ngày sinh, giới tính, quê quán,... được in trên thẻ để đọc trực tiếp. Ngoài ra, các thông tin ấy còn được mã hoá trong QR code và ghi vào chip nhớ. Theo em, điều đó có lợi gì?

2. Hãy tìm hiểu và mô tả vai trò của thiết bị số trong việc làm thay đổi cơ bản việc chụp ảnh.