Mã hóa và biểu diễn thông tin
Máy tính chỉ hiểu hai trạng thái: bật và tắt, hay 1 và 0. Chữ cái, con số, hình ảnh đều phải được “đổi” thành các dãy như vậy, gọi là mã hóa. Khoảng 6,6% số câu trong đề Tin học trẻ Bảng M1, M2 năm 2025-2026 thuộc dạng này: giải mã dãy 0 và 1, mật mã dịch chữ, bóng đèn, ảnh điểm đen trắng, đèn 7 đoạn, que diêm. Đề luôn cho sẵn quy tắc, việc của các bạn là đọc kỹ quy tắc rồi làm đúng từng bước, ghi ra bảng cho khỏi nhầm.
Dạng 1. Bảng mã có độ dài bằng nhau
Phần tiêu đề “Dạng 1. Bảng mã có độ dài bằng nhau”Rô-bốt ghi chữ A thành 00, B thành 01, C thành 10, D thành 11. Dãy 1000110110 là thông điệp gì?
Mỗi chữ cái dùng đúng 2 chữ số, nên cắt dãy thành từng khúc 2 chữ số từ trái sang, rồi tra bảng:
| Khúc | 10 | 00 | 11 | 01 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|
| Chữ cái | C | A | D | B | C |
Thông điệp là CADBC.
Lưu ý: với 2 chữ số chỉ ghi được 4 chữ cái khác nhau (00, 01, 10, 11). Mỗi lần thêm một chữ số, số mã gấp đôi: 3 chữ số ghi được 8 chữ cái, 4 chữ số ghi được 16 chữ cái.
Dạng 2. Mã dài ngắn khác nhau
Phần tiêu đề “Dạng 2. Mã dài ngắn khác nhau”Rô-bốt ghi A thành 0, B thành 10, C thành 110, D thành 111. Dãy 0110100111 là thông điệp gì?
Đọc từ trái sang, thêm từng chữ số cho đến khi khớp một mã trong bảng thì cắt:
| Đọc được | 0 | 110 | 10 | 0 | 111 |
|---|---|---|---|---|---|
| Chữ cái | A | C | B | A | D |
Thông điệp là ACBAD.
Cách đọc này chỉ đúng khi không có mã nào là phần đầu của mã khác. Nếu quy tắc là A thành 1, B thành 10, C thành 0, thì dãy 10 vừa đọc được là B, vừa đọc được là A rồi C: không biết thông điệp thật là gì. Quy tắc như vậy là không dùng được.
Lưu ý: muốn chứng tỏ một quy tắc không dùng được, chỉ cần tìm một dãy đọc ra được hai cách khác nhau.
Dạng 3. Mật mã dịch chữ
Phần tiêu đề “Dạng 3. Mật mã dịch chữ”Thay mỗi chữ cái bằng chữ cái đứng sau nó một số vị trí cố định. Sau Z thì quay lại A.
Dịch 3 vị trí thì từ YEU thành:
| Chữ gốc | Y | E | U |
|---|---|---|---|
| Đi tới 3 vị trí | B (Z, A, B) | H | X |
Được BHX. Muốn giải mã thì làm ngược lại: lùi 3 vị trí.
Có mật mã dịch mỗi chữ một số bước khác nhau theo một mã số, ví dụ mã số 21 thì chữ thứ nhất dịch 2, chữ thứ hai dịch 1, chữ thứ ba lại dịch 2, cứ thế lặp lại.
Lưu ý: đếm vị trí bằng bảng chữ cái có đánh số cho đỡ nhầm. Với chữ ở cuối bảng (X, Y, Z), nhớ quay vòng về đầu.
Dạng 4. Bóng đèn và hệ nhị phân
Phần tiêu đề “Dạng 4. Bóng đèn và hệ nhị phân”Mỗi bóng đèn có một giá trị: 16, 8, 4, 2, 1 (bóng sau bằng một nửa bóng trước). Số được biểu diễn bằng tổng giá trị các bóng sáng.
Đọc số: các bóng 8, 2, 1 sáng, số là 8 + 2 + 1 = 11. Ghi bóng sáng là 1, bóng tắt là 0 thì được dãy 01011: đó là số 11 viết trong hệ nhị phân.
Viết số: muốn biểu diễn số 13, đi từ bóng lớn xuống, bóng nào không lớn hơn phần còn thiếu thì bật:
| Bóng | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|
| Còn thiếu | 13 | 13 | 5 | 1 | 1 |
| Bật? | tắt | bật | bật | tắt | bật |
Bật các bóng 8, 4, 1: 8 + 4 + 1 = 13.
Lưu ý: mỗi số chỉ có đúng một cách bật bóng. Cùng ý này xuất hiện dưới nhiều hình dạng: bao lì xì 1, 2, 4, 8, … đồng, ô vuông có giá trị, quả cân. Với quả cân 1, 3, 9, 27 kg trên cân hai đĩa, mỗi quả có ba lựa chọn: cùng đĩa với vật, ở đĩa kia, hoặc không dùng.
Dạng 5. Ảnh điểm đen trắng
Phần tiêu đề “Dạng 5. Ảnh điểm đen trắng”Màn hình chia thành các ô vuông nhỏ, mỗi ô tô đen hoặc trắng. Để ghi nhớ ảnh, máy ghi số ô đen liền nhau trong từng hàng.
Ảnh chữ L ở trên được ghi là 1, 1, 1, 4. Một hàng ghi “2 1” nghĩa là: một nhóm 2 ô đen, cách ít nhất một ô trắng, rồi một nhóm 1 ô đen.
Khi đề cho số ở cả hàng và cột, yêu cầu tô lại ảnh, hãy bắt đầu từ hàng hoặc cột chắc chắn nhất: hàng 5 ô ghi “5” thì tô hết, hàng 5 ô ghi “1 1 1” thì chỉ có một cách tô (ô 1, 3, 5).
Lưu ý: nhiều đề lưu mỗi hàng thành một số, coi ô đen là bóng sáng và các cột có giá trị 8, 4, 2, 1 như dạng 4. Đọc kỹ đề đang dùng cách ghi nào.
Dạng 6. Đèn 7 đoạn và que diêm
Phần tiêu đề “Dạng 6. Đèn 7 đoạn và que diêm”Đồng hồ điện tử hiện mỗi chữ số bằng 7 đoạn đèn. Xếp chữ số bằng que diêm cũng vậy: mỗi đoạn là một que.
| Số đoạn (số que) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Chữ số | 1 | 7 | 4 | 2, 3, 5 | 0, 6, 9 | 8 |
Hai điều hay dùng:
- Chữ số 1 tốn ít que nhất (2 que), nên muốn xếp số nhiều chữ số thì dùng nhiều chữ số 1.
- Chữ số 8 tốn nhiều que nhất (7 que), nên muốn xếp số ít chữ số thì dùng nhiều chữ số 8.
Di chuyển que: số 540 xếp bằng que diêm.
Lấy que dưới bên trái của chữ số 0 đặt vào giữa chữ số đó, 0 thành 9, được 549. Que có thể di chuyển ngay trong một chữ số, hoặc từ chữ số này sang chữ số khác.
Lưu ý: di chuyển que thì tổng số que không đổi. Đếm số que trước và sau để kiểm tra.
Luyện tập
Phần tiêu đề “Luyện tập”Gồm 21 bài, chia thành 5 nhóm từ dễ đến khó. Nhãn M1 là mức đề tiểu học, M2 là mức đề THCS. Mỗi bài có đáp số để các bạn tự kiểm tra sau khi làm.
Nhóm 1. Mã hóa chữ cái theo bảng
Phần tiêu đề “Nhóm 1. Mã hóa chữ cái theo bảng”Bài 1. Giải mã dãy 0 và 1 (M1)
Phần tiêu đề “Bài 1. Giải mã dãy 0 và 1 (M1)”Một máy tính ghi mỗi chữ cái từ A đến H bằng 3 chữ số 0 và 1 như bảng dưới đây.
| A | B | C | D | E | F | G | H |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 000 | 001 | 010 | 011 | 100 | 101 | 110 | 111 |
Máy nhận được dãy 001000010111. Dãy đó ghi từ nào?
Bài 2. Mã dài ngắn khác nhau (M1)
Phần tiêu đề “Bài 2. Mã dài ngắn khác nhau (M1)”Rô-bốt ghi chữ A thành 0, chữ B thành 10, chữ C thành 11. Rô-bốt ghi một thông điệp chỉ gồm các chữ A, B, C và được dãy 1001101110. Thông điệp đó là gì?
Bài 3. Hai quy tắc mã hóa (M1)
Phần tiêu đề “Bài 3. Hai quy tắc mã hóa (M1)”Lan và Huy cùng mã hóa một thông điệp chỉ gồm các chữ A, B, C nhưng theo hai quy tắc khác nhau.
| Chữ cái | A | B | C |
|---|---|---|---|
| Quy tắc của Lan | 1 | 01 | 00 |
| Quy tắc của Huy | 2 | 11 | 12 |
Lan nhận được dãy 1010010011. Hỏi Huy nhận được dãy nào?
Bài 4. Quy tắc nào đọc ngược được? (M2)
Phần tiêu đề “Bài 4. Quy tắc nào đọc ngược được? (M2)”Xe tự lái ghi lại mỗi lần đi qua ngã tư bằng một dãy 0 và 1, tùy theo xe đi thẳng (T), rẽ phải (P), rẽ trái (R) hay quay đầu (Q). Các mã ghép liền nhau thành một dãy dài. Minh đưa ra 5 quy tắc:
| Quy tắc | T | P | R | Q |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 00 | 01 | 10 | 11 |
| 2 | 0 | 1 | 10 | 11 |
| 3 | 0 | 10 | 110 | 111 |
| 4 | 1 | 10 | 100 | 1000 |
| 5 | 0 | 01 | 11 | 011 |
Một quy tắc là dùng được nếu từ bất kỳ dãy nào xe ghi ra, ta luôn biết chính xác xe đã đi những hướng nào. Những quy tắc nào dùng được?
Nhóm 2. Mật mã dịch chữ, bàn phím
Phần tiêu đề “Nhóm 2. Mật mã dịch chữ, bàn phím”Bài 5. Mật mã dịch 3 bước (M1)
Phần tiêu đề “Bài 5. Mật mã dịch 3 bước (M1)”Tí mã hóa thông điệp bằng cách thay mỗi chữ cái bằng chữ cái đứng sau nó 3 vị trí trong bảng chữ cái A, B, C, …, Z (A thành D, B thành E, …, X thành A, Y thành B, Z thành C). Dấu cách giữ nguyên. Tèo nhận được FRQ PHR. Thông điệp gốc là gì?
Bài 6. Dịch chữ theo mã số (M1)
Phần tiêu đề “Bài 6. Dịch chữ theo mã số (M1)”Mai mã hóa một từ bằng mã số 213: chữ thứ nhất dịch về sau 2 vị trí, chữ thứ hai dịch 1 vị trí, chữ thứ ba dịch 3 vị trí, rồi lặp lại 2, 1, 3 cho các chữ tiếp theo. Ví dụ với mã số 213, từ BE thành DF. Mai mã hóa từ HOCTOT thì được từ nào?
Bài 7. Tìm số bước dịch (M2)
Phần tiêu đề “Bài 7. Tìm số bước dịch (M2)”Một mật mã thay mỗi chữ cái bằng chữ cái đứng sau nó một số vị trí cố định trong bảng chữ cái (sau Z quay lại A). Biết rằng trong mật mã này, chữ E thành chữ K. Giải mã từ ZUGT.
Bài 8. Bàn phím điện thoại (M1)
Phần tiêu đề “Bài 8. Bàn phím điện thoại (M1)”Trên bàn phím điện thoại cũ, mỗi nút ghi vài chữ cái. Bấm một nút 1 lần ra chữ thứ nhất, 2 lần ra chữ thứ hai, 3 lần ra chữ thứ ba. Ví dụ, để có chữ N phải bấm nút 6 hai lần.
Để gõ từ TINHOC phải bấm tất cả bao nhiêu lần?
Nhóm 3. Bóng đèn và hệ nhị phân
Phần tiêu đề “Nhóm 3. Bóng đèn và hệ nhị phân”Bài 9. Đọc số từ bóng đèn (M1)
Phần tiêu đề “Bài 9. Đọc số từ bóng đèn (M1)”Mỗi hàng có 5 bóng đèn, bóng trên mỗi cột có giá trị 16, 8, 4, 2, 1. Số mà một hàng biểu diễn bằng tổng giá trị các bóng sáng trong hàng đó.
Tổng ba số mà ba hàng biểu diễn là bao nhiêu?
Bài 10. Bật bóng nào để được 19? (M1)
Phần tiêu đề “Bài 10. Bật bóng nào để được 19? (M1)”Dùng 5 bóng đèn có giá trị 16, 8, 4, 2, 1 (như bài 9), số biểu diễn bằng tổng giá trị các bóng sáng. Để biểu diễn số 19 thì phải bật những bóng nào?
Bài 11. Tám bao lì xì (M2)
Phần tiêu đề “Bài 11. Tám bao lì xì (M2)”Có tám bao lì xì lần lượt chứa 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 nghìn đồng. Hạnh rút ra một số bao, rồi đưa các bao còn lại cho em. Em mở ra đếm được tất cả 178 nghìn đồng. Hạnh đã rút những bao nào?
Bài 12. Bốn quả cân 1, 3, 9, 27 (M2)
Phần tiêu đề “Bài 12. Bốn quả cân 1, 3, 9, 27 (M2)”Tuấn có bốn quả cân 1 kg, 3 kg, 9 kg, 27 kg và một chiếc cân hai đĩa. Quả cân được đặt ở đĩa nào cũng được, và không bắt buộc dùng hết. Tuấn đặt một vật nặng 25 kg lên một đĩa rồi đặt các quả cân cho cân thăng bằng. Hai đĩa có những quả cân nào?
Nhóm 4. Ảnh điểm đen trắng và nén dãy
Phần tiêu đề “Nhóm 4. Ảnh điểm đen trắng và nén dãy”Bài 13. Ghi nhớ dãy ô đen trắng (M1)
Phần tiêu đề “Bài 13. Ghi nhớ dãy ô đen trắng (M1)”Rô-bốt ghi nhớ một dãy ô đen trắng bằng màu của ô đầu tiên và số ô của từng nhóm ô cùng màu liền nhau. Ví dụ, dãy 4 ô đen, đen, trắng, đen được ghi là “đen: 2 1 1”. Rô-bốt ghi dãy ô dưới đây như thế nào?
Bài 14. Ảnh điểm bí mật (M1)
Phần tiêu đề “Bài 14. Ảnh điểm bí mật (M1)”Màn hình 5 × 5 ô vuông, mỗi ô tô đen hoặc trắng. Máy ghi bên trái mỗi hàng và trên mỗi cột số ô đen liền nhau theo thứ tự (ví dụ “2 1” là một nhóm 2 ô đen, sau đó cách ít nhất một ô trắng, rồi một nhóm 1 ô đen).
Tô lại các ô đen. Hình nhận được là chữ cái nào?
Bài 15. Lật ảnh, đổi số (M2)
Phần tiêu đề “Bài 15. Lật ảnh, đổi số (M2)”Máy lưu ảnh đen trắng rộng 4 ô bằng cách ghi mỗi hàng thành một số: các cột có giá trị 8, 4, 2, 1 và số của hàng bằng tổng giá trị các ô đen trong hàng đó. Ảnh dưới đây được lưu bằng dãy 12, 4, 7, 1.
Lật ảnh theo chiều ngang (cột trái nhất đổi chỗ với cột phải nhất, hai cột giữa đổi chỗ cho nhau). Ảnh mới được lưu bằng dãy số nào?
Bài 16. Nén dãy chữ cái (M1)
Phần tiêu đề “Bài 16. Nén dãy chữ cái (M1)”Để dãy chữ cái ngắn đi, máy thay mỗi nhóm chữ giống nhau liền nhau bằng số chữ của nhóm, rồi chữ đó. Ví dụ AAABCC được nén thành 3A1B2C. Máy nén một dãy và được 12A3B1C2A. Dãy ban đầu dài hơn dãy đã nén bao nhiêu ký tự?
Nhóm 5. Đèn 7 đoạn và que diêm
Phần tiêu đề “Nhóm 5. Đèn 7 đoạn và que diêm”Bài 17. Đồng hồ năm 2026 (M1)
Phần tiêu đề “Bài 17. Đồng hồ năm 2026 (M1)”Đồng hồ điện tử hiện chữ số bằng các đoạn đèn sáng như bảng 7 đoạn ở phần lý thuyết (chữ số 7 dùng 3 đoạn). Đồng hồ đang chỉ 20:26. Lúc này có tất cả bao nhiêu đoạn đèn sáng? (Không tính hai dấu chấm.)
Bài 18. Lúc nào sáng nhất? (M2)
Phần tiêu đề “Bài 18. Lúc nào sáng nhất? (M2)”Đồng hồ điện tử ở bài 17 chỉ giờ từ 00:00 đến 23:59. Vào thời điểm nào trong ngày, đồng hồ có nhiều đoạn đèn sáng nhất? Khi đó có bao nhiêu đoạn sáng?
Bài 19. Di chuyển một que diêm (M1)
Phần tiêu đề “Bài 19. Di chuyển một que diêm (M1)”An xếp số 163 bằng que diêm như hình. An được di chuyển đúng 1 que diêm sang chỗ khác (không bỏ bớt, không thêm que), sao cho vẫn được một số có 3 chữ số. Số lớn nhất An có thể xếp được là bao nhiêu?
Bài 20. Số lớn nhất từ 23 que diêm (M2)
Phần tiêu đề “Bài 20. Số lớn nhất từ 23 que diêm (M2)”Các chữ số được xếp bằng que diêm theo kiểu 7 đoạn (số que bằng số đoạn sáng, chữ số 7 dùng 3 que). Dùng đúng 23 que diêm, số tự nhiên lớn nhất xếp được là số nào?
Bài 21. Số nhỏ nhất từ 23 que diêm (M2)
Phần tiêu đề “Bài 21. Số nhỏ nhất từ 23 que diêm (M2)”Vẫn xếp chữ số bằng que diêm theo kiểu 7 đoạn như bài 20. Dùng đúng 23 que diêm, số tự nhiên nhỏ nhất xếp được là số nào?