Giới Thiệu

Chào các bạn! Mình là Minh Monmen, quay trở lại với các bạn trong bài viết hôm nay. Sau một thời gian dài mải mê tìm kiếm cơ hội việc làm và trải nghiệm cuộc sống, mình đã có thời gian để viết về một chủ đề cực kỳ thú vị và hữu ích: những ứng dụng của số 0 và 1 trong công nghệ.

Nếu bạn đã từng nghe đến hệ nhị phân (binary), ngôn ngữ máy, bit, byte, kilobyte, megabyte,... thì chắc hẳn bạn sẽ thấy rằng chúng không chỉ là những kiến thức khô khan mà còn là nền tảng cho nhiều thứ trong cuộc sống hàng ngày. Trong bài viết này, mình sẽ giúp các bạn khám phá những ứng dụng thực tế của các khái niệm này, từ các quyền truy cập file đến các loại ID trên mạng xã hội.

Bit Là Gì?

Bit (binary digit) là đơn vị nhỏ nhất dùng để lưu trữ thông tin trong máy tính, chỉ có hai giá trị: 0 và 1. Chúng biểu thị cho sự có mặt và vắng mặt, trạng thái mở và đóng, hoặc bật và tắt. Mỗi bit chỉ chứa một giá trị đơn giản, nhưng khi kết hợp chúng với nhau, chúng ta có thể tạo ra một lượng thông tin khổng lồ.

Các Đơn Vị Thông Tin Cơ Bản

• 1 byte = 8 bit: Có thể chứa 256 giá trị khác nhau, thường dùng để lưu trữ ký tự trong bảng mã ASCII.
• 4 byte = 32 bit: Thường dùng để biểu diễn số nguyên với giá trị từ -2,147,483,648 đến 2,147,483,647.
• 8 byte = 64 bit: Thường biểu diễn số nguyên lớn hơn, với khoảng giá trị từ 0 đến 18,446,744,073,709,551,615.

Một Vài Ứng Dụng Của Bit

1. Quyền Truy Cập Tệp Tin Trong Unix/Linux

Một trong những ứng dụng của bit mà chúng ta thường gặp hàng ngày là quyền truy cập file trong các hệ điều hành Unix/Linux. Các giá trị như 777, 755, và 644 biểu thị cho các quyền của ba loại người dùng: owner, group, và other. Mỗi giá trị số này thực chất là tổng của các giá trị quyền đọc, ghi và thực thi, được mã hóa thành các nhóm bit.

2. Các Loại Global ID

ID trên Facebook và nhiều nền tảng khác không phải là những con số vô tri, mà ẩn chứa rất nhiều thông tin. Các loại ID như Snowflake ID và Sonyflake ID được biểu diễn bằng số nguyên 64 bit, cho phép lưu trữ nhiều thông tin như thời gian tạo ID, loại dữ liệu, và ID máy sinh ra. Việc sử dụng các ID ngắn gọn hơn như trên giúp tiết kiệm bộ nhớ và hiệu suất cao hơn trong cơ sở dữ liệu.

3. Bitset Trong Xử Lý Dữ Liệu

Bitset là một mảng các bit, là công cụ mạnh mẽ giúp giải quyết các bài toán lớn. Một ứng dụng cụ thể là tìm số bạn chung giữa hai người dùng trong mạng xã hội. Sử dụng bitset giúp thực hiện các phép toán nhanh chóng, thông qua việc sử dụng các phép toán bit cho phép tiết kiệm thời gian xử lý và bộ nhớ hệ thống.

4. Giải Quyết Vấn Đề Tiết Kiệm Bộ Nhớ Với Bitset

Mặc dù bitset có nhiều ưu điểm, nhưng nó cũng có thể tốn bộ nhớ khi số lượng người dùng lớn. Các thuật toán nén như Roaring Bitmap thường được sử dụng để tối ưu hóa bộ nhớ trong khi vẫn bảo đảm hiệu suất cao. Roaring Bitmap đã được áp dụng trong nhiều hệ thống lớn như Apache Lucene và Redis.

Kết Luận

Bài viết này đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về tầm quan trọng của số 0 và 1 trong công nghệ thông tin. Hy vọng rằng những ứng dụng này sẽ giúp bạn có thêm những ý tưởng mới trong việc xử lý dữ liệu và phát triển phần mềm. Cảm ơn các bạn đã theo dõi, và hẹn gặp lại trong những bài viết tiếp theo.

source: viblo