BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG THÔNG TIN

CH ƯƠNG 1 Một cách tổng quan, hệ thống thông tin Information System - IS là một hệ thống làm việc, trong đó con người và máy móc thực hiện các công việc sử dụng các tài nguyên bao gồm cả

H ỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Biên soạn: Dương Trần Đức

M ỤC LỤC

Chương 1 : Hệ thống thông tin trong các tổ chức 1

1.1 Các khái niệm về thông tin 1

1.2 Hệ thống thông tin dựa trên máy tính 4

1.3 Các hệ thống thông tin nghiệp vụ 5

1.4 Hệ thống thông tin và các tổ chức 10

Chương 2: Phần cứng và phần mềm của các hệ thống thông tin 15

2.1 Phần cứng 15

2.1.1 Các thành ph ần phần cứng của hệ thống máy tính 16

2.1.2 Th ực hiện lệnh 16

2.1.3 Thi ết bị xử lý 17

2.1.4 Thi ết bị nhớ 18

2.1.5 Thi ết bị lưu trữ phụ 20

2.1.6 Thi ết bị nhập 24

2.1.7 Thi ết bị xuất 26

2.1.8 Các lo ại máy tính 27

2.2 Phần mềm 27

2.2.1 Ph ần mềm hệ thống 28

2.2.2 Ph ần mềm ứng dụng 31

Chương 3: Tổ chức dữ liệu và thông tin 34

3.1 Phân cấp dữ liệu 34

3.2 Quản lý dữ liệu theo phương pháp truyền thống và phương pháp CSDL 35

3.3 Mô hình hóa dữ liệu 38

3.4 Các mô hình CSDL 39

3.5 Hệ quản trị CSDL 43

3.6Ứng dụng khác của CSDL 49

Chương 4: Mạng máy tính, mạng viễn thông, Internet, Intranet 52

4.1 Các thành phần của hệ thống viễn thông 52

4.2 Mạng và xử lý phân tán 55

4.3 Các giao thức và phần mềm truyền thông 57

4.4 Sơ lược về chức năng và hoạt động của Internet 58

4.5 Các dịch vụ truyền thông và Internet 61

4.6 Intranets và Extranets 65

4.7 Vấn đề an ninh mạng máy tính 66

Chương 5: Hệ thống thương mại điện tử và hệ thống xử lý giao dịch 67

5.1 Thương mại điện tử 67

5.2 Hệ thống xử lý giao dịch 75

5.3 Hệ thống hoạch định tài nguyên doanh nghiệp 81

Chương 6: Các hệ trợ giúp quyết định và quản lý thông tin 83

6.1 Ra quyết định và giải quyết vấn đề 83

6.2 Hệ thống thông tin quản lý 85

6.3 Hệ hỗ trợ quyết định 92

Chương 7: Một số hệ thống thông tin chuyên biệt 99

7.1 Trí tuệ nhân tạo 99

7.2 Hệ chuyên gia 102

7.3 Hệ thực tại ảo 107

Chương 8: Phát triển hệ thống 110

8.1 Tổng quan về phát triển hệ thống 110

8.2 Vòng đời phát triển hệ thống 113

8.3 Khảo sát hệ thống 120

8.4 Phân tích hệ thống 122

8.5 Thiết kế hệ thống 126

8.6 Thực thi hệ thống 129

8.7 Bảo trì và đánh giá lại 132

Chương 9: Ảnh hưởng của hệ thống thông tin đến xã hội và cá nhân 134

9.1 Vấn đề lãng phí và lỗi máy tính 134

9.2 Tội phạm máy tính 135

9.3 Môi trường làm việc và vấn đề sức khỏe 138

CH ƯƠNG 1

Một cách tổng quan, hệ thống thông tin (Information System - IS) là một hệ thống làm

việc, trong đó con người (và máy móc) thực hiện các công việc sử dụng các tài nguyên (bao

gồm cả các tài nguyên công nghệ) để tạo ra các sản phNm hoặc các dịch vụ cho người sử

dụng Hệ thống thông tin là một hệ thống làm việc mà các hoạt động được dành chủ yếu cho

việc xử lý thông tin (thu thập, truyền tải, lưu trữ, xử lý, hiển thị thông tin)

Chương 1 giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin trong các tổ chức, với các nội dung sau :

- Giá trị của thông tin được liên hệ trực tiếp với việc nó trợ giúp cho người ra quyết định để đạt được mục tiêu của tổ chức như thế nào Phân biệt giữa dữ liệu (data) và thông tin (information) và mô tả các đặc điểm được sử dụng để đánh giá chất lượng

của thông tin

- Nắm được các ảnh hưởng tiềm tàng của hệ thống thông tin và có khả năng áp dụng các kiến thức này vào công việc có thể mang lại những thành công trong công việc

của mỗi cá nhân, tổ chức có thể đạt được mục đích, và xã hội có chất lượng cuộc

sống tốt hơn Chỉ ra các dạng hệ thống thông tin nghiệp vụ chính, ai sử dụng chúng, chúng được sử dụng như thế nào, và những lợi ích mà các hệ thống này mang lại là

gì

- Người sử dụng hệ thống, người quản lý nghiệp vụ, các chuyên gia về hệ thống phải cùng làm việc với nhau để xây dựng thành công một hệ thống thông tin Chỉ ra các

bước phát triển hệ thống và mục tiêu của mỗi bước

- Việc sử dụng hệ thống thông tin làm gia tăng giá trị của tổ chức và có thể tạo ra cho

tổ chức một lợi thế cạnh tranh Chỉ ra các quá trình gia tăng giá trị trong chuỗi cung

cấp và mô tả vai trò của hệ thống thông tin trong đó Định nghĩa thuật ngữ ‘’lợi thế

cạnh tranh’’ và mô tả việc các tổ chức sử dụng các hệ thống thông tin để đạt lợi thế này như thế nào

1.1 Các khái ni ệm về thông tin

Định nghĩa hệ thống thông tin : Là một tập hợp các thành phần thực hiện việc thu thập, xử

lý, phân phối dữ liệu và thông tin, cung cấp các phản hồi để đạt được mục tiêu

Ví dụ : Máy rút tiền tự động ATM, hệ thống đặt vé máy bay, hệ thống đăng ký khóa học .v.v

Phân biệt dữ liệu và thông tin : Dữ liệu là các sự kiện ở mức thô, chưa qua xử lý Thông tin là tập các sự kiện được xử lý và tổ chức theo cách làm cho chúng có giá trị hơn so với chính bản thân các sự kiện ban đầu

Quá trình biến đổi dữ liệu thành thông tin gọi là quá trình xử lý (process), là một tập các thao tác có liên quan đến nhau được thực hiện để đạt được kết quả đã định Quá trình xác định các mối quan hệ giữa dữ liệu để tạo ra thông tin có ích cần có tri thức (knowledge) Tri thức là

sự hiểu biết về tập các thông tin và cách mà các thông tin đó được làm cho trở nên có ích để

hỗ trợ các công việc cụ thể hoặc đạt được một quyết định nào đó

Hình 1.1 Biến đổi dữ liệu thành thông tin Đặc điểm của thông tin có giá trị :

Một thông tin được coi là có giá trị khi nó có các đặc điểm sau :

- Chính xác : Thông tin chính xác là thông tin không có lỗi Trong nhiều trường hợp, thông tin không chính xác được tạo ra bởi dữ liệu đầu vào của quá trình xử lý là không chính xác

- Hoàn thiện : Thông tin hoàn thiện là thông tin phải chứa tất cả các sự kiện quan

trọng Chẳng hạn một báo cáo đầu tư không chứa các chi phí quan trọng là báo cáo

chưa hoàn thiện

- Tính kinh tế : Chi phí để tạo ra thông tin phải ở mức vừa phải Người ra quyết định luôn luôn phải cân bằng giữa giá trị của thông tin và chi phí để có được nó

- Linh hoạt : Thông tin linh hoạt là thông tin có thể sử dụng được cho nhiều mục đích

Chẳng hạn thông tin về hàng hóa tồn kho có thể được dùng bởi bộ phận bán hàng để quyết định các chương trình marketing, cũng có thể được sử dụng bởi bộ phận sản

xuất để lên kế hoạch sản xuất, đồng thời có thể được sử dụng bởi bộ phận tài chính

để xác định giá trị tồn kho v.v

- Tin cậy : Thông tin mang tính tin cậy là thông tin có thể tin tưởng được Trong nhiều

trường hợp, độ tin cậy của thông tin phụ thuộc vào độ tin cậy của phương pháp thu

thập thông tin hoặc phụ thuộc vào nguồn cung cấp thông tin

- Tính liên quan : Thông tin có ích chỉ khi nó liên quan đến sự việc cần xử lý

- Tính đơn giản : Thông tin cũng cần đơn giản, không được quá phức tạp Các thông tin quá chi tiết và cầu kỳ nhiều khi không phải có ích Trên thực tế, quá nhiều thông tin có thể gây quá tải, người ra quyết định có quá nhiều thông tin sẽ khó có khả năng xác định thông tin nào thực sự quan trọng

- Tính kịp thời : Thông tin kịp thời là thông tin được cung cấp khi cần thiết Nhưng thông tin chậm trễ có thể trở thành vô tác dụng

- Có thể xác minh được : Thông tin cần có thể kiểm tra được để đảm bảo sự đúng đắn

- Có thể truy cập được : Thông tin cần đảm bảo có thể truy cập được bởi người dùng được phép, theo định dạng chuNn và đúng thời gian cần thiết

- An toàn : Thông tin cần được trong tình trạng an toàn, tránh khỏi những xâm phạm trái phép

Trong nhiều trường hợp, phụ thuộc vào loại thông tin cần thiết, một vài đặc điểm có thể có

tầm quan trọng hơn các đặc điểm khác Chẳng hạn, với các thông tin phân tích thị trường, một

số dữ liệu chưa chính xác hoặc chưa hoàn thiện hoàn toàn có thể chấp nhận được, nhưng tính

kịp thời của các thông tin này là quan trọng hơn

Các thành phần của hệ thống thông tin :

Một cách tổng quát, hệ thống thông tin bao gồm 4 thành phần : Đầu vào (Input), Xử lý (Processing), Đầu ra (Output), Phản hồi (Feedback)

Hình 1.2 Các thành phần của hệ thống thông tin Đầu vào : Những dữ liệu, thông tin cần thiết cho quá trình xử lý

Xử lý : Các thao tác biến đổi cần thiết trên dữ liệu đầu vào

Đầu ra : Các kết quả của quá trình xử lý

Phản hồi : Các hành động phát sinh trong quá trình xử lý, như lỗi hệ thống, thông báo v.v

1.2 H ệ thống thông tin dựa trên máy tính

Hệ thống thông tin dựa trên máy tính (CBIS - Computer Based Information System) là

một tập hợp các thành phần phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu (CSDL), phương tiện truyền thông, con người, quy trình được thiết lập để thu thập, xử lý, lưu trữ và biến đổi dữ liệu thành thông tin Hệ thống xử lý đơn đặt hàng, hệ thống quản lý kho, hệ thống tính lương nhân viên .v.v là các ví dụ về CBIS

Hình 1.3 Các thành phần của CBIS Hình 1.3 mô tả các thành phần của 1 CBIS

- Phần cứng : Phần cứng của CBIS bao gồm các thiết bị, máy tính dùng để thực hiện các công việc nhập liệu, xử lý, và xuất dữ liệu đầu ra

- Phần mềm : Bao gồm các chương trình máy tính, điều khiển hoạt động của máy tính

Có 2 loại phần mềm chính là phần mềm hệ thống (chẳng hạn các hệ điều hành như Windows 7) dùng để điều khiển các hoạt động cơ bản của máy tính, và phần mềm ứng dụng (ví dụ Microsoft Office) cho phép người dùng thực hiện các công việc cụ

thể

- Cơ sở dữ liệu : Là một tập hợp có tổ chức các sự kiện và thông tin, thường bao gồm

một hoặc nhiều file dữ liệu có liên quan

- Con người : Nhân tố con người có thể được coi là nhân tố quan trọng nhất trong hầu

hết các hệ thống thông tin, bao gồm người quản lý, người sử dụng hệ thống, người duy trì hoạt động hệ thống v.v

- Quy trình : Bao gồm các chiến lược, chính sách, phương pháp, quy định trong việc

sử dụng CBIS

- Mạng viễn thông, mạng máy tính, Internet : Khái niệm viễn thông chỉ sự truyền tải các tín hiệu dạng điện tử phục vụ cho quá trình truyền thông Mạng máy tính chỉ việc

kết nối các máy tính và các thiết bị khác trong một phạm vi nào đó, cho phép thực

hiện truyền thông điện tử Internet là một mạng máy tính có phạm vi toàn cầu, bao

gồm hàng ngàn mạng kết nối với nhau, và có thể trao đổi thông tin một cách tự do

1.3 Các h ệ thống thông tin nghiệp vụ

Các loại hệ thống thông tin hiện được sử dụng phổ biến nhất trong các tổ chức bao gồm các hệ thống thương mại điện tử, hệ thống xử lý giao dịch, hệ thống thông tin quản lý, hệ hỗ

trợ quyết định Ngoài ra, còn có một số loại hệ thống đặc biệt và được sử dụng chuyên biệt

hơn như hệ thực tại ảo, hệ trí tuệ nhân tạo v.v

Hệ thương mại điện tử (Electronic Commerce - E-Commerce) là các hệ thống cho phép

thực hiện các giao dịch thương mại như mua bán các sản phNm và dịch vụ qua hệ thống mạng

như Internet

Hình 1.4 TMĐT làm đơn giản hóa quá trình giao dịch

Thương mại điện tử thường bao gồm các hình thức sau :

- Business-to-business (B2B) : Giao dịch giữa các tổ chức/doanh nghiệp

- Business-to-consumer (B2C): Giao dịch giữa doanh nghiệp và người tiêu dùng

- Consumer-to-consumer (C2C): Giao dịch giữa người tiêu dùng với nhau

Hệ thống xử lý giao dịch (Transaction Processing System - TPS) là hệ thống dùng để lưu

trữ và xử lý các giao dịch nghiệp vụ hoàn thiện của tổ chức Các hệ thống này thường liên quan đến các hoạt động thường nhật của tổ chức Một tập các chương trình tích hợp có khả

năng quản lý các hoạt động nghiệp vụ chính của tổ chức trên phạm vi toàn cục, tổng thể thì

gọi là một hệ thống hoạch định tài nguyên doanh nghiệp (Enterprise Resource Planning)

Hệ thống thông tin quản lý (Management Information System - MIS) là hệ thống thống tin dùng để phân tích các hệ thống thông tin khác được áp dụng trong các hoạt động nghiệp vụ

của tổ chức Nói cách khác, MIS là hệ thống thông tin có nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ,

phổ biến dữ liệu dưới dạng thông tin có ích, cần thiết để thực hiện các chức năng quản lý

Hình 1.5 Các hệ thống thông tin quản lý lấy dữ liệu từ các

hệ thống xử lý giao dịch của tổ chức

Hệ hỗ trợ quyết định (Decision Support System - DSS) là hệ thống dùng để hỗ trợ việc ra quyết định trong các vấn đề cụ thể Một hệ thống DSS điển hình là một hệ thống có tính

tương tác nhằm trợ giúp người ra quyết định trong việc rút ra được các thông tin có ích từ tập

các dữ liệu thô, các tài liệu hoặc các tri thức cá nhân khác Hệ DSS chú trọng vào việc làm

tăng hiểu quả của việc ra quyết định

Hình 1.6 Các thành phần của hệ hỗ trợ quyết định

Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligent - AI) là trí tuệ của máy tính và một nhánh của ngành khoa học máy tính nhằm tạo ra nó Các nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo thường mang tính chuyên môn và đặc thù cao, được phân chia thành các lĩnh vực rất hẹp Các loại hệ trí tuệ nhân tạo điển hình bao gồm:

- Robotics: Khoa học về người máy, thiết kế, chế tạo, ứng dụng người máy, liên quan

tới các lĩnh vực điện, cơ, phần mềm

- Hệ vision: Lĩnh vực khoa học nghiên cứu các loại máy có khả năng ‘’nhìn’’ Nói cách khác, hệ vision là các hệ thống có khả năng thu được thông tin từ các hình ảnh

và ứng dụng trong các lĩnh vực như điều khiển, nhận dạng vật thể, phát hiện sự việc,

tổ chức thông tin (sắp xếp hình ảnh), tương tác người - máy v.v

- Hệ xử lý ngôn ngữ tự nhiên: Là lĩnh vực liên quan đến việc chuyển đổi giữa ngôn

ngữ con người và máy tính Quá trình tạo ngôn ngữ tự nhiên là quá trình chuyển đổi

từ dữ liệu máy tính sang ngôn ngữ con người Quá trình hiểu ngôn ngữ tự nhiên là quá trình chuyển đổi các mẫu ngôn ngữ con người sang các dạng thức biểu diễn hình

thức làm cho máy tính có thể xử lý dễ hơn

- Hệ học máy (machine learning): Học máy liên quan đến việc thiết kế và phát triển các thuật toán cho phép máy tính có thể thay đổi hành vi dựa trên dữ liệu có được

Mục đích của các nghiên cứu học máy là cho phép tự động phát hiện các mẫu phức

tạp và ra các quyết định thông minh dựa trên dữ liệu

- Mạng nơ ron (neural networks): Mạng nơ ron tự nhiên là một hệ thống mạng các nơ ron sinh học, trong khi mạng nơ ron nhân tạo bao gồm các nơ ron hoặc các nút nhân

tạo, là các đoạn chương trình phần mềm mô phỏng đặc điểm của nơ ron sinh học

- Hệ chuyên gia (expert system): Là các hệ thống phần mềm có thể đưa ra các câu trả

lời cho một vấn đề hoặc làm rõ thêm các vấn đề chưa chắc chắn khi con người cần được tư vấn Các hệ chuyên gia thường áp dụng trong một lĩnh vực hẹp cụ thể nào đó

Hình 1.7 Các hệ trí tuệ nhân tạo điển hình

Hệ thực tại ảo (Virtual Reality) là công nghệ cho phép người dùng tương tác với một môi

trường mô phỏng bằng máy tính, có thể là môi trường mô phỏng lại môi trường thực hoặc một môi trường nhân tạo hoàn toàn Hầu hết các môi trường thực tại ảo hiện tại là các môi trường

mô phỏng thị giác, tuy nhiên một vài môi trường cho phép tương tác qua một số giác quan khác Người sử dụng có thể tương tác với môi trường thực tại ảo qua các thiết bị nhập chuNn

như bàn phím, chuột, hoặc qua các thiết bị đặc biệt như Head-mounted-display (HMD), data loves v.v

HMD là một thiết bị bao gồm hai màn hình hiển thị nhỏ và 1 hệ thống quang học Hai thành phần này sẽ chuyển các hình ảnh từ màn hình vào mắt, biểu thị nên các hình ảnh nổi, 3

Hình 1.8 Head Mounted Display

Data glove là một thiết bị nhập có dạng găng tay, trong đó các công nghệ cảm ứng được

sử dụng để thu thập dữ liệu vật lý chẳng hạn các chuyển động từ các khớp ngón tay Thông

thường, một bộ phận theo dõi chuyển động được gắn vào data glove để thu thập dữ liệu vị trí

và độ xoay của data glove Các chuyển động này được phiên dịch bởi một phần mềm gắn với data glove, nhờ vậy mỗi chuyển động có thể ứng với một vài ý nghĩa nào đó

Một số loại data glove cao cấp có khả năng cung cấp phản ứng xúc giác mô phỏng cảm giác sờ Khả năng này cho phép data glove đồng thời đóng vai trò là thiết bị xuất

Hình 1.9 Data Glove