Xử lý thông tin ppt

Lịch sử ra đời và phát triển của máy tính điện tử  Máy tính : các loại công cụ hỗ trợ cho việc tính toán của con nguời... Khái niệm máy tính điện tử  Hệ thống thiết bị điện tử có khả n

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Giảng viên : ThS Đào Quốc Thắng

Khoa Công nghệ thông tin

CH ƯƠNG 1

1 Thông tin và biểu diễn

thông tin trong MTĐT

 Khái niệm thông tin, dữ liệu, phân loại thông tin

 Các quá trình xử lý thông tin

 Xử lý thông tin tự động trên MTĐT

 Tin học và công nghệ thông tin (CNTT)

 Một số lĩnh vực nghiên cứu của CNTT

Thông tin (Information)

 Là các tin tức, thông báo mới về một số đối

tượng, sự kiện nào đó

 Thường được biểu diễn dưới dạng âm thanh,

hình ảnh, hoặc một số loại tín hiệu khác

 Người nhậnphải xử lý chuỗi tín hiệu nhận

được để rút ra cthông tin (hiểu ý nghĩa)

chứa đựng trong đó

Phân loại thông tin

 Gó thể phân loại thông tin theo nhiều cách, tùy thuộc vào lĩnh vực, mục đích nghiên cứu

 Phân loại thông tin theo loại tín hiệu biểu diễn :

 Thông tin dạng tương tự (analog) : tín

hiệu liên tục

 Thông tin số (Digital) : tín hiệu rời rạc (tín hiệu số)

Các quá trình xử lý thông tin

Xử lý thông tin tự động trên

Dữ liệu

Tin học (Informatics)

 Khoa học nghiên cứu về thông tin và các

phương pháp thu thập – lưu trữ - xử lý thông tin tự động trên máy tính

Công nghệ thông tin

Một số lĩnh vực nghiên cứu

của công nghệ thông tin

 Giải quyết các bài toán khoa học – kỹ thuật

 Điều khiển

 Quản trị cơ sở dữ liệu

 Trí tuệ nhân tạo

 v.v

Biểu diễn thông tin trong

MTĐT

 Trong MTĐT, mọi thông tin đều được biểu

diễn dưới dạng chuỗi các tín hiệu đóng – mở mạch (tín hiệu 1 và 0) => dạng nhị phân

(Binary)

 Mỗi loại thông tin (Số/Phi số) được biểu diễn theo một cách riêng

Các đơn vị đo dung lượng

thông tin trong máy tính

 Bit : tín hiệu 0, hoặc 1 (Binay didit).

 Byte : chuỗi 8bit

 KB : 210 byte (= 1024 byte)

 MB : 210 byte (= 1024 Kbyte)

 Gb : 210 MB

 TB : 210 GB

Thông tin số

 Số nguyên

 Số nguyên 1 byte không dấu: 0 -> 255

 Số nguyên 2 byte không dấu: 0 -> 216-1

 Số nguyên 2 byte có dấu:- 215 -> 215-1

 Số nguyên 4 byte có dấu:- 231 -> 231-1

 …

Thông tin số (tt)

 Số thực

 Số thập phân (dấu chấm cố định).

 Số dấu chấm động.

Thông tin phi số

Một số hệ mã ký tự thông

dụng

 Hệ mã 1 byte:: ASCII, TCVN3, VNI, …

 Hệ mã 2 nyte Unicode

2 Máy tính điện tử

 Lịch sử ra đời và phát triển

 Khái niệm máy tính điện tử

 Các nguyên lý cơ bản của máy tính điện tử

 Các loại máy tính điện tử

 Các loại phần mềm máy tính

2.1 Lịch sử ra đời và phát

triển của máy tính điện tử

 Máy tính : các loại công cụ hỗ trợ cho việc

tính toán của con nguời

 Các loại máy tính :

 Thủ công

 Cơ giới.

 Tự động.

Máy tính thủ công

 Bàn tính (abacus): ra đời từ 2500 năm

trước công nguyên (tại Ai cập)

 Thước tính (Slide rule ).

Máy tính cơ giới

 Ra đời năm 1623 (W Schickard), tiếp tục

phát triển cho tới tới giữa thế kỷ XX

 Làm việc theo nguyên lý cơ học (hệ thống

bánh xe răng cưa)

 Chỉ thực hiện được các phép tính đơn lẻ, con người phải trực tiếp điều khiển toàn bộ quá trình tính toán

Schickard's Calculating Clock (1623)

Máy tính tự động

 Có khả năng tự động thực hiện một chuỗi các phép tính phức tạp trên một số dữ liệu ban đầu

 Các loạii máy tính tự động :

 Máy tính tương tự.

 Máy tính điện tử số (máy tính điện

tử).

Máy tính điện –cơ Harvard Mark I (1944)

Máy tính điện tử số

 ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) : Máy tính điện tử số đầu tiên trên thế giới

 Bắt đầu được thiết kế và chế tạo từ năm

1943 , hoàn thành năm 1946

 Gồm 18,000 đ2n điện tử (174,000 W)

 Lập trình bằng cách cắm dây trong bộ nhớ

ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator

Sửa chương trình cho ENIAC

Máy tính thế hệ 2 (1955 – 1965)

 Sử dịng mạch bán dẫn

 Xuất hiện các ngôn ngữ lập trình cấp cao

(FORTRAN, COBOL …)

IBM 7094, một loại máy tính lớn điển hình

Máy tính thế hệ 3

 Sử dịng vi mạch tích hợp (Integrated Circuit – IC)

 Có khả năng làm việc trong chế độ đa

chương , đa nhiệm, đa xử lý

 Xuất hiện đĩa từ và màn hình

 Nền công nghệ phần mềm bắt đầu hình

2.2 Khái niệm máy tính

điện tử

 Hệ thống thiết bị điện tử có khả năng tự động phân tích vàxử lý thông tin theo hướng mục tiêu do do ngưởi sử dụng đưa ra

2.3 Các nguyên lý cơ bản của

máy tính Tự động làm việc theo chương trình lưu trong

bộ nhớ chính

 Bộ nhớ được phân chia thành các ô nhớ có

địa chỉ

 Sử dụng bộ đếm lệnh (command counter)/bộ đếmchương trình (program counter) để xác định lệnh cần thực hiện

Sơ đồ cấu trúc máy tính điện tử

Chương trình Dữ liệu

Kết quả

Chương trình,

ữ liệu, Lệnh điều khiển Thông báo, kết quả

RAM ROM

Bộ nhớ phụ

CPU

Bộ nhớ chính

Xuất - Nhập

Bus

Các thành phần chính trong

máy tính điện tử

 CPU( Central Procesing Unit) : D0ơn vị xử lý

trung tâm

 CU (Control Unit) : ĐV điều khiển.

 ALU (Arithmetical – Logical Unit) :

Đơn vị tính toán số học – logic.

2.4 Các loại máy tính điện tử

 Máy tính lớn (Mainframe Computer)

 Máy tính trung (Mini Computer)

 Máy vi tính (Micro Computer) :

 Máyy tính chuyên dùng

Siêu máy tính (Super Computer)

 Là một (hoac85 một tập hợp) máy tính rất

mạnh, có nhiều bộ vi xử lý, hệ thống thiết bị giao tiếp phong phú, có khả năng đáp ứng

cùng lúc nhiều yêu cầu xử lý thông tin với tốc

độ rất cao

Siêu máy tính nhanh nhất thế giới (2003 – 2006)

 Máy tính NEC SX của Earth Simulator (đặt tại Nhật Bản), được công bố trong hội thảo

International Supercomputer Conference

(SC2003) ở Phoenix vào 15-21/11/2003

Siêu máy tính NEC SX

 Tốc độ tính toán 35,86 TFlops (35,86 ngàn tỷ phép tính trên giây) có 5120 bộ xử lý

 5,120 (640 8-way nodes) 500 MHz CPUs

 8 GFLOPS trên một CPU (41 TFLOPS total)

 2 GB (4x512 MB RAM modules) trên một CPU (10

TB total)

 Shared memory trong node

Siêu máy tính NEC SX (tt)

 Máy đặt ở tầng 4 trong vùng 65 x 50 m của toà nhà Tầng 3 chứa dây mạng kết nối, tầng

2 chứa hệ thống điện và hệ thống làm lạnh

 Có 320 cabinet, mỗi cabinet đặt 2 node loại 8 CPU

 Máy này dùng Super-UX UNIX - based,

OpenMP dùng trên mỗi máy, MPI-2 với HPF được dùng để truyền thông

Siêu máy tính NEC SX (tt)

 Siêu máy tính NEC SX được chế tạo nhằm phục vụ cho dự án mô phỏng khí hậu toàn cầu (Earth Simulator - ES) của chính phủ

Nhật Bản

Đối thủ từng chiến thắng

Kasparop

 IBM - Thomas Watson Research Center -

Deep Blue, 11,38 GFlops Xếp thứ 259 khi ra đời vào năm 1997 Loại máy IBM SP P2SC

120 MHz với 32 bộ xử lý

(tham khảo http://www.top500.org/list/2003/11.)

2.5 Các loại hần mềm

máy tính

 Phần mềm nhúng (Embedded Software)

 Phần mềm hệ thống (System Software)

 Hệ điều hành (Operating System)

 Tiện ích hệ thống (System Utilitiy)

 Phần mềm ứng dụng (Application software)

 Phần mềm đóng gói (Packaged Software)

3.1 Tổng quan về hệ điều

hành

 khái niệm hệ điều hành

 Chức năng của hệ điều hành

 Phân loại hệ điều hành

 Một số hệ điều hành thông dụng

khái niệm hệ điều hành

 Hệ ñiều haàh (Operating System - OS) :

Phaàn mềm ở cấp cao nhất, được sử dụng để điều hành hệ thống máy tính

 Hệ điều hành là phần mềm đầu tiên được tự động thựcthi ngay sau khi khởi động máy tính, và quản lý việc thực thi mọi phần mềm khác

Chức năng của hệ điều hành

 Cung cấp cho người sử dụng một môi trường

để làm việc với hệ thống (giao diện, tập lệnh, môi trường lập trình …)

 Qiản lý tập tài nguyên hệ thống (CPU, bộ nhớ chính, thiết bị xuất nhập, hệ thống tập tin), điều khiển việc cấp phát tài nguyên cho các tác vụ một cách hợp lý, nhằm nâng cao hiệu

Phân loại hệ điều hành (HĐH)

 HĐH xử lý theo lô, HĐH xử lý tương tác

 HĐH dơn chươngm HĐH đa chương, HĐH đa nhiệm

 HĐH máy đơn, HĐH mạng

Hệ điều hành xử lý theo lơ (Batch Processing)

Y êu cầu của người

Kết quả

Hệ thống

Hệ điều hành xử lý tương tác (Interactive Processing)

HĐH đa chương (multi -

program)

 Cho phép thực hiện đồng thời nhiều chương trình, nhiều tác vụ bằng cách chia sẻ tập tài nguyên dùng chung

 Khi một tiến trình (chương trình cđang thực thi) chờ xuất nhập dữ liệu thì CPU đượcc sử dụng để tính toán cho một tiến trình khác,

và ngược lại

HĐH đa nhiệm (multi task)

 Sử dụng cơ chế phân chia thời gian (Time

sharing) Mỗi tiến trình được cấp một khoảng thời gian sử dụng CPU nhất định (vài chục – vài trăm mili giây) Sau khi kết thúc khoảng thời gian này, CPU được chuyển cho tiến trình khác

Nguyê lý của HĐH đa chương – đa nhiệm

Cấp phát CPU

Xuất nhập

dữ liệu

3.2 Một số hệ điều hành

thông dụng hêện nay

 Các hệ điều hành họ Unix/ Linux

 Hệ điều hành họ Microsoft Windows

 Một số hệ điều hành khác

Hệ điều hành Unix

 Hệ điều hành đa chương – đa nhiệm, có tính khả chuyển cao, ra đời năm 1969 và tiếp tục được phát triển cho tới những năm gần đây

 Hiện tại, có nhiều phiên bản Unix, thuộc hai dòng chính là System V và BSD, dùng cho

nhiều loại máy tính khác nhau

Hệ điều hành Linux

 Hệ điều hành mã nguồn mở

tựa Unix, (Nunix-like) do Linus

Torvald (Phần lan) phát triển

Linux Việt nam

 Pphần mềm mã nguồn mởvà HĐH Linux được đặc biệt quan tâm trong những năm đầu thập

kỷ (do áp lực bản quyền phần mềm khi gia

nhập WTO) Tuy nhiên, kết quả đạt được

chưa cao, và cơn sối đã giảm xuống trong vài năm gần đây

 Các bản Lunux phổ biến : Red Hat, Federa

Microsoft Windows

 Hệ điều hành đa chương – đa nhiệm, sử

dụng cho các máy tính PC-IBM

 Là phần mềm có bản quyền, được sử dụng phổ biến trên thế giới và tại Việt nam

 Các phiên bản cuối (XP, Vista, Windows 7) có tính bảo mật cao, có thể sử dụng làm HĐH mạng cục bộ tring gia đình, hoặc tổ chức – doanh nghiệp

3.3 Hệ điều hành MS

Windows

 Tổng quan về hệ điều hành Windows

 Một số khái niệm cơ bản

 Các thao tác cơ bả

(tìm hiểu tài liệu)

Một số khái niệm cơ bản

 Cửa sổ : khái niệm cửa sổ, các thành phần cơ bản của cửa sổ

 Tập tin : khái niệm tập tin, các loại tập tin,

các thuộc tính của tập tin

 Folder : khái niệm folder,các loại folder, tổ

chức cây folder, một số folder quan trọng

Các thao tác cơ bản trên

 Làm việc với cửa sổ

 Quản lý tập tin

 Thực hiện chương trình

 Thay đổi diện mạo và chế độ làm việc của

Windows

Làm việc với cửa sổ

 Mở, đóng, phóng to, thu nhỏ, thay đổi kích thước, di chuyển cửa sổ

 Thay đổi dạng hiển thị nội dubg trong của sổ

 Sắp xếp các cửa sổ trên màn hình

 Sao chụp hình ảnh màn hình/ cửa sổ

Thực hiện chương trình

 Mở file chương trình (tập tin EXE)

 Sử dụng chức năng Run (Start menu )

Thay đổi diện mạo và chế độ làm việc

 Thay đổi diện mạo desktop

 Thay đổi diện mạo, thuộc tính của Start

Thay đổi diện mạo và chế độ làm việc (tt)

 Cài đặt/ loại bỏ font True Type

 Thay đổi lựa chọn vùng và ngôn ngữ

 Thay đổi các tùy chọn của folder

 Xem cấu hình máy tính

 Thay đổi tài khoản NSD

 Thêm/ gỡ bỏ các phần mềm trên máy

4 Mạng máy tính và internet

 Mạng máy tính

 Internet

4.1 Mạng máy tính (Computer Network)

 Tập hợp máy tính được kết nối bởi các đường truyền vật lý và có khả năng trao đổi thông

tin trực tiếp với nhau

 Cácthành phần của mạng máy tính :

 Máy tính.

 Đường truyền vật lý.

 Các phần mềm truyền thông.

Đường truyền vật lý

 Máy tính được nối với đường truyền vật lý

qua modem (modulator – demodulator), hoặc

card mạng (Network card)

 Các loại đường truyền vật lý :

 Hữuu tuyến : điện thoại, cáp xoan81, cáp đồng trục, cáp quang

 Vô tuyến : tia hồng ngoại, sóng cực ngắn, sóng radio

Các thông số của đường

truyền vật lý

 Giải thông : phạm vi tần số của các tín hiệu

 Tốc độ truyền (bps – bit per second)

 Độ nhiễu

 Độ suy giảm tín hiệu

(phụ thuộc vào loại đường truyền, khỏang

cách truyền)

Mạng cục bộ (LAN – Local

Area Network)

 Kết nối các máy tính trong một phạm vi địa lý nhỏ (vài km trở lại)

 Có tốc độ truền thông và độ tin âậy cao

 Được một đơn vị nào đó quản lý

Mạng diện rộng (WAN – Wide Area Network)

 Kết nối các máy tính trong một phạm vi địa lý lớn (khu vực, toàn cầu)

 Có tốc độ truền thông và độ tin âậy thấp hơn nhiều so với mạng cục bộ

 Gồm nhiều mạng con (Subnet) có kiến trúc khác nhau, do nhiều đơn vị quản lý

Một số sơ đồ kết nối máy tính trong mạng

Poini – to – point

Một số sơ đồ kết nối máy tính trong mạng (tt)

Broadcast (quảng bá)

Lợi ích của việc sử dụng

4.2 Internet

 Tiền thân : mạng ARPANET (Advanced

Research Projects Agency Network) ,do công

ty BBN (Bol, Beranek và Newman) thiết kế

và xây dựng theo đơn đặt hàng của Bộ Quốc phòng Mỹ (1969)

 Ban đầu chỉ có 4 nút tại Đại học California

(Los Angeles), Đại học California (Santa

Barbara), Đại học Utab và Viện nghiên ưứu Stanford

Internet - Thập niên 70

 Nhiều trung tâm nghiên cứu, trường đại học

và công ty lớn kết nối mạng riêng của mình với ARPANET

 Năm 1972 : ARPANET trở thành mạng quốc

tế với 2 nút mạng ở châu Âu - Đại học Tổng hợp London (Anh) và Royal Radar Estabment (NaUy)

Internet- Thập niên 80

 Themnhiều máy tính kết nối vào ARPANET Hình thành chuẩn giao tiếp TCP/IP, và xuất hiện thuật ngữ “Internet” thay cho

“ARPANET”

 Năm 1988 : Xuất hiện virus Internet Worm làm tê liệt 10% số máy chủ trên mạng

Internet- Thập niên 90

tới nay

 Xuất hiện các dịch vụ thương mại trực tuyến

 Ra đời Wotld Wide Web (1991) cùng nhiều trình duyệt và ngơn ngữ lập trình Web

 Internet chính thức vào Việt nam : 1997

 Bùng nổ Số lượng máy tính tham gia Internet tring những năm gần đây

Địa chỉ máy tính trong mạng Internet

 Mỗi máy tính tham gia vào mạng Internet có một địa chỉ xác định và duy nhất

 Địa chỉ vật lý của máy tính : địa chỉ MAC

(chuỗi 48 bit, không trùng lặp) ghi trên card mạng

Địa chỉ IP6

 Có không gian địa chỉ lớn hơnhơn nhiều so với ĨP, song chưa được sử dụng phổ biến

 Các dịch vụ sử dụng IP6 đang được Trung

quốc phát triển, và dự định trình diễn tại Thế vận hội Bắc kinh 2008

Tên miền (Dommain name)

 Chuỗi ký tự dễ nhớ xác định địa chỉ máy tính trên Internet

Dịch vụ tên miền (Dommain

Địa chỉ tài nguyên chung (Uniform Resource Location – URL))

 Địa chỉ của một đối tượng trên Internet

(trang Web, tập âm thanh, hình ảnh …) có

thể chia sẻ cho nhiều người sử dụng

 Cú pháp URL :

<giao thức>://<máy chủ>/< thư mịc/ tập tin>

 Ví dụ :

http://www.computerhope.com/history/#01

Một số dịch vụ tiêu biểu trên Internet

 Web, Email, Chat, Newsgroup

 FTP (File Transfer Protocol) : chuyển file

 Telnet : tuy cập từ xa (remote login)

 Gopher : duyệt CSDL, chuyển file

Hướng phát triển của Internet : Internet thế hệ 2

việc quản lý, khám phá, sử dụng tài nguyên trở nên dễ dàng hơn, ljơng phụ thuộc vào vị trí địa lý

(machine-understandable), giíup cho việc tìm kiếm, xử lý trở nên dễ dàng, hiệu quả hơn

HẾT CHƯƠNG 1