Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - PGS. Lê Văn Năm

Cụ thể, tin học hóa bao gồm việc thiết kế và xây dựng các hệ thống phần cứng, phần mềm cho nhiều mục đích khác nhau: xử lý, cấu trúc hóa, và quản trị nhiều loại hình thông tin khác n

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

PGS.TS LÊ VĂN NĂM

T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c k i n h t ế Q u ố c d â n

K H O A T I N H Ọ C K I N H T Ế

Môn học

Chương1

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA TIN HỌC

Nội dung chương I:

1.1 - Tin học và các lĩnh vực nghiên cứu của tin học

1.2 - Dữ liệu, Thông tin và vai trò của

1.5 Biểu diễn thông tin trong MTDT và đơn

vị đơn vị do thông tin/dữ liệu

- Bài tập/Thảo luận/Thực hành: các phép toán và quy đổi hệ đếm cơ số 2

Vấn đề để sinh viên tự nghiên cứu:

- Các hệ đếm cơ số 8, 16

- Chi tiết hơn về các lĩnh vực nghiên cứu của tin học

- Chi tiết hơn về các HTTT

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1 TIN HỌC VÀ CÁC LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA TIN HỌC (30 ph)

1.1.1 Khái niệm tin học

Tin học (Informatics) được hiểu là

môn khoa học nghiên cứu về

thông tin, kĩ năng xử lý thông tin

và kĩ nghệ phát triển các hệ thống thông tin có khả năng cung cấp

các thông tin đúng loại, theo đúng dạng, đến đúng đối tượng, và

đúng nơi, đúng lúc được cần đến

Nói cụ thể hơn, tin học là môn khoa học

nghiên cứu về cấu trúc, thuật toán, hành vi

và mối tương tác giữa các hệ thống tự

nhiên và nhân tạo nhằm phục vụ nhu cầu lưu trữ, xử lý, truy cập và truyền thông tin.

1.1.2 Các lĩnh vực nghiên cứu

của tin học

Trước khi tìm hiểu về các lĩnh vực

nghiên cứu của tin học, chúng ta hãy

xem xét khái niệm tin học hóa Tin

học hóa (computing) được hiểu là

những hoạt động có mục đích cần

đến máy tính, sử dụng khai thác máy tính, hoặc tạo ra máy tính

Cụ thể, tin học hóa bao gồm việc

thiết kế và xây dựng các hệ thống phần cứng, phần mềm cho nhiều

mục đích khác nhau: xử lý, cấu trúc

hóa, và quản trị nhiều loại hình thông tin khác nhau, thực hiện nghiên cứu sử dụng, khai thác máy tính, tăng cường năng lực trí tuệ nhân tạo …

Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học

1/ Thiết kế và chế tạo máy tính

Mục đích là thiết kế và chế tạo các máy tính điện tử có tốc độ tính toán ngày càng cao, xử lý các bài toán phức tạp.

2/ Xây dựng các hệ điều hành

Các hệ điều hành thông dụng nhất hiện nay gồm MS DOS, WINDOWS, UNIX Hệ điều hành mở LINUS đang được nhiều nước khai thác.

3/Ngôn ngữ lập trình và chương trình dịch

Dịch từ ngôn ngữ thuật toán thành ngôn ngữ máy mà máy tính có thể hiểu được Các ngôn ngữ lập trình thông dụng nhất đã được thiết kế

và đưa vào sử dụng rộng rãi như ALGOL, FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, C++

Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học

4/ Cấu trúc dữ liệu và giải thuật

Nghiên cứu các loại cấu trúc dữ liệu cơ bản

và các thuật toán xử lý những cấu trúc dữ liệu ấy như cấu trúc dữ liệu kiểu mảng (Array), cấu trúc dữ liệu kiểu danh sách (List), cấu trúc dữ liệu kiểu ngăn xếp (Stack), cấu trúc dữ liệu kiểu hàng đợi (Queue)

5/ Cơ sở dữ liệu

Cách tổ chức các tệp lớn dữ liệu, có khả năng cập nhật và hỏi đáp có hiệu qủa

Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học

6/ Công nghệ phần mềm

Là môn khoa học nghiên cứu các phương pháp, các thủ tục và các công cụ đi từ phân tích đến thiết kế

và quản lý một dự án phần mềm nhằm đạt được các mục tiêu của dự án

7/ Trí tuệ nhân tạo và hệ chuyên gia

Nghiên cứu các vấn đề về khoa học trí tuệ nhân tạo, các phương pháp giải quyết vấn đề, các kỹ thuật mới, biểu diễn tri thức và kỹ nghệ xử lý tri thức

8/ Giao tiếp người - máy

Nghiên cứu xây dựng những khả năng trao đổi thông tin giữa người và máy

1.2 DỮ LIỆU, THÔNG TIN VÀ VAI TRÒ CỦA THÔNG TIN

Dưới góc độ xử lý thông tin, dữ liệu và thông

tin là hai khái niệm khác nhau Trong khi dữ

liệu là những dữ kiện thô chưa qua xử lý thì

thông tin là những dữ liệu đã được tổ chức và

biến đổi thành dạng có ý nghĩa và có giá trị

sử dụng cao hơn so với dữ liệu ban đầu

Tuy nhiên, trong thực tế sử dụng hai khái niệm này đôi khi bị dùng lẫn lộn Sau đây là những mô tả rõ nét hơn về hai khái niệm này.

1.2.1 Dữ liệu và thông tin

Dữ liệu (data) được hiểu là những mô tả

cơ sở về các đối tượng, sự kiện, hoạt

động và các giao dịch được tổ chức thu thập, phân loại và lưu trữ, nhưng chưa mang tải ý nghĩa để có giá trị sử dụng

Dữ liệu có thể là những con số hoặc các

kí tự, các hình vẽ, âm thanh, hay hình ảnh

Điểm thi của một sinh viên, số giờ công lao động trong tuần của một công nhân

là những ví dụ về dữ liệu Tập hợp các

dữ liệu được tổ chức lưu trữ phục vụ

nhu cầu truy cập sau này được gọi là cơ

sở dữ liệu (database).

Thông tin là một khái niệm liên lĩnh vực

Gần như mỗi lĩnh vực khoa học ngày nay đều sử dụng khái niệm thông tin với ngữ cảnh riêng và nhắm tới những hiện

tượng đặc thù riêng của nó Định nghĩa

về thông tin trong các ngành khoa học khác nhau là không giống nhau:

định nghĩa về thông tin trong ngành

khoa học tự nhiên khác với định nghĩa

về thông tin trong ngành khoa học xã

hội và nhân văn, và cũng khác so với

định nghĩa về thông tin trong ngành

khoa học thông tin Trên thực tế không

có định nghĩa chung cho thông tin, mà

chỉ có những định nghĩa về thông tin gắn liền với những lĩnh vực khoa học cụ thể.

Trong khuôn khổ bài giảng này, chỉ

tiếp cận khái niệm thông tin dưới

góc độ xử lý thông tin

Thông tin (information) là những

dữ liệu được tổ chức theo một

cách sao cho có ý nghĩa và giá trị

sử dụng đối với đối tượng nhận

tin

V D: Điểm trung bình chung của một

sinh viên, tiền lương tháng của một công nhân được coi là thông tin.

Đối tượng nhận tin sẽ tìm hiểu ý

nghĩa và ngữ cảnh liên quan đến thông tin nhận được để sử dụng cho quá trình ra quyết định của mình.

Thông thường, dữ liệu được xử lý và biến đổi thành thông tin bằng cách sử dụng một

hệ thống thông tin, ví dụ hệ thống thông

tin quản lý hàng tồn kho

Giá trị của thông tin nằm ở khả năng

thay đổi hành vi ra quyết định của người nhận tin, chính vậy nên một thông tin

sẽ bị coi là không có giá trị sử dụng nếu sau khi nhận tin, mọi sự vẫn không có

gì thay đổi.

Dưới góc độ quản lý, thông tin có một giá trị xác định trong việc ra quyết định, trong khi dữ liệu chưa có được giá trị này Thông tin thường được sử dụng cho các mục đích sau đây:

1- Lập kế hoạch

1.2.2 Các đặc trưng của

thông tin có giá trị

Để có giá trị sử dụng đối với những người làm công tác quản lý và ra quyết định,

thông tin cần phải có những thuộc tính sau (còn gọi là bộ thuộc tính):

chính xác được nhập vào hệ

thống thông tin trước đó.

Tính đầy đủ (Complete): Thông

tin đầy đủ là thông tin chứa mọi

dữ kiện quan trọng Một báo cáo đầu tư bị xem là không đầy đủ

nếu nó không đề cập đến tất cả các chi phí liên quan.

Tính kinh tế (Cost-beneficial):

Thông tin được xem là kinh tế khi giá trị mà nó mang lại phải vượt chi phí tạo ra nó.

Tính định hướng người sử dụng (User-targeted): Thông tin được tạo ra bao giờ cũng định hướng đến người hoặc nhóm người sử dụng xác định.

Tính liên quan (Relevant): Tính liên quan của thông tin thể hiện ở chỗ

nó có đến đúng đối tượng nhận tin,

có mang lại giá trị sử dụng cho đối tượng nhận tin hay không.

Tính tin cậy (Authoritative):

Tính tin cậy của thông tin có thể phụ thuộc vào phương pháp thu thập dữ

liệu, cũng có thể phụ thuộc vào nguồn gốc của thông tin Thông tin cho phép người ta kiểm định để chắc chắn rằng

nó hoàn toàn chính xác.

Tính kịp thời (Timely): Thông tin

được coi là kịp thời khi nó đến với người sử dụng vào đúng thời

điểm cần thiết.

Tính dễ sử dụng (Easy to use):

Thể hiện ở chỗ có thể tra cứu

thông tin dễ dàng, thông tin được biểu diễn ở dạng đơn giản, không quá phức tạp.

1.2.4 Quy trình xử lý thông

tin

Quy trình xử lý thông tin bao gồm bốn

hoạt động chính sau đây:

- Thu thập dữ liệu

- Xử lý dữ liệu

- Lưu trữ dữ liệu và thông tin

- Phân phối và truyền đạt thông tin.

Nhập dữ liệu

Đây là hoạt động đầu tiên của quá trình

xử lý thông tin và cần được thực hiện

cẩn trọng, vì nếu các dữ liệu cần thiết

và chính xác không được nhập vào hệ thống thì tất cả các hoạt động tiếp theo của quá trình gia tăng giá trị thông tin

sẽ không thể đảm bảo được mục tiêu

của hệ thống thông tin

Xử lý thông tin (XLTT)

Hoạt động xltt bao gồm việc chuyển đổi

dữ liệu đầu vào thành các thông tin đầu

ra hữu ích Quá trình này có thể bao

gồm các thao tác sắp xếp, tính toán,

tổng hợp dữ liệu theo các tiêu thức khác nhau, hoặc phức tạp hơn là chạy các mô hình toán học để tìm ra phương án tối

ưu trong một tập các ràng buộc

Đưa thông tin ra

Hoạt động này thực hiện phân phối và truyền

thông tin sau khi xử lý tới người dùng theo đúng dạng, vào đúng thời điểm Thông tin hữu ích

được tạo ra thường ở dạng các tài liệu và báo

cáo

Đầu ra của hệ thống có thể là các

phiếu trả lương cho nhân viên, các

báo cáo cho các nhà quản lý hay báo cáo dành cho các cổ đông, ngân hàng

và các cơ quan nhà nước

Lưu trữ dữ liệu và thông tin

Việc lưu trữ dữ liệu và thông tin có thể thực hiện trên các thiết bị nhớ

điện tử hoặc trên giấy tờ, báo cảo

truyền thống.Hoạt động lưu trữ dữ liệu và thông tin là hết sức cần thiết đối với qui trình XLTT

1.4 HỆ THỐNG THÔNG TIN (HTTT)

(50 ph)

1.3.1 Khái niệm hệ thống thông tin

HTTT đóng vai trò quan trọng trong việc biến

đổi dữ liệu thành thông tin, thực hiện tất cả các hoạt động cơ bản của quá trình gia tăng giá trị đối với dữ liệu và kết quả của quá trình gia

tăng giá trị là những thông tin hữu ích, hỗ trợ các hoạt động của con người trong tất cả các

lĩnh vực: kinh tế và xã hội

Hệ thống thông tin là gì?

Hệ thống thông tin (Information

System) là một hệ thống bao gồm các yếu tố có quan hệ với nhau cùng làm

nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ, phân phối dữ liệu và thông tin đồng thời

cung cấp một cơ chế phản hồi để đạt

được một mục tiêu định trước

Một hệ thống thông tin có thể hoạt động theo cơ chế thủ công hoặc tự động dựa trên máy tính Nhiều hệ thống thông tin ban đầu được phát triển để hoạt động

theo cơ chế thủ công sau đó được máy tính hoá,

Hệ thống phân loại thư tín dựa trên

máy tính sẽ đem lại rất nhiều lợi ích: 1.Tiết kiệm thời gian

2.Tăng khả năng cung cấp thông tin

cho các nhà quản lý phục vụ công việc lập kế hoạch vận chuyển

Phần cứng máy tính điện tử

Phần cứng của máy tính điện tử bao

gồm các thiết bị và các phương tiện vật

lý được sử dụng trong quá trình xử lý thông tin, bao gồm các hệ thống máy tính với bộ xử lý trung tâm và các thiết

bị ngoại vi, cùng các các thiết bị nhớ

điện tử.

Phần mềm máy tính điện tử

Phần mềm của máy tính điện tử bao

gồm tất cả các chương trình điều khiển

và kiểm soát hoạt động của phần cứng

và các thủ tục cần thiết cho người sử dụng hệ thống thông tin.

Dữ liệu

Dữ liệu của HTTT tồn tại ở nhiều dạng khác nhau: con số, kí tự, văn bản, hình ảnh, âm thanh để mô tả các giao dịch, các sự kiện và các thực thể cần quản lý Nguồn lực dữ liệu của HTTT thường

được tổ chức lưu trữ ở dạng các cơ sở

dữ liệu và các cơ sở tri thức.

Mạng viễn thông

Mạng viễn thông bao gồm các máy tính, các bộ xử lý truyền thông, và các thiết bị khác được kết nối với nhau bằng các

phương tiện truyền thông và được kiểm soát bởi phần mềm truyền thông Các

nguồn lực mạng của HTTT bao gồm các phương tiện truyền thông và các hạ tầng mạng

Ngày nay, mạng Internet và các mạng

intranet, extranet là những hệ thống mạng cần có để mọi loại hình tổ chức có thể thực hiện thành công kinh doanh và thương mại điện tử.

thông tin đạt được mục tiêu đề ra

Yếu tố con người trong hệ thống

thông tin bao gồm tất cả những người tham gia quản lý, vận hành lập trình

và bảo trì hệ thống và những người

sử dụng hệ thống thông tin hoặc sử

dụng thông tin mà hệ thống cung

cấp

Họ có thể là các nhà quản lý tài

chính, đại diện bán hàng, điều hành viên sản xuất và nhiều người khác nữa

1.4.2 Vai trò của hệ thống

thông tin (HTTT)

Trong các tổ chức doanh nghiệp, HTTT có

ba vai trò chủ chốt sau đây:

1/ Hỗ trợ các tiến trình nghiệp vụ và

tác nghiệp: Các siêu thị hoặc cửa hàng

bán lẻ sử dụng các hệ thống thông tin

dựa trên máy tính trong việc thu thập dữ liệu giao dịch mua hàng của khách, theo dõi hàng tồn kho, thanh toán tiền công nhân viên, và phân tích, đánh giá xu thế doanh thu

2/ Hỗ trợ quá trình ra quyết định của nhân viên và các nhà quản lý:

Để ra các quyết định như cần khai

thác thêm hàng hay dừng không kinh doanh mặt hàng nào nữa, các nhà

quản lý thường phải thực hiện các

phân tích dữ liệu trên các hệ thống

thông tin dựa trên máy tính.

3/ Hỗ trợ các chiến lược nhằm đạt

được các ưu thế cạnh tranh:

Trong thời đại công nghệ thông tin ngày nay, để đạt được ưu thế cạnh tranh so với các dối thủ cạnh tranh khác, các tổ

chức doanh nghiệp nhất thiết phải có

các ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại

Ví dụ, bằng việc thiết lập các máy bán

hàng có màn hình cảm ứng và có kết nối tới trang Web thương mại điện tử của cửa hàng, sẽ thu hút được nhiều khách hàng mới và tăng được lòng trung thành của

các khách hàng hiện thời vì sự tiện dụng

và dễ dùng của loại hình hệ thống thông tin này.

 Hình 1.3: Ba vai trò chủ đạo của hệ thống thông tin

trong tổ chức doanh nghiệp [2]

Hỗ trợ chiến lược

Hộ trỡ ra ra quyết định kinh doanh

Hộ trỡ các tiến trình nghiệp vụ và tác nghiệp

1.4.3 Phân loại hệ thống

thông tin

Sau đây là cách phân loại hệ thống thông

tin theo mục đích phục vụ Theo cách

phân loại này, các hệ thống thông tin

được chia thành hai nhóm:

1.Nhóm các hệ thống hỗ trợ tác nghiệp

2 Nhóm các hệ thống thông tin hỗ trợ

quản lý.

Các hệ thống hỗ trợ tác nghiệp

Là những HTTT được sử dụng để xử lý các dữ liệu phát sinh hoặc dữ liệu

được sử dụng trong các hoạt động tác nghiệp Những hệ thống này sẽ cung cấp thông tin đa dạng phục vụ nhu

cầu thông tin nội bộ và nhu cầu

thông tin bên ngoài

Tuy nhiên, các HTTT hỗ trợ tác

nghiệp thường không cung cấp các

thông tin đủ chuyên biệt để các nhà quản lý có thể sử dụng ngay vào quá trình ra quyết định

ghiệp, hỗ trợ truyền thông và phối hợp

công việc trong doanh nghiệp và cập nhất các cơ sở dữ liệu nghiệp vụ

Nhóm hệ thống thông tin hỗ trợ tác

nghiệp bao gồm các hệ thống thông tin sau đây:

1/ Hệ thống xử lý giao dịch: các hệ

thống này thường thu thập và xử lý

dữ liệu về các giao dịch đã hoàn

thành

Hệ thống bán hàng POS trong siêu thị

và các cửa hàng bán lẻ là ví dụ về hệ thống xử lý giao dịch

2/ Hệ thống kiểm soát tiến trình:

Hệ thống này được sử dụng để theo dõi và kiểm tra các tiến trình vật lý

Ví dụ bằng việc sử dụng các bộ cảm biến có kết nối với các máy tính cho phép nhà máy lọc dầu theo dõi được thường xuyên các quá trình hóa học và thực hiện những điều chỉnh cần thiết theo thời gian thực để kiểm soát

được quá trình lọc dầu

3/ Hệ thống tích hợp (hỗ trợ truyền thông và phối hợp hoạt động trong công ty)

Các HTTT hỗ trợ quản lý

Là những hệ thống thông tin tập trung

cung cấp thông tin và sự hỗ trợ đối với các nhà quản lý trong quá trình ra

quyết định Thuộc nhóm này có các hệ thống thông tin sau đây:

1/ HTTT quản lý: HTTT loại này thường

cung cấp thông tin ở dạng báo cáo và

truyền đạt các thông tin này đến các nhà quản lý để sử dụng.

Với một máy tính được nối mạng và một trình duyệt Web, người làm quản lý kinh doanh có thể truy cập vào hệ thống mạng Intranet của công ty để lấy các báo cáo

phân tích bán hàng chi tiết theo người

bán.