Bài giảng Tin học Đại cương Chương 1 - PGS.TS. 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 nha

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 củathông tin

1.3 - Hệ thống thông tin (khái niệm, các yếu tố cấu thành, vai trò, phân

loại)

1.4 - Hệ đếm (lưu ý các bài tập liên

quan đến hệ 2)

1.5 Biểu diễn thông tin trong MTDT vàđơn 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 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

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 ngônngữ máy mà máy tính có thể hiểu được.Các ngôn ngữ lập trình thông dụng nhất đãđược thiết kế và đưa vào sử dụng rộng rãinhư 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 cơbản và các thuật toán xử lý những cấutrúc dữ liệu ấy như cấu trúc dữ liệu kiểumảng (Array), cấu trúc dữ liệu kiểudanh sách (List), cấu trúc dữ liệu kiểungăn xếp (Stack), cấu trúc dữ liệu kiểuhàng đợi (Queue)

5/ Cơ sở dữ liệu

Cách tổ chức các tệp lớn dữ liệu, có khảnăng 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 phươngpháp, các thủ tục và các công cụ đi từ phântích đến thiết kế và quản lý một dự án phầnmềm 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 tuệnhân 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 năngtrao 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

Có thể hiểu, thông tin là những dữ

liệu đã được kiểm định là chính xác

và có tính cập nhật, mang tính đặc

thù và được tổ chức lại để sử dụng

cho một mục đích xác định, được mô

tả trong một ngữ cảnh xác định, giúp làm tăng thêm sự hiểu biết và giảm

sự không chắc chắn của đối tượng

nhận tin

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

2 - Kiểm tra, kiểm soát

3 - Đo lường năng lực

4 - Hỗ trợ quá trình ra quyết định

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):

• Tính chính xác (Accurate):

Thông tin chính xác là những thông tin không chứa lỗi

Thông tin không chính xác

thường được tạo ra từ những

dữ liệu không 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.

- 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,

ví dụ như hệ thống phân loại thư tín của bưu điện ban đầu là thủ

công (phân loại thư tín do chính

các nhân viên bưu điện đảm

nhận) nhưng sau đó được tự động hoá bằng máy tính: Các thư tín

được chạy qua một hệ thống dựa trên máy tính có khả năng đọc và phân loại tự động thư tín

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

Hệ thống thông tin dựa trên máy tính là một hệ thống tích hợp

các yếu tố phần cứng, phần

mềm, dữ liệu, viễn thông, mạng máy tính, và con người cùng làm nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ

và biến đổi dữ liệu thành thông tin

Hình 1.2 trong trang sau mô tả các yếu tố cấu thành cùng các hoạt động cơ bản của hệ thống thông tin dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông.

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.

Con người (People)

Yếu tố con người đóng vai trò chủ động để tích hợp các yếu tố khác theo một cách sao cho hệ thống 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 dịchmua hàng của khách, theo dõi hàngtồn 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

Thông thường thì sản phẩm thông tin đầu

ra của các HTTT loại này cần phải được các HTTT quản lý tiếp tục xử lý thì mới

có thể tạo ra được các thông tin đáp

ứng nhu cầu sử dụng của các nhà

quản lý là xử lý các giao dịch, kiểm

soát các quy trình công 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