NHẬP MÔN TIN HỌC FOUNDATIONS OF COMPUTING

BB  Hơn bốn mươi năm qua, bốn tổ chức lớn ở Mỹ đã phát triển chương trình máy tính để giảng dạy tại các trường cao đẳng và đại học:  Các Hiệp hội Máy tính - The Association for Comput

NHẬP MÔN TIN HỌC

FOUNDATIONS OF COMPUTING

Các khái niệm cơ bản

BB

Dữ Liệu (Data):

 Data: Những biểu hiện của vật chất hay của tự nhiên được gọi là dữ liệu

Bản thân dữ liệu chưa có ý nghĩa, mà nó phải được tổ chức và sắp xếp lại

thì mới mang một ý nghĩa trọn vẹn.

 Dữ liệu có thể được phát sinh, đuợc lưu trữ, được biến đổi, được tra cứu

tìm kiếm và được chuyển tải từ nơi này đến người khác thông qua các

phương tiện truyền thông tin

Ví dụ:

 Số 5 biểu diễn chữ số thập phân là 5, La mã là V

 Dữ liệu có cấu trúc: số, ngày, chuỗi ký tự, …

 Dữ liệu không có cấu trúc: hình ảnh, âm thanh, đoạn phim, …

Các khái niệm cơ bản

BB

BB

Thông tin (Information):

 Thông tin là những biểu hiện của vật chất hay của tự nhiên xã hội

được truyền đi dưới dạng một thông báo qua đó mọi sự vật phải hiểu

ít nhiều để tồn tại

 Thông tin mang lại cho con người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về những

đối tượng trong đời sống xã hội, trong thiên nhiên, giúp cho họ thực hiện

hợp lý công việc cần làm để đạt tới mục đích một cách tốt nhất

Ví dụ:

 Khi thấy mây đen kéo đến, người đi ra đường phải mang theo ô.

 Khi không khí lạnh kéo về thì loài chim sẽ đi trú đông

Các khái niệm cơ bản

BB

 Data: dữ liệu là các dữ kiện không có cấu trúc

và không có ý nghĩa rõ ràng, chưa được xử lý

 Information: dữ liệu đã được xử lý nên có ý

nghĩa rõ ràng làm tăng sự hiểu biết của người

sử dụng

Phân biệt Data (dữ liệu) và Information (thông tin)??

Các khái niệm cơ bản

BB

Thông tin: dữ liệu trong ngữ cảnh

…

Dữ liệu

VC

BB

BẠN CÓ BIẾT NGƯỜI TA DÙNG ĐƠN VỊ

GÌ ĐỂ ĐO LƯỜNG THÔNG TIN ?

Các khái niệm cơ bản

BB

ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG THÔNG TIN

• Đơn vị dùng để đo thông tin gọi là bit (BInary digiT)

• Một bit tương ứng với một chỉ thị hoặc một thông

báo nào đó về sự kiện, 1 trong 2 trạng thái là Tắt

(Off) / Mở (On), Đúng (True)/ Sai (False) hay 1/0

• Ví dụ: Một mạch đèn có 2 trạng thái là:

Các khái niệm cơ bản

BB

ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG THÔNG TIN

tạo ra những thông tin có ý nghĩa hoặc dữ liệu mới

Các khái niệm cơ bản

BB

The EDVAC (1946-52) Manchester Mark I (1948).

Sự Phát Triển Của Máy Tính

 Được tạo bằng hàng ngàn ống chân không

 Bộ nhớ được tạo bằng cách sử dụng các rơle điện từ, các

dữ liệu và các lệnh được cung cấp bằng hệ thống bìa đục lỗ

 Các lệnh đã được viết bằng hợp ngữ

 Thế hệ máy tính đầu tiên chỉ có ích với các kĩ sư điện tử,

những người hiểu rõ cấu trúc logic của một máy tính mới có

khả năng lập trình bằng hợp ngữ.

 Hàng ngàn ống chân không được sử dụng phát ra lượng

nhiệt lớn nên cháy thường xuyên

 Điện năng tiêu thụ rất lớn

 Phải được bảo trì định kì do lỗi phần cứng xảy ra liên tục

 Sản xuất khá khó khăn và tốn kém

BB Các Thế Hệ Máy Tính

Thế hệ đầu tiên (1942-1955)

Bìa đục lỗ vừa là đầu ra, vừa là đầu vào

BB Các Thế Hệ Máy Tính

Thế hệ đầu tiên (1942-1955)

Băng giấy thay cho các tấm bìa đục lỗ

BB

Thế hệ thứ hai (1955-1964)

 Được phát minh tại phòng thí nghiệm Bell năm 1947 bởi John

Bardeen Willian Shockley, và Walter Brattain

Đặc điểm

 Được sản xuất bằng cách sử dụng transistor

 Bộ nhớ bao gồm các lõi từ tạo thành băng từ, đĩa từ.

 Các ngôn ngữ lập trình cấp cao và hàng loạt các hệ điều hành ra đời

như FORTRAN, COBOL, ALGOL và SNOBOL đã được phát triển

nên dễ dàng lập trình.

 Sử dụng trong lãnh vực kinh doanh và công nghiệp.

 Thúc đẩy việc đào tạo về khoa học máy tính trong một số trường cao

đẳng và đại học.

Các Thế Hệ Máy Tính(IBM 1620, 1401, CDC 3600)

BB

Thế hệ thứ hai (1955-1964)

Tính năng:

 Nhanh hơn mười lần so với thế hệ thứ nhất Giảm thời gian tính

toán từ mili-giây xuống micro-giây.

 Kích thước nhỏ hơn nhiều so với thế hệ đầu tiên, yêu cầu không

gian cài đặt nhỏ hơn.

 Tiêu tốn nhiệt và điện năng ít hơn

 Đáng tin cậy hơn và ít xảy ra lỗi phần cứng hơn thế hệ đầu tiên.

 Dễ dàng sử dụng và lập trình hơn

 Do hàng nghìn những tranzitor riêng lẻ phải được lắp ráp bằng

taysản xuất tốn kém và khó khăn

Các Thế Hệ Máy Tính(IBM 1620, 1401, CDC 3600)

BB

Thế hệ thứ ba (1964-1975)

 Năm 1958, Jack St, Clair Kilby và Robert Noyce đã sáng chế mạch

tích hợp đầu tiên (IC) để tạo nên máy tính.

Đặc điểm:

 Máy tính được tạo bởi những mạch tích hợp IC

 Đĩa từ và băng từ có sức chứa lớn hơn (vài chục megabyte).

 Các ngôn ngữ lập trình cấp cao được chuẩn hóa như FORTRAN IV,

COBOL 68, ANSI FORTRAN và COBOL ANSI, các NNLT cấp cao

khác ra đời như PL/1, PASCAL và BASIC

 Hai nhóm hệ điều hành đã được sử dụng: HĐH phân chia theo thời

gian, tách phần mềm từ phân cứng

 Bắt đầu phát triển một ngành công nghiệp phần mềm độc lập.

 Xuất hiện máy tính cá nhân, mini.

Các Thế Hệ Máy Tính(IBM-360, ICL-1900, IBM-370, and VAX-750)

BB

Thế hệ thứ ba (1964-1975)

Tính năng:

 Mạnh mẽ hơn so với các máy tính thế hệ thứ hai, có khả năng thực

hiện 1 triệu tập lệnh mỗi giây.

 Kích thước nhỏ, yêu cầu không gian cài đặt nhỏ hơn.

 Tiêu thụ nhiệt và điện năng ít hơn

 Đáng tin cậy hơn và ít xảy ra sự cố phần cứng hơn

 Chi phí bảo trì thấp hơn

 Là những máy đa năng thích hợp cả ứng dụng thương mại lẫn ứng

BB

Thế hệ máy tính thứ tư (1975-1989)

Đặc điểm:

 Công nghệ VLSI (Very Large Scale Intergration): Tích hợp

hàng triệu các linh kiện điện tử trong một chip Bộ vi xử lý

(microprocessor) ra đời

 Bộ nhớ lõi từ được thay thế bởi các bộ nhớ bán dẫn

 Siêu máy tính dựa trên công nghệ xử lí tiến trình song song và

công nghệ tiến trình đối xứng

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

 Xuất hiện ngôn ngữ lập trình song song ADA

 Xuất hiện ngôn ngữ lập trình C/C++

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

 Mạng nội bộ (LANs) và mạng diện rộng (WANs), hệ điều hành MS-DOS,

MS-Window, Unix trở nên phổ biến.

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

Thế hệ máy tính thứ năm (1989 – đến nay)

Công nghệ ULSI (Ultra Large Scale Intergration): tích hợp 10

triệu thành phần trong 1 chipBộ xử lý tăng đáng kể

Dung lượng ổ cứng tăng lên đáng kể

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

 Các bộ vi xử lí được tích hợp khoảng mười triệu mạch điện tử.

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

Giao diện người dùng thân thiện

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

Các hệ điều hành ra đời.

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

Nét đặc trưng của máy tính thế hệ thứ năm:

 Máy tính xách tay (Notebook computer) ra đời

 Máy tính để bàn và các máy trạm làm việc mạnh hơn nhiều lần so với máy tính thế hệ thứ tư.

 Tiêu thụ điện năng ít hơn.

 Độ tin cậy rất cao và lỗi phần cứng ít nên chi phí bảo trì không đáng kể.

 Bộ nhớ chính và bộ nhớ phụ truy cập nhanh hơn và lưu trữ lớn hơn.

 Giá cả phải chăng

 Cho phép các chương trình được viết cho một máy tính chạy được trên máy tính khác.

 Giao diện người dùng thân thiện hơn.

 Do sự phát triển mạnh mẽ trên Internet nên máy tính thực sự cần thiết với mọi người trong

cuộc sống ngày nay.

Các Thế Hệ Máy Tính

BB

 Hơn bốn mươi năm qua, bốn tổ chức lớn ở Mỹ đã phát triển chương trình máy tính để

giảng dạy tại các trường cao đẳng và đại học:

 Các Hiệp hội Máy tính - The Association for Computing Machinery (ACM hay hiệp

hội cho máy tính):

 Là một tổ chức khoa học và chuyên nghiệp được thành lập vào năm 1947

 Tổ chức này liên quan tới sự phát triển và chia sẻ kiến thức mới về tất cả

các lãnh vực của máy tính Các nhà khoa học máy tính đưa ra cách thức

mới để sử dụng máy tính là áp dụng khoa học và lý thuyết làm nền tảng

cho sự tính toán và phát triển các phần mềm trên máy tính ACM đề xuất

chương trình giảng dạy cho ngành computer science (CS) vào năm 1968

và information systems (IS) trong năm 1972.

Lịch Sử Phát Triển Của Các Ngành Tin Học

BB

 Hiệp hội Hệ thống thông tin - The Association

Information Systems (AIS) được thành lập vào năm 1994

 Là một tổ chức phục vụ các viện nghiên cứu

chuyên về hệ thống thông tin

 Trường Quốc tế Mỹ đề xuất chương trình giảng

dạy cho ngành IS phối hợp với ACM và AITP trong năm 1997

Lịch Sử Phát Triển Của Các Ngành Tin Học

BB

 Hiệp hội Công nghệ thông tin Chuyên gia - The Association for Information

Technology Professionals (AITP) được thành lập vào năm 1951

 Vào năm 1962, hiệp hội này trở thành hiệp hội quản lý việc xử lý dữ liệu -

Data Processing Management Association (DPMA) Tên này được công

nhận vào năm 1996.

 AITP tập trung vào các lãnh vực chuyên nghiệp của máy tính, phục vụ cho

những người sử dụng công nghệ điện toán để đáp ứng các nhu cầu về kinh

doanh và các tổ chức khác

 AITP đề xuất chương trình giảng dạy cho ngành IS vào năm 1985.

Lịch Sử Phát Triển Của Các Ngành Tin Học

BB

 Hiệp hội máy tính của Viện Kỹ sư Điện và Điện tử - The Computer Society of the

Institute for Electrical and Electronic Engineers (IEEE-CS hoặc Hiệp hội máy tính)

có nguồn gốc trong năm 1946, hay the committee on Large Scale Computing

Devices of the American Institute of Electrical Engineers (AIEE) and, in 1951, as

the Professional Group on Electronic Computers of the Institute of Radio

Engineers (IRE)

 Hiệp hội AIEE và IRE sáp nhập vào năm 1964 và trở thành IEEE.

 IEEE tập trung vào máy tính từ quan điểm kỹ thuật Các thành viên của Hiệp hội

máy tính bao gồm các kỹ sư máy tính, kỹ sư phần mềm, kỹ thuật viên máy tính, và

các nhà khoa học máy tính Họ đã đề xuất chương trình giảng dạy vào năm 1977

Lịch Sử Phát Triển Của Các Ngành Tin Học

 Đến năm 1993, ACM đã đưa ra chương trình liên kết hai năm cho các ngành khoa học máy

tính, công nghệ kỹ thuật máy tính, hệ thống thông tin, dịch vụ hỗ trợ của máy tính, và máy tính

cho các ngành khác và chương trình cao học.

 Năm 1997, ACM và AITP [AIS] công bố chương trình cấp bằng cử nhân hệ thống thông

tin [IS97]

 Cuối năm 1990 ngành công nghệ phần mềm được đào tạo tại Mỹ

 Hiện nay chương trình đào tạo đại học cho ngành tin học gồm các chuyên ngành: khoa học

máy tính, kỹ thuật máy tính và hệ thống thông tin

Lịch Sử Phát Triển Của Các Ngành Tin Học

BB Lịch Sử Phát Triển Của Các Ngành Tin Học

BB Cảnh Quan Của Ngành Tin Học

BB

 Computer Engineering - kỹ thuật máy tính

 Computer Science – Khoa học máy tính

 Information Systems – Hệ thống thông tin

 Information Technology – Công nghệ thông tin

 Software Engineering – Kỹ thuật phần mềm

Mô Tả Các Ngành Tin Học

BB

 Kỹ thuật máy tính liên quan đến việc thiết kế và xây dựng

các máy tính và hệ thống máy tính

 Kỹ thuật máy tính liên quan đến các nghiên cứu về phần

cứng, phần mềm, truyền thông, và sự tương tác giữa chúng

 Chương trình giảng dạy tập trung vào các lý thuyết, nguyên

tắc và thực hành kỹ thuật điện truyền thông và toán học và

áp dụng chúng vào việc thiết kế máy tính và các thiết bị

trên máy tính

Computer Engineering - kỹ thuật máy tính

BB

 Sinh viên kỹ thuật máy tính nghiên cứu thiết kế hệ thống phần cứng kỹ thuật

số bao gồm hệ thống truyền đạt thông tin, máy tính, và các thiết bị trong máy

tính

 Sinh viên nghiên cứu phát triển phần mềm, tập trung vào phần mềm cho các

thiết bị kỹ thuật số và giao diện với người sử dụng và các thiết bị khác

 Ngành CE tập trung nghiên cứu về phần cứng nhiều hơn so với phần mềm

 Hiện nay, một số lãnh vực phát triển được nhúng vào trong ngành kỹ thuật

máy như điện thoại di động, máy nghe nhạc kỹ thuật số, máy ghi video kỹ

thuật số, hệ thống báo động, máy X-quang, và các công cụ phẫu thuật bằng

laser,…

Computer Engineering - kỹ thuật máy tính

BB Computer Engineering - kỹ thuật máy tính

BB

 Ngành khoa học máy tính có phạm vi nghiên cứu rất rộng,

từ lý thuyết đến nền tảng về thuật toán để phát triển

BB

 Công việc của các nhà khoa học máy tính bao gồm ba loại:

trình viên khác, giúp họ thấy được những cách tiếp

• Thông qua việc sử dụng cơ sở dữ liệu tạo ra được những tri thức mới.

• Nghiên cứu sử dụng máy tính để giải mã những bí mật

Computer Science – Khoa học máy tính

BB

 Công việc của các nhà khoa học máy tính: (tt)

quyết những vấn đề máy tính

• Đề nghị những cách tốt nhất có thể để lưu trữ thông tin trong cơ sở dữ liệu, gởi dữ liệu qua mạng, hiển thị những hình ảnh phức tạp

• Nền tảng lý thuyết của họ giúp cho họ xác định được việc thực hiện tốt nhất có thể, đồng thời việc nghiên cứu các thuật toán cũng giúp cho họ phát triển những tiếp cận mới để đưa ra những phương thức thực hiện tốt hơn.

Computer Science – Khoa học máy tính

BB Computer Science – Khoa học máy tính

BB

Mục tiêu đào tạo

 Ngành Khoa học máy tính trang bị cho sinh viên từ kiến thức nền

tảng về toán và thuật toán đến kiến thức chuyên sâu theo từng định

hướng chuyên ngành hẹp Trang bị cho sinh viên những kỹ năng cần

thiết để làm việc hiệu quả, chuyên nghiệp đáp ứng nhu cầu thực tế xã

hội Giúp sinh viên có khả năng tư duy logic tốt, có năng lực sáng tạo

để giải quyết các bài toán ứng dụng cụ thể, có năng lực tự đào tạo để

đáp ứng nhu cầu thay đổi của xã hội, có năng lực ra quyết định và khả

năng lãnh đạo

Computer Science – Khoa học máy tính

BB

Chuẩn đầu ra

a Kiến thức:

Nắm bắt và áp dụng được kiến thức nền tảng về khoa học cơ bản.

Có khả năng vận dụng và hiện thực được kiến thức nền tảng về lĩnh vực công nghệ thông

tin cũng như kiến thức chuyên sâu của ngành Khoa học máy tính bao gồm:

 Kiến thức về hêê thống máy tính, mạng máy tính và hêê điều hành.

 Kiến thức về lâêp trình, xây dựng và phát triển phần mềm.

 Kiến thức về cơ sở dữ liêêu và an toàn thông tin.

 Kiến thức về khoa học tính toán.

 Kiến thức về công nghệ tri thức, và/hoặc xử lý ảnh và nhận dạng.

Computer Science – Khoa học máy tính

BB

Chuẩn đầu ra

a Kiến thức:

Có khả năng phân tích vấn đề, nhận diện và xác định các

yêu cầu tính toán với giải pháp phù hợp

Có khả năng thiết kế, hiện thực, thử nghiệm và đánh giá một

quá trình, một thành phần, một chương trình, hoặc một hệ

thống tính toán phức tạp nhằm đáp ứng các nhu cầu mong

muốn

Computer Science – Khoa học máy tính

BB

Chuẩn đầu ra

b Kỹ năng:

Độc lập suy nghĩ, tự tin trong công việc, thích nghi môi trường mới, học và tự học suốt đời.

 Kỹ năng giao tiếp , thuyết trình , đàm phán , trình bày báo cáo; kỹ năng làm việc nhóm , phát

 Ý thức cộng đồng và tác phong chuyên nghiệp, trách nhiệm công dân.

Computer Science – Khoa học máy tính

 Các trường đại học, cao đẳng, các viện nghiên cứu và

chuyển giao công nghệ thuộc lĩnh vực Khoa học máy tính.

 Các công ty tư vấn: tư vấn thiết kế các giải pháp công nghệ

thông tin cho cơ quan, doanh nghiệp.

 Các bộ phận vận hành và phát triển hệ thống công nghệ

thông tin của các cơ quan, doanh nghiệp.

 Các công ty phần mềm: sản xuất, gia công hoặc bảo trì phần

mềm.



Computer Science – Khoa học máy tính

BB

 Các chuyên gia hệ thống thông tin tập trung vào việc tích

hợp các giải pháp công nghệ thông tin vào quá trình kinh

doanh để đáp ứng nhu cầu thông tin của các doanh nghiệp,

giúp họ đạt được mục tiêu một cách hiệu quả nhất

 Quan điểm của ngành học này theo công nghệ thông tin là

nhấn mạnh thông tin, và xem công nghệ là một công cụ để

tạo, xử lý, và phân bổ thông tin

Information Systems – Hệ thống thông tin

BB

 Các chuyên gia trong ngành này chủ yếu liên quan đến các

thông tin mà hệ thống máy tính có thể cung cấp để hỗ trợ

doanh nghiệp trong việc xác định và đạt được mục tiêu của

họ, và họ có thể áp dụng thông tin trong việc thực hiện hoặc

cải tiến các quy trình làm việc của họ

 Họ phải hiểu cả hai yếu tố kỹ thuật và tổ chức, và họ phải

có khả năng giúp một tổ chức xác định áp dụng CNTT vào

quy trình kinh doanh như thế nào để đạt được mục tiêu của

họ

Information Systems – Hệ thống thông tin