Tin học đại cương - Bài 1. Các khái niệm cơ bản

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Thành Kiên Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Công nghệ thông tin – ĐHBK HN*TIN HỌC ĐẠI CƯƠNGTrình độ:Sinh viên hệ chính quy năm thứ nhấtSố đơn vị học trình:6 đơn vị học trình (Lý thuyết: 5 đvht = 60 tiết, Thực hành: 1 đvht)Mô tả vắn tắt nội dung:Phần 1 Tin học căn bản (20 tiết): Biểu diễn thông tin trong máy tính, hệ thống máy tính, hệ điều hành Windows.Phần 2 Lập trình bằng ngôn ngữ C (40 tiết): Tổng quan về ngôn ngữ C. Kiểu dữ liệu, biểu thức và cấu trúc lập trình trong C. Các kiểu dữ liệu phức tạp: con trỏ, mảng và xâu trong C. Mảng. Cấu trúc. Tệp dữ liệu.*Giảng viênNguyễn Thành KiênBộ môn Kỹ thuật Máy tínhKhoa Công nghệ Thông tin, ĐHBKHNEmail: kiennt-fit@mail.hut.edu.vnMobile: +84983588135*Nội dung môn họcTin học căn bảnTìm hiểu các vấn đề căn bản của tin học như: biểu diễn thông tin và dữ liệu, hệ thống máy tính, hệ điều hànhLập trình bằng ngôn ngữ CTìm hiểu và thực hành lập trình chương trình máy tính dựa trên ngôn ngữ lập trình C*Bài 1. Các khái niệm cơ bản.Nội dung chính:Thông tin và xử lý thông tin.Sự phát triển và phân loại máy tính.Tin học và công nghệ thông tin. *Bài 1. Các khái niệm cơ bản.Nội dung chính:Thông tin và xử lý thông tin.Sự phát triển và phân loại máy tính.Tin học và công nghệ thông tin. *1.1. Thông tin và xử lý thông tinThông tin: Là khái niệm trừu tượng mô tả tất cả những gì đem lại cho con người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về những đối tượng trong đời sống xã hội, trong thiên nhiên,...*1.1. Thông tin và xử lý thông tinVí dụ: thời khóa biểuThông tin: ngày nào, giờ nào học môn nàoBiểu diễn: bảng thời khóa biểuXử lý: bằng tay/bằng máy tính*1.1. Thông tin và xử lý thông tinDữ liệu: là biểu hiện vật lý của thông tin.Dữ liệu được phân làm 3 loạiSố liệu: thông tin dưới dạng các con sốKý hiệu: thông tin được quy ước trướcTín hiệu: các tín hiệu vật lý t, P, v, m*1.1. Thông tin và xử lý thông tinTri thức: là các thông tin ở mức trừu tượng đã được xử lý và lưu trữ.Tri thức nêu lên sự hiểu biết chung hay hiểu biết về một lĩnh vực nào đó.Ví dụ:Chuồn chuồn bay thấp thì mưaBay cao thì nắng, bay vừa thì râm*1.1. Thông tin và xử lý thông tinBài toán: làm thế nào để thu được các thông tin, tri thức mới ???Ví dụ: Khám chữa bệnhLập chiến lược kinh doanh“Trời sinh ra trước nhất, chỉ toàn là trẻ con”Sinh viên lớp nào giỏi hơn ?Lời giải: XỬ LÝ THÔNG TIN *1.1. Thông tin và xử lý thông tinTrước đây thông tin được xử lý bằng tay*1.1. Thông tin và xử lý thông tinXử lý thông tin trong máy tínhCông cụ: máy tính điện tử và các phần mềm xử lý thông tinĐặc điểm: nhanh, chính xác, không biết mệtChu trình xử lý thông tinVµo d÷ liÖu(Input)Xö lÝ(Processing)Ra d÷ liÖu(Output)L­u tr÷ (Storage)*Bài 1. Các khái niệm cơ bản.Nội dung chính:Thông tin và xử lý thông tin.Sự phát triển và phân loại máy tính.Tin học và công nghệ thông tin. *1.2. Sự phát triển và phân loại máy tínhLịch sử phát triển máy tính điện tử:Thế hệ 1 (1950 - 1958): đèn điện tử chân không.Thế hệ 2 (1958 - 1964): transistor bán dẫnThế hệ 3 (1965 - 1974): công nghệ mạch tích hợp.Thế hệ 4 (1974 - nay): mạch tích hợp mật độ cao (LSI, VLSI).Thế hệ 5 (1990 - nay): máy tính mô phỏng hoạt động của não bộ và hành vi con người*Lịch sử phát triển máy tínhThế hệ 1(1950 - 1958): Von Neumann MachineSử dụng các bóng đèn điện tử chân khôngMạch riêng rẽ, vào số liệu bằng phiếu đục lỗ Điều khiển bằng tay, kích thước rất lớnTiêu thụ năng lượng nhiều, tốc độ tính chậm khoảng 300 - 3.000 phép tính/s.* Bóng đèn chân khôngMáy tính đầu tiên (1943) ENIAC (Electronic NumericalIntegrator And Computer) *Von Neumann với máy tính Institute đầu tiên năm 1952*IBM 701(1953 )Thế hệ 1(1950 - 1958)*EDVAC(Mỹ)Thế hệ 1(1950 - 1958)*Thế hệ 1UNIVAC I*Thế hệ 1 (50-58)UNIVAC II*Lịch sử phát triển máy tínhThế hệ 2 (1958 - 1964): Transistors Sử dụng bộ xử lý bằng đèn bán dẫn, mạch inĐã có chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản.Kích thước máy còn lớnTốc độ tính khoảng 10.000 - 100.000 phép tính/sĐiển hình:IBM 7000 series (Mỹ)MINSK (Liên Xô cũ)*Thế hệ 2 (1958 - 1964) IBM 7030(1961)*Thế hệ 2MINSK (Liên Xô cũ)*Lịch sử phát triển máy tínhThế hệ 3 (1965 - 1974): IC - Integrated CircuitsCác bộ vi xử lý được gắn vi mạch điện tử cỡ nhỏ Tốc độ tính khoảng 100.000 - 1 triệu phép tính/s.Có các hệ điều hành đa chương trình, nhiều người đồng thời hoặc theo kiểu phân chia thời gian.Kết quả từ máy tính có thể in trực tiếp từ máy in.Điển hình:IBM-360 (Mỹ) DEC PDP-8*Thế hệ 3IBM-360(Mỹ)*Thế hệ 3 (65-74)DEC PDP-1 (1960) *Lịch sử phát triển máy tínhThế hệ 4 (1974 – nay): LSI (Large Scale Integration), MultiprocessorsCó các vi mạch đa xử lý Tốc độ tính hàng chục triệu đến hàng tỷ phép tính/s. 2 loại máy tính chính:Máy tính cá nhân để bàn (Personal Computer - PC) hoặc xách tay (Laptop hoặc Notebook computer) Các loại máy tính chuyên nghiệp thực hiện đa chương trình, đa xử lý,...Hình thành các hệ thống mạng máy tính (Computer Networks).Các ứng dụng đa phương tiện phong phú *INTELINTEL 8080*INTELINTEL 80386*INTELPentium*Itanium64-bit Intel Microprocessors *Lịch sử phát triển máy tínhThế hệ 5 (1990 – nay): VLSI (Very Large Scale Integration), ULSI (Ultra), AI (Artificial Intelligence)Công nghệ vi điện tử có tốc độ tính tóan cao và xử lý song song. Mô phỏng các hoạt động của não bộ và hành vi con ngườiCó trí khôn nhân tạo với khả năng tự suy diễn phát triển các tình huống nhận đượcHệ quản lý kiến thức cơ bản để giải quyết các bài toán đa dạng.*1.2. Máy tính và phân loại máy tínhPhân loại máy tính:Máy tính nhúng (Embedded Computer)Máy Vi tính (Microcomputer)Máy tính tầm trung (Mini Computer)Máy tính lớn (Mainframe Computer) và Siêu máy tính (Super Computer).*Phân loại máy tínhMáy Vi tính (Microcomputer)Được thiết kế cho một người dùngGiá thành rẻ.Được sử dụng phổ biến: máy để bàn (Desktop), máy trạm (Workstation), máy xách tay (Notebook),*Phân loại máy tínhMáy tính tầm trung (Mini Computer)Tốc độ và hiệu năng tính toán mạnh hơnĐược thiết kế cho các ứng dụng phức tạp.Giá ~ hàng vài chục nghìn USD *Phân loại máy tínhMáy tính lớn và siêu máy tínhPhức tạp, có tốc độ siêu nhanhHiệu năng tính toán cao, cỡ hàng tỷ phép tính/giâyNhiều người dùng đồng thờiĐược sử dụng tại các Trung tâm tính toán/ Viện nghiên cứu để giải quyết các bài toán cực kỳ phức tạp, yêu cầu cao về tốc độ. Giá thành rất đắt ~ hàng trăm ngàn, thậm chí hàng triệu USD *Bài 1. Các khái niệm cơ bản.Nội dung chính:Thông tin và xử lý thông tin.Sự phát triển và phân loại máy tính.Tin học và công nghệ thông tin. *1.3. Tin học và công nghệ thông tinTin học (Informatics)Ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và kỹ thuật xử lý thông tin một cách tự động.Công cụ: Máy tính điện tử và các thiết bị truyền tin.Nội dung nghiên cứu:Kỹ thuật phần cứng (Hardware engineering)Thiết bị, linh kiện điện tử, công nghệ vật liệu mới... hỗ trợ cho máy tính và mạng máy tính, đẩy mạnh khả năng xử lý toán học và truyền thông thông tin.Kỹ thuật phần mềm (Software engineering)Các hệ điều hành, ngôn ngữ lập trình cho các bài toán khoa học kỹ thuật, mô phỏng, điều khiển tự động, tổ chức dữ liệu và quản lý hệ thống thông tin *1.3. Tin học và công nghệ thông tinCông nghệ thông tin: Information Technology – ITNgành nghiên cứu các hệ thống thông tin dựa vào máy tính, đặc biệt là các phần mềm ứng dụng và phần cứng máy tính. IT xử lý với các máy tính điện tử và các phần mềm máy tính nhằm chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, truyền tin và trích rút thông tin một cách an toàn.*1.3. Tin học và công nghệ thông tinCông nghệ thông tin và truyền thông: Information and Communication Technology (ICT).Kết nối một số lượng máy tính với nhauInternet - Mạng máy tính toàn cầu