ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA TIN HỌC
----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
Ứng dụng kích thích tư duy tốn học cho
trẻ em mầm non trên nền tảng Android

Sinh viên thực hiện : Trần Duy Đạt
Lớp
: 11CNTT2
GVHD
:Ths .Trần Uyên Trang

Đà Nẵng, 01/2015


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA TIN HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài :
Ứng dụng kích thích tƣ duy toán học cho trẻ mầm non
trên nền tảng Android.

Sinh viên thực hiện

: Trần Duy Đạt

Lớp

: 11CNTT2

Giảng viên hƣớng dẫn : Th.S Trần Uyên Trang

Đà Nẵng 01-2015


GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

LỜI CẢM ƠN
Trong đợt thực hiện khóa luận vừa qua, em đã nhận đƣợc sự hƣớng
dẫn, giúp đỡ từ nhiều phía. Tất cả những điều đó đã trở thành một động lực
rất lớn giúp em có thể hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này. Em xin
đƣợc gửi lời cảm ơn đến tất cả mọi ngƣời.
Em xin chân thành cảm ơn Khoa Tin Học, trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Đà
Nẵng đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp này.
Em cũng xin cảm ơn Cô Trần Uyên Trang, ngƣời đã tận tình hƣớng
dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này. Trong thời gian
làm việc với Cô, em không những học hỏi đƣợc nhiều kiến thức bổ ích mà
cịn học đƣợc tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc
của Cơ.
Mặc dù đã cố gắng hồn thiện luận văn với tất cả sự nỗ lực của bản
thân, nhƣng chắc chắn khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong
đƣợc sự chỉ dẫn thêm của các thầy cô và các bạn.

Xin trân trọng cảm ơn !


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan :
1. Những nội dung trong luận văn này là do em thực hiện dƣới sự
hƣớng dẫn của cô Trần Uyên Trang.
2. Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều đƣợc trích dẫn rõ ràng tên
tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm cơng bố.
3. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá,
em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên,

TRẦN DUY ĐẠT


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Đà Nẵng, ngày

tháng

năm 2015

Chữ kí của giáo viên hƣớng dẫn


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

.……….……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..………
……………………………………………………………………………..………
………………………………………………………………………………..……
…………………………………………………………………………………..…
……………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………
…..…………………………………………………………………………………
…………..…………………………………………………………………………
…………..…………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………..…………………………………………………………………
……………………..………………………………………………………………
………………………..……………………………………………………………
…………………………..…………………………………………………………
……………………………..………………………………………………………
………………………………..……………………………………………………
…………………………………..…………………………………………………
……………………………………..………………………………………………
………………………………………..……………………………………………
…………………………………………..…………………………………………
……………………………………………..………………………………………
…………………………………………………..…………………………………
…………………………………………………..…………………………………
……………………………………………………..………………………………
………………………………………………………..……………………………
…………………………………………………………..…………………………


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID ........5
1.1

1.2

1.3

1.4

Giới thiệu chung về hệ điều hành Android ................................................... 5
1.1.1

Hệ điều hành Android là gì ? .............................................................. 5

1.1.2

Lịch sử phát triển của hệ điều hành Android ...................................... 5

Kiến trúc của hệ điều hành Android ............................................................. 8
1.2.1

Tầng hạt nhân Linux ........................................................................... 8

1.2.2

Tầng Library ....................................................................................... 8

1.2.3

Tầng Android Runtime ....................................................................... 9

1.2.4

Tầng Application Framework ............................................................. 9

1.2.5

Tầng Application............................................................................... 10

Hệ thống tập tin trên hệ điều hành Android .............................................. 10
1.3.1

Tổng quan hệ thống file trên Android............................................... 10

1.3.2

Các kiểu file trên Android................................................................. 10

1.3.3

Cây thƣ mục hệ điều hành Android .................................................. 11

So sánh các hệ điều hành .............................................................................. 12
1.4.1

Hệ điều hành di động và hệ điều hành Desktop................................ 12

1.4.2

So sánh hệ điều hành Android và các hệ điều hành di động khác .... 12

1.5

Giới thiệu máy ảo Android........................................................................... 13

1.6

Các thành phần trong một Android Project .............................................. 14

1.7

1.6.1

AndroidMainfest.xml ........................................................................ 14

1.6.2

File R.java ......................................................................................... 16

Chu kỳ ứng dụng Android ........................................................................... 17
1.7.1

Activity Stack .................................................................................... 18

1.7.2

Chu kỳ sống của Acitivity................................................................. 18

1.7.3

Các trạng thái của chu kỳ .................................................................. 18

1.7.4

Chu kỳ sống của ứng dụng ................................................................ 19

1.7.5

Các phƣơng thức của chu kỳ sống .................................................... 20


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

1.8

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

Các thành phần giao diện trong View ......................................................... 22
1.8.1

View .................................................................................................. 22

1.8.2

View Group ....................................................................................... 23

1.8.3

Activity & Intent ............................................................................... 23

CHƢƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ........................................26
2.1

Giới thiệu về Phƣơng pháp Shichida .......................................................... 26

2.2

Đặc tả bài toán ............................................................................................... 27

2.3

Đặc tả chức năng ........................................................................................... 28

2.4

2.5

2.6

2.3.1

Chức năng học số .............................................................................. 28

2.3.2

Chức năng tìm kiếm truyện ............................................................... 28

2.3.3

Chức năng thêm truyện yêu thích ..................................................... 29

2.3.4

Chức năng xóa truyện u thích ....................................................... 29

2.3.5

Chức năng học hình dạng.................................................................. 30

2.3.6

Chức năng tập nghe kể chuyện ......................................................... 31

2.3.7

Chức năng làm toán cộng trừ ............................................................ 31

2.3.8

Chức năng làm toán so sánh ............................................................. 32

Các biểu đồ hệ thống..................................................................................... 33
2.4.1

Biểu đồ User Case ............................................................................. 33

2.4.2

Biểu đồ tuần tự .................................................................................. 34

Thiết kế cơ sở dữ liệu .................................................................................... 44
2.5.1

Tạo bảng cơ sở dữ liệu ...................................................................... 44

2.5.2

Liên kết các bảng trong cơ sở dữ liệu ............................................... 45

Kết luận chƣơng 2 ......................................................................................... 45

CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG ỨNG DỤNG ỨNG DỤNG KÍCH THÍCH TƢ DUY
TỐN HỌC CHO TRẺ MẦM NON .......................................................................46
3.1

Cơng cụ xây dựng chƣơng trình .................................................................. 46
3.1.1

Java Development Kit (JDK) ............................................................ 46

3.1.2

Eclipse ............................................................................................... 46

3.1.3

SQLite ............................................................................................... 48


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

3.2

Thiết kế giao diện .......................................................................................... 50

3.3

Cài đặt và kiểm tra chƣơng trình ................................................................ 59
3.1.1

Yêu cầu hệ thống............................................................................... 59

3.1.2

Cài đặt hệ thống ................................................................................ 59

3.1.3

Kết quả chạy thử chƣơng trình .......................................................... 59

KẾT LUẬN ...............................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................62

SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1: Kiến trúc hệ điều hành Android ....................................................... 8
Hình 1. 2: Cây thƣ mục mơ tả cấu trúc file ..................................................... 11
Hình 1. 3: Chu kỳ ứng dụng Android ............................................................. 17
Hình 1. 4: Acitivity Stack................................................................................ 18
Hình 1. 5: Các trạng thái của chu kỳ ............................................................... 19
Hình 1. 6: Cấu trúc một giao diện ứng dụng Android .................................... 22
Hình 1. 7: Truyền dữ liệu giữa 2 Activity....................................................... 25
Hình 2. 1 Biểu đồ User Case tổng quát ........................................................... 33
Hình 2. 2 Biểu đồ tuần tự học số..................................................................... 34
Hình 2. 3 Biểu đồ tuần tự học hình dạng ....................................................... 35
Hình 2. 4 Biểu đồ tuần tự kiểm tra .................................................................. 36
Hình 2. 5 Biểu đồ tuần tự làm toán cộng trừ................................................... 37
Hình 2. 6 Biểu đồ tuần tự làm tốn so sánh .................................................... 38
Hình 2. 7 Biểu đồ tuần tự lật hình ................................................................... 39
Hình 2. 8 Biểu đồ tuần tự xem truyện ............................................................. 40
Hình 2. 9 Biểu đồ tuần tự tìm kiếm truyện ..................................................... 41
Hình 2. 10 Biểu đồ tuần tự thêm truyện u thích .......................................... 42
Hình 2. 11 Biểu đồ tuần tự xóa truyện u thích ............................................ 43
Hình 2. 13: Liên kết bảng Truyen_detail với bảng Question ......................... 45
Hình 3. 1: Màn hình chính .............................................................................. 50
Hình 3. 2: Bé học tốn..................................................................................... 51
Hình 3. 3: Bé học số ........................................................................................ 51
Hình 3. 4: Bé học hình dạng............................................................................ 52
Hình 3. 5: Kiểm tra.......................................................................................... 53

SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

Hình 3. 6: Bé làm tốn .................................................................................... 54
Hình 3. 7: Cộng trừ ......................................................................................... 55
Hình 3. 8: So sánh ........................................................................................... 55
Hình 3. 9: Bé luyện trí nhớ.............................................................................. 56
Hình 3. 10: Lật hình ........................................................................................ 57
Hình 3. 11: Truyện cổ tích .............................................................................. 58


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1- 1: Bảng liệt kê một số kiểu file trong Linux ..................................... 11
Bảng 1- 2: Các sự kiện trong chu kỳ sống của ứng dụng ............................... 20
Bảng 2- 1: Kịch bản chức năng học số ........................................................... 28
Bảng 2- 2: Kịch bản chức năng tìm kiếm truyện ............................................ 28
Bảng 2- 3: Kịch bản chức năng thêm truyện yêu thích................................... 29
Bảng 2- 4: Kịch bản chức năng xóa truyện yêu thích ..................................... 29
Bảng 2- 5: Kịch bản chức năng học hình dạng ............................................... 30
Bảng 2- 6: Kịch bản chức năng tập nghe ........................................................ 31
Bảng 2- 7: Kịch bản chức năng làm toán cộng trừ ......................................... 31
Bảng 2- 8: Kịch bản chức năng làm toán so sánh ........................................... 32
Bảng 2- 9: Bảng Truyen_detail ....................................................................... 44

Bảng 2- 10: Bảng Question ............................................................................. 44


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

MỞ ĐẦU
 Lý do lựa chọn đề tài
Trẻ em là chủ nhân tƣơng lai của đất nƣớc. Việc cung cấp cho trẻ mơi
trƣờng học tập và vui chơi bổ ích, lành mạnh ln là tiêu chí hàng đầu của các
bậc phụ huynh. Nhận thức của trẻ em phát triển hàng ngày, tuy nhiên không
phải lúc nào các bậc cha mẹ cũng có thể trả lời những câu hỏi của trẻ một
cách chính xác và dễ hiểu. Nhiều bậc phụ huynh sử dụng internet để tra cứu
và đƣa cho trẻ những câu trả lời chân thực nhƣng việc đó gây khơng ít trở
ngại khi khơng có các cơng cụ hỗ trợ cần thiết.
Nhằm phát triển tƣ duy của trẻ cũng nhƣ tạo sự thuận tiện khi đƣợc hỗ
trợ trên các thiết bị thông minh mà phụ huynh luôn mang theo, đề tài thực
hiện phát triển một phần mềm giúp nâng cao khả năng nhận diện về ngơn
ngữ, âm thanh và hình ảnh cho bé. Ứng dụng sẽ giúp trẻ nhìn nhận mọi vật
đầy màu sắc qua thị giác và thính giác. Tính năng quan trọng nhất của ứng
dụng là mở rộng về trí tƣởng tƣợng và thúc đẩy khả năng sáng tạo cho trẻ.
Hiện nay, cùng với sự phát triển của các thiết bị thơng minh cũng nhƣ hệ điều
hành Android, có rất nhiều sản phẩm đƣợc cung cấp để nhằm hỗ trợ sự phát
triển nhận thức của trẻ. Ví dụ phần mềm Thế giới động vật của nhà phát triển
FreeGame hay phần mềm Nhật ký mặt trời đƣợc tài trợ bởi tổ chức
Alive&Thrive trực thuộc quỹ Bill & Melinda Gates. Tuy nhiên, nhận thấy các
phần mềm trên chƣa thật sự mang lại các đặc điểm nổi bật về đồ họa và âm
thanh, việc phát triển dựa trên nhƣng ƣu thế của các phần mềm trƣớc và khắc
phục, phát triển thêm những tính năng mới là điều thật sự cần thiết. Bên cạnh

đó, qua q trình làm đề tài, em có thể học hỏi thêm các kiến thức và kỹ năng
để nâng cao trình độ chun mơn của bản thân nhằm đáp ứng u cầu cơng
việc khi ra trƣờng.

Ứng dụng kích thích tƣ duy toán học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

1


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

Bên cạnh đó, hệ điều hành Android là một hệ điều hành rất mạnh, độ
bảo mật cao, hỗ trợ đƣợc nhiều cơng nghệ tiên tiến nhƣ 3G, Wifi, GPS,…
tƣơng thích với nhiều phần cứng, hỗ trợ nhiều loại bộ nhập liệu nhƣ keyboard,
touch và trackball. Cùng với sự phát triển của thị trƣờng công nghệ là sự phát
triển mạnh mẽ của xu hƣớng lập trình phần mềm cho các thiết bị di động.
Những năm gần đây, việc ứng dụng công nghệ jlập trình trên hệ điều hành
Android trên các thiết bị điện tử thông minh đã trở nên lớn mạnh. Dựa trên
sự kế thừa những ƣu việt của các hệ điều hành đã phát triển trƣớc đó cũng
nhƣ sự kết hợp của các công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, Android phá bỏ mọi
rào cản để xây dựng các ứng dụng mới và sáng tạo. Ví dụ, một nhà phát triển
có thể kết hợp thông tin từ các trang web với dữ liệu trên điện thoại di động
của cá nhân để cung cấp một trải nghiệm cho ngƣời dùng. Đặc biệt trong môi
trƣờng cạnh tranh đầy khắc nghiệt nhƣ hiện nay, áp dụng những thành tựu
mới về công nghệ thông tin là chìa khóa để gia tăng ƣu thế cạnh tranh giữa
các phần mềm nhằm thu lại lợi ích cho các tổ chức, doanh nghiệp. Bên cạnh
đó cịn làm giảm độ phức tạp và bất tiện cho ngƣời dùng khi chỉ sử dụng các
phần mềm đƣợc tích hợp trên các thiết bị di động thông minh của họ.

Hiện nay trên thị trƣờng các ứng dụng di động, có rất nhiều phần mềm
hỗ trợ cho trẻ em. Tuy nhiên, chƣa có phần mềm nào có thể cung cấp đƣợc
nhƣng tính năng trên, bên cạnh đó theo nhƣ mong muốn của các bậc phụ
huynh, tôi nhận thấy cần thiết phát triển phần mềm này.
 Mục tiêu
 Nghiên cứu về nền tảng hệ điều hành Android.
 Tìm hiểu và nghiên cứu phƣơng pháp Shichida là cơ sở lý thuyết
cho ứng dụng Shichida.
 Xây dựng đƣợc một ứng dụng với giao diện phù hợp,đơn giản, dễ
sử dụng, đặc biệt đối với trẻ em mầm non.

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

2


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

 Xây dựng sản phẩm sẽ là công cụ hỗ trợ hữu ích có thể cài đặt
trên các thiết bị di động thông minh, với các chức năng đa dạng
và phong phú.
 Sản phẩm và kết quả dự kiến
Sản phẩm dự kiến là phần mềm SHICHIDA cung cấp các phƣơng pháp
nhằm kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em trên hệ điều hành Android. Bên
cạnh đó hỗ trợ hình ảnh và âm thanh sống động và chân thực.
 Đối tƣợng/ Địa chỉ ứng dụng đề tài
Đối tƣợng nghiên cứu là lĩnh vực kiến thức.SHICHIDA có thể đƣợc sử
dụng bởi ngƣời lớn hoặc ngay cả trẻ em nhằm hỗ trợ giáo dục và phát triển

nhận thức. Nó khơng hạn chế về phạm vi địa lý nên có thể cung cấp cho nhu
cầu của tất cả ngƣời muốn sử dụng.
 Phƣơng pháp nghiên cứu
Từ những yêu cầu thực tế ở các vị phụ huynh, tìm hiểu các ứng dụng
hiện đang có mặt trên thị trƣờng từ đó đƣa ra yêu cầu của ứng dụng mới. Nắm
bắt các dữ liệu đầu vào, đầu ra, từ những số liệu đó phân tích và thiết kế cơ sở
dữ liệu. Từ đó thiết kế giao diện chức năng đáp ứng các yêu cầu hệ thống mới
đặt ra. Cuối cùng tiến hành chạy thử và kiểm tra mức độ hoàn thiện của hệ
thống mới.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Việc thực hiện ý tƣởng đề tài trên hệ điều hành Android sẽ giúp tổng
hợp lý thuyết tổng quan về công nghệ điện thoại thông minh, tổng hợp lý
thuyết về phát triển ứng dụng trên điện thoại thông minh, tổng hợp lý thuyết
về hệ điều hành Android. Bên cạnh đó đề tài nghiên cứu tạo điều kiện cho
các nghiên cứu sâu hơn về công nghiệp di động nói chung và cơng nghệ điện
thoại di động thơng minh nói riêng. Ứng dụng cung cấp thêm một công cụ
linh hoạt và thuận tiện cho phụ huynh và các trẻ nhỏ.

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

3


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

 Công cụ và môi trƣờng xây dựng
Phần mềm xây dựng: IDE bao gồm Esclipse và ADT Plugin, Android
SDK và máy ảo Genymotion.

Phần mềm thiết kế đồ họa: Photoshop CS3.
 Bố cục đề tài
Ngoài phần mở đầu, đề tài đƣợc chia làm 3 chƣơng.
Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan về hệ điều hành Android.
Chƣơng 2: Phân tích và thiết kế hệ thống .
Chƣơng 3: Xây dựng ứng dụng kích thích tƣ duy toán học cho trẻ mầm
non trên nền tảng Android.

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

4


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG
CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH
ANDROID
Dù mới bƣớc chân vào làng điện thoại di động và các thiết bị thơng
minh nhƣng Android đã có những bƣớc tăng trƣởng vƣợt bậc, trở thành hệ
điều hành phát triển nhất thế giới và thu hút sự quan tâm lớn của giới công
nghệ, các nhà sản xuất và ngƣời sử dụng.
1.1Giới thiệu chung về hệ điều hành Android
1.1.1 Hệ điều hành Android là gì ?
Android là một hệ điều hành cho thiết bị di động nhƣ smartphone,
tablet hay netbook. Android do Google phát triển dựa trên nền tảng Linux
kernel và các phần mềm mã nguồn mở. Android là hệ điều hành mở mã
nguồn chính duy nhất với 12 triệu dịng mã bao gồm 3 triệu dòng mã XML,

2.8 triệu dòng mã C, 2.1 triệu dòng Java và 1.75 triệu dòng mã C++ (Admin,
2013).[5]
Ban đầu, nền tảng này đƣợc phát triển bởi Android Inc (sau đó đƣợc
Google mua lại) và gần đây nó trở thành một trong những phần mềm đứng
đầu của liên minh OHA (Open Handset Alliance – với khoảng 78 thành viên
bao gồm cả nhà sản xuất, nhà phát triển ứng dụng…. cho thiết bị di động mà
dẫn đầu là Google).
1.1.2 Lịch sử phát triển của hệ điều hành Android
Tháng 10/2003, Android (Inc) đƣợc thành lập tại PaloAlto, California,
Hoa Kỳ do Andy Rubin (đồng sáng lập của Danger Inc), Rich Miner (đồng
sáng lập của Wildfire Communications Inc và cựu phó chủ tịch công nghệ và
tƣơng lai ở Orange) và một số thành viên khác chủ trì, với mục đích để phát

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

5


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

triển hay tạo ra các thiết bị di động thông minh hơn phục vụ các mục đích cho
lợi ích con ngƣời. [6]
Bƣớc đầu, hệ điều hành Android chỉ đơn thuần là phần mềm trên điện thoại di
động. Ban đầu, Android là hệ điều hành cho các thiết bị cầm tay dựa trên lõi
Linux do công ty Android Inc (California, Mỹ) thiết kế. Cơng ty này sau đó
đƣợc Google mua lại vào năm 2005 và bắt đầu xây dựng Android Planform.
Các thành viên chủ chốt ở Android Inc gồm có: Andy Rubin, Rich Miner,
Nick Sears and Chris White. [6]

Tại Google, nhóm kỹ sƣ do Rubin đứng đầu đã phát triển một nền tảng di
động dựa trên hạt nhân Linux. Sau đó, họ đã giới thiệu cho các nhà sản xuất
thiết bị cầm tay và các nhà mạng trên những tiền đề về việc cung cấp một hệ
thống mềm dẻo, có khả năng nâng cấp mở rộng cao. [6]
Google cũng lên danh sách các thành phần phần cứng đáp ứng nền tảng
và các đối tác phần mềm đồng thời cam kết với các nhà mạng rằng họ sẵn
sàng hợp tác ở nhiều cấp độ khác nhau. Thời gian này, một loạt nguồn tin
khẳng định Google sẽ sớm tham gia phát triền hệ điều hành riêng cho điện
thoại di động (Root, 2012). [6]
Tháng 9/2007, Information Week đăng tải một nghiên cứu của Evalueserve
cho biết Google đã nộp một số đơn xin cấp bằng sáng chế trong lĩnh vực điện
thoại di động. Tháng 11/2007, Liên minh OHA với sự đồng thuận của Texas
Instruments, tập đoàn Broadcom, Google, HTC, Intel, lg, tập đoàn Marvell
Technology, Motorola, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics, Sprint
Nextel và T-Mobile đã thành lập với mục đích phát triển các tiêu chuẩn mở
cho thiết bị di động thơng minh. Và nhƣ vậy, Android chính thức gia nhập
Liên minh OHA mã nguồn mở đồng thời Google đã công cố việc họ bắt tay
phát triển hệ điều hành mã nguồn mở cho thiết bị di động nhằm cạnh tranh
với Symbian, Windows Mobile và các đối thủ khác. [6]

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

6


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

Hãng cũng giới thiệu sản phẩm Android đầu tiên là T-Mobile GI. Đây

là một thiết bị di động có hệ điều hành dựa trên nhân Linux phiên bản 2.6. Từ
tháng 10/2008, hệ điều hành Android đã chính thức trở thành phần mềm mã
nguồn mở. Theo đó, các cơng ty thứ ba đƣợc phép thêm những ứng dụng của
riêng họ vào Android và bán chúng mà không cần hỏi ý kiến Google. [6]
Tháng 11/2008, Liên mình OHA ra mắt gói phát triển phần mềm
Android SDK cho nhà lập trình. Đến tháng 12/2008, có thêm 14 thành viên
mới gia nhập dự án Android đƣợc cơng bố, gồm có ARM Holdings, Atheros
Communications, Asutek Computer Inc, Garmin Ltd, Softbank, Sony Ericson,
Toshiba Corp và Vodafone Group Plc. [6]
Tháng 2/2009, một số cơng ty trong đó có Qualcom và Texas
Instruments đã có trong tay những con chip chạy các phiên bản đơn giản của
hệ điều hành Android, mang đến những trải nghiệm hoàn toàn mới cho ngƣời
dùng trên toàn thế giới. [6]
Đến năm 2010, số lƣợng smartphone nền tảng android tăng trƣởng
mạnh mẽ. Hàng loạt nhà sản xuất hàng đầu đã bắt tay sản xuất smartphone
nhƣ Samsung, HTC,..[6]

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

7


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

1.2Kiến trúc của hệ điều hành Android
Mơ hình thể hiện tổng quát kiến trúc của hệ điều hành Android.

Hình 1. 1: Kiến trúc hệ điều hành Android

1.2.1 Tầng hạt nhân Linux
Android dựa trên Linux phiên bản 2.6 cho hệ thống dịch vụ cốt lõi nhƣ
security, memory management, process management, network stack and
driver model. Kernel Linux hoạt động nhƣ một lớp trừu tƣợng hóa giữa phần
cứng và phần cịn lại của phần mềm stack.
1.2.2

Tầng Library

Android bao gồm một tập hợp các thƣ viện C/C++ đƣợc sử dụng bới
nhiều thành phần khác nhau trong hệ điều hành Android. Điều này đƣợc thể
hiện thông qua nền tảng ứng dụng Android.

Ứng dụng kích thích tƣ duy toán học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

8


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

1.2.3

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

Tầng Android Runtime

Android bao gồm một tập hợp các thƣ viện cơ bản mà cung cấp hầu hết
các chức năng có sẵn trong các thƣ viện lõi của ngôn ngữ lập trình Java. Tất
cả các ứng dụng Android đều chạy trong tiến trình riêng.

1.2.4

Tầng Application Framework

Bằng cách cung cấp một nền tảng phát triển mở, Android cung cấp cho
các nhà phát triển khả năng xây dựng các ứng dụng cực kỳ phong phú và sáng
tạo. Nhà phát triển đƣợc tự do tận dụng các thiết bị phần cứng, thông tin địa
điểm truy cấp, các dịch vụ chạy nền, thiết lập hệ thống báo động, thêm các
thông báo để các thanh trạng thái và nhiều hơn nữa (Goals, 2012).
Nhà phát triển có thể truy cập vào các API cùng một khuôn khổ đƣợc sử dụng
bởi các ứng dụng lõi. Các kiến trúc ứng dụng đƣợc thiết kế để đơn giản hóa
việc sử dụng lại các thành phần, bất kỳ ứng dụng có thể đƣợc thiết kế để đơn
giản hóa việc sử dụng lại các thành phần, bất kỳ ứng dụng có thể xuất bản khả
năng của mình và ứng dụng nào khác sau đó có thể sử dụng những khả năng
(có thể hạn chế bảo mật đƣợc thực thi bởi khuôn khổ). Cơ chế này cho phép
các thành phần tƣơng tự sẽ đƣợc thay thế bởi ngƣời dùng.
Cơ bản tất cả các ứng dụng là một bộ các dịch vụ và hệ thống, bao gồm:
 Một tập hợp rất nhiều các View có khả năng kế thừa lẫn nhau dùng
để thiết kế phần giao diện ứng dụng nhƣ: gridview, tableview,
linearlayout,…
 Một Content Provider cho phép ứng dụng có thể truy xuất dữ liệu từ
các ứng dụng khác (chẳng hạn nhƣ Contacts) hoặc là chia sẽ dữ liệu
giữa các ứng dụng đó.
 Một Resource Manager cung cấp truy xuất tới các tài nguyên không
phải là mã nguồn, chẳng hạn nhƣ: localized strings, graphics và
layout files.

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

9


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

 Một Notifycation Manager cho phép tất cả các ứng dụng hiển thị
các custom alerts trong status bar.
Activity Manager đƣợc dùng để quản lý chu trình sống của ứng dụng và điều
hƣớng các activity.
1.2.5

Tầng Application

Android đƣợc tích hợp sẵn một số ứng dụng cần thiết cơ bản nhƣ:
contacts, browser, camera, phone… Tất cả các ứng dụng trên hệ điều hành
Android đều đƣợc viết bằng Java.

1.3

Hệ thống tập tin trên hệ điều hành Android

Trong phạm vi đề tài, tập trung tìm hiểu một vấn đề của hệ điều hành
Android đó là vấn đề quản lý hệ thống tập tin.
1.3.1

Tổng quan hệ thống file trên Android

Trong Android, các file đƣợc tổ chức thành các thƣ mục, theo mơ hình

phân cấp. Tham chiếu đến một file bằng tên và đƣờng dẫn. Các câu lệnh thao
tác file cho phép thực hiện các chức năng nhƣ dịch chuyển, sao chép toàn bộ
thƣ mục cũng với các thƣ mục con chứa trong nó
Tất cả các file trong android có chung cấu trúc vật lý là chuỗi các byte
(byte stream). Cấu trúc thống nhất này cho phép Android áp dụng khái niệm
file cho mọi thành phần dữ liệu trong hệ thống. Thƣ mục cũng nhƣ các thiết bị
đƣợc xem nhƣ file. Chính việc xem mọi thứ nhƣ các file cho phép android
quản lý và chuyển đổi dữ liệu một cách dễ dàng. Một thƣ mục chứa các thông
tin về thƣ mục, đƣợc tổ chức theo một định dạng đặc biệt. Các thành phần
đƣợc xem nhƣ các file, chúng đƣợc phân biệt dựa trên kiểu file: ordinary file,
directory file, character device file và block device file.
1.3.2

Các kiểu file trên Android

Trong nhiều hệ điều hành nhƣ Windows, ngƣời ta phân biệt rõ file và
folder là 2 thành phần khác hẳn nhau. Tuy nhiên jtrên hệ điều hành Android

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

10


GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

thì coi folder cũng là file và nó là một loại file đặc biệt. Thực tế còn một số
loại file nữa có thể liệt kê theo bảng sau:
Bảng 1- 1: Bảng liệt kê một số kiểu file trong Linux

Chữ cái biểu diễn

1.3.3

Kiểu file

d

Thƣ mục (directory)

b

File kiểu khối (block)

c

File kiểu ký tự (charater-type special file)

l

Liên kết tƣợng trƣng (symbolic link)

p

File đƣờng ống (pipe)

s

Socket

-

File bình thƣờng (regular file)

Cây thƣ mục hệ điều hành Android

Thƣ mục (file) root là thƣ mục gốc của tất cả các file thƣ mục cịn lại. Dƣới
nó có chứa một số file thƣ mục hệ thống. Mỗi thƣ mục (trừ thƣ mục root) đều
chứa một thƣ mục cha chứa nó, bản thân nó cũng có thể có nhiều file thƣ mục
con. Cấu trúc đó có thể mơ tả bằng một cây thƣ mục có dạng nhƣ sau:

Hình 1. 2: Cây thƣ mục mơ tả cấu trúc file

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

11


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

1.4 So sánh các hệ điều hành
1.4.1 Hệ điều hành di động và hệ điều hành Desktop
 Giống nhau: về bản chất hệ điều hành, những thành phần về lõi.
 Khác nhau:
- Hệ điều hành di động hoạt động trên các thiết bị nhỏ gọn, hạn chế
nhất là về vấn đề năng lƣợng. Các thành phần trên thiết bị cần phải
tối ƣu để tiết kiệm pin, điều đó nảy sinh mâu thuẫn với nhu cấu sử
dụng của ngƣời dùng. Điều đó chƣa kể đến việc thiết bị di động thì

phải nhỏ gọn, nhẹ nhàng nên việc tối ƣu phần cứng phải đƣợc quan
tâm.
- Đa số các hệ điều hành trên desktop đều cho phép nhiều ứng dụng
chạy đa nhiệm và khá tự do. Trong khi đó các hệ điều hành chạy
trên di động thƣờng khơng có phép chạy đa nhiệm, hoặc có đa
nhiệm thì các ứng dụng bị giới hạn khá nhiều.
1.4.2 So sánh hệ điều hành Android và các hệ điều hành di động
khác
 Giống nhau: đều mang đầy đủ bản chất của hệ điều hành di động nói
chung.
 Khác nhau:
- Android là hệ điều hành mã nguồn mở và miễn phí trong khi các hệ
điều hành di động cịn lại đều là nguồn đóng và có phí (khi một
hãng thứ hai sử dụng).
- Android đƣợc phát triển từ nhân Linux do đó nó có thể chạy tốt trên
nhiều dịng điện thoại khác nhau. Có độ tƣơng thích cao với các loại
phân cứng khác nhau nhiều hơn so với các hệ điều hành di động cịn
lại.

Ứng dụng kích thích tƣ duy toán học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

12


SVTH : TRẦN DUY ĐẠT

GVHD : Th.S TRẦN UYÊN TRANG

- Các ứng dụng chạy trên Android đƣợc viết bằng Java trong khi đó,
ứng dụng trên các hệ điều hành khác chủ yếu là viết bằng

C/C++/Object C. Ngay cả Symbian có hỗ trợ Java thì cũng khác so
với Android.

1.5 Giới thiệu máy ảo Android.
Android SDK và Plugin Eclipse đƣợc gọi là một Android Deverloper
Tool (ADT). Các Android coder sẽ cần phải sử dụng công cụ IDE
(Integrated Development Enveronment) này để phát triển, debugging và
testing cho ứng dụng.
Android Emulator đƣợc trang bị đầy đủ hầu hết các tính năng của một
thiết bị thật. Tuy nhiên, một số đã bị giới hạn nhƣ là kết nối qua cổng USB,
camera và video, nghe phone, nguồn điện giả lập và bluetooth.
Android Emulator thực hiện các công việc thông qua một bộ xử lý mã
nguồn mở, công nghệ này đƣợc gọi là QEMU ( />đƣợc phát triển bởi Fabrice Bellard.
Genymotion là một trình giả lập dành cho Android (x86 với khả năng
tăng tốc phần cứng OpenGL) và có sẵn các phiên bản Android đƣợc cấu
hình sẵn. Đây là máy ảo rất tuyệt vời dùng để dành cho việc thử nghiệm
ứng dụng. Dự án này đã phát triển từ phiên bản AndroidVM cũ và bây giờ,
Genymotion đã đến tay nhà phát triển với giao diện và tính năng mới trong
cài đặt và nhiều hơn thế nữa. Theo đánh giá của giới lập trình viên thì đây
là máy ảo chạy nhanh rất nhiều lần so với Android Emulator và giúp tiết
kiệm thời gian khi test ứng dụng.

Ứng dụng kích thích tƣ duy tốn học cho trẻ em mầm non trên nền tảng Android

13