Bài giảng: tin học đại cương pps

1
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
Đỗ Bá Lâm

TIN HỌC ĐẠI CƢƠNG
Bài 1: Thông tin và biểu diễn thông tin
(5 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập)
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
2
2
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.1.1. Thông tin và xử lý thông tin
1.1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)
1.1.3. Tin học và các ngành liên quan
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
3
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.1.1. Thông tin và xử lý thông tin
1.1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)
1.1.3. Tin học và các ngành liên quan
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
4
3

a. Thông tin (Information)
5
Thông tin là khái niệm trừu tƣợng,
giúp chúng ta hiểu và nhận thức thế giới
Dự báo thời tiết
Thời sự
Thông tin có thể truyền từ ngƣời này
sang ngƣời khác
b. Dữ liệu (Data)
6
Dữ liệu là vật mang thông tin
Dấu hiệu
Tín hiệu
Cử chỉ, hành vi
4
c. Xử lý dữ liệu (Data processing)
• Thông tin nằm trong dữ liệu  Cn phi xử lý dữ liệu để
thu đƣợc thông tin cn thiết, hữu ích phc v cho con
ngƣời
• Quá trnh xử lý dữ liệu
NHẬP
(INPUT)
XỬ LÝ
(PROCESSING)
XUẤT
(OUTPUT)
LƯU TRỮ (STORAGE)
• Khi dữ liệu ít, có thể
làm thủ công
• Khi dữ liệu nhiều lên,

các công việc lặp đi
lặp lại  ???
 Sử dng máy tính
điện tử để hỗ trợ cho
việc lƣu trữ, chọn lọc
và xử lý dữ liệu.
8
c. Xử lý dữ liệu (2)
5
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.1.1. Thông tin và xử lý thông tin
1.1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)
1.1.3. Tin học và các ngành liên quan
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
9
1.1.2. Máy tính điện tử
• Máy tính điện tử
(Computer):
– Làm việc không biết
chán
– Tiết kiệm rất nhiều thời
gian, công sức
– Tăng độ chính xác
trong việc tự động hóa
một phn hay toàn
phn của quá trnh xử
lý dữ liệu.
10

6
Máy tính điện tử có mặt ở khắp nơi
11
a. Biểu diễn thông tin trong MTĐT
• Trong máy tính mọi thông
tin đều đƣợc biểu diễn bằng
số nhị phân
• Để đƣa dữ liệu vào cho máy
tính, cn phi mã hoá nó về
dạng nhị phân.
• Với các kiểu dữ liệu khác
nhau cn có cách mã hoá
khác nhau.
12
7
a. Biểu diễn thông tin trong MTĐT (2)
• Đơn vị nhỏ nhất để biểu diễn thông tin gọi là bit.
• BIT là chữ viết tắt của BInary digiT.
• Một bit có 2 trạng thái: 0 hoặc 1
• 0 = OFF ; 1 = ON
13
OFF
ON
a. Biểu diễn thông tin trong MTĐT (3)
Tên gọi Ký hiệu Giá trị
Byte
KiloByte
MegaByte
GigaByte
TeraByte

Petabyte
Exabyte
B
KB
MB
GB
TB
PB
EB
8 bit
2
10
B = 1024 Byte
2
20
B = 1024 KB
2
30
B = 1024 MB
2
40
B = 1024 GB
2
50
B = 1024 TB
2
60
B = 1024 PB
14
• Các đơn vị biểu diễn thông tin lớn hơn:

8
b. Phân loại MTĐT
• Theo kh năng sử dng chung:
– Máy tính lớn/Siêu máy tính (Mainframe/Super
Computer)
– Máy tính tm trung (Mini Computer)
– Máy vi tính ( Micro Computer)
15
i. Máy tính lớn/Siêu máy tính
• Phức tạp, có tốc độ rất nhanh
• Sử dng trong các công ty lớn/viện nghiên cứu
• Gii quyết các công việc lớn, phức tạp
• Rất đắt (hàng trăm ngàn ~ hàng triệu USD).
• Nhiều ngƣời dng đng thời (100 – 500)
16
9
S
u
p
e
r
C
o
m
p
u
t
e
r
ii. Máy tính tm trung (Mini computer)

• Cũng giống nhƣ các máy Mainframe
• Sự khác biệt chính:
– Hỗ trợ ít ngƣời dng hơn (10 – 100)
– Nhỏ hơn và rẻ hơn (vài chc nghn USD)
18
10
iii. Máy vi tính (Micro computer)
• Sử dng vi xử lý
• Nhỏ, rẻ, hiệu năng cao,…
• Ph hợp cho nhiều đối tƣợng ngƣời dng, sử dng
nhiều trong công nghiệp và gii trí:
– Máy tính cá nhân – Personal Computer (PC)
– Máy tính “nhúng” – Embedded Computer
– Các thiết bị cm tay nhƣ điện thoại di dộng, máy tính bỏ túi
–
19
Máy tính cá nhân (Personal Computer – PC)
• Máy tính để bàn – Desktop Computer
• Máy tính di động – Portable Computer
– Máy tính xách tay (Laptop Computer)
– Máy tính bỏ túi (PDA - Personal Digital Assistant)
• Máy tính bng – Tablet Computer
Máy tnh đ bn
Laptop
Máy tnh bng
PDA
11
Máy tính nhúng (Embedded computer)
• Là máy tính chuyên dng
(special-purpose computer)

• Gắn trong các thiết bị gia
dng, máy công nghiệp
• Giúp con ngƣời dng sử dng
thiết bị hiệu qu hơn
21
c. Các thế hệ máy tính
• Sự phát triển về công nghệ  Sự phát
triển về máy tính
22
12
i. Thế hệ đu (1950 – 1958)
• 1930’s: Bóng đèn được sử dụng làm các bảng mạch tín
hiệu điều khiển (electric circuits or switches)
• Điều khiển bằng tay, kích thước rất lớn
23
Bóng đèn
chân không
(vacumm
tube)
ENIAC
• Máy tính điện tử đầu tiên với công nghệ bóng chân không:
• Kích thước: dài 10m, rộng 3m, cao 3m
• Trong 1 giây thực hiện được 3 phép toán
24
ENIAC -
Electronic
Numerical
Integrator
and
Calculator

13
UNIVAC 1
• Là máy tính thương mại đầu tiên
• Thực hiện 30000 phép toán / 1 giây
25
UNIVAC I -
UNIVersal
Automatic
Computer
ii. Thế hệ thứ hai (1958 – 1964)
• 1947: Bóng bán dẫn được phát minh tại Bell
Laboratories
• Bóng bán dẫn được sử dụng thay bóng đèn chân không
26
Công nghệ bán dẫn
(diodes, transistors)
14
TRADIC
27
• Máy tính đầu tiên sử dụng
hoàn toàn bóng bán dẫn:
• 8000 transistors
• Nhanh hơn
• Nhỏ hơn
• Rẻ hơn.
TRADIC - TRAnsistorized
Airborne DIgital Computer
iii. Thế hệ thứ ba (1965 – 1974)
28
• 1959 – thiết kế ra vi mạch đầu tiên dựa trên công nghệ

silicon (silicon chip or microchip)
• Trên 1 vi mạch tích hợp hàng triệu transitor
Công nghệ mạch tích hợp
(IC – integrated circuit)
15
Vi mạch – Integrated Circuit
29
• Nhỏ hơn,
• Rẻ hơn,
• Hiệu quả hơn
IBM 360
30
• Thiết kế trên
công nghệ IC
• Tốc độ tính toán:
1000 tỷ phép toán
trong 1 giây
16
iv. Thế hệ thứ tƣ (1974 – nay)
31
• Microprocessor = Central Processing Unit (CPU) thiết kế
trong 1 vi mạch đơn
• 1971 : Intel 4004
Vi xử lý (Microprocessor)
1975 – Altair 8800
32
Máy tính cá nhân đầu
tiên – Altair 8800
17
Vi xử lý (Microprocessor)

33
1981 – IBM PC
34
Thế hệ máy tính cá
nhân mới với kiến trúc
mở IBM
18
1984 – Apple Macintos
35
1990 - … Personal Computers
36
• Tốc độ vi xử lý tăng nhanh:
• CPU 1 lõi,
• CPU đa lõi
• Kiến trúc ít thay đổi
19
Thế hệ thứ tư (tiếp)
L
a
p
t
o
p
Máy
tính
để
bàn
Pocket
Pentium
Thế hệ thứ tư (tiếp)

38
20
More
Pentium
Pro
III
IV
39
Itanium
64-bit Intel
Microprocessors
40
Thế hệ thứ tư (tiếp)
40
21
Thế hệ thứ tư (tiếp)
N
e
t
w
o
r
k
e. Thế hệ 5 (1990 - nay)
• Artificial Intelligence (AI)
• Công nghệ vi điện tử với
tốc độ tính toán cao và
xử lý song song.
• Mô phỏng các hoạt động
của não bộ và hành vi

con ngƣời
• Có trí khôn nhân tạo với
kh năng tự suy diễn
phát triển các tnh huống
nhận đƣợc
22
Xu hƣớng ngày nay
• Nhanh hơn
• Nhỏ hơn
• Rẻ hơn
• Dễ sử dng
hơn
43
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.1.1. Thông tin và xử lý thông tin
1.1.2. Máy tính điện tử (MTĐT)
1.1.3. Tin học và các ngành liên quan
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
44
23
1.1.3. Tin học và các ngành liên quan
• Tin học (Computer Science/Informatics)
• Công nghệ thông tin (Information Technology - IT)
• Công nghệ thông tin và truyền thông (Information
and Communication Technology – ICT).
• 1957, Karl Steinbuch ngƣời Đức đề
xƣớng trong 1 bài báo có thuật ngữ
"Informatik "

• 1962, Philippe Dreyfus ngƣời Pháp gọi là
“informatique "
• Phn lớn các nƣớc Tây Âu, trừ Anh đều
chấp nhận. Ở Anh ngƣời ta sử dng thuật
ngữ „computer science‟, hay „computing
science‟,
• 1966, Nga cũng sử dng tên informatika
46
a. Tin học (Informatics)
24
a. Tin học (2)
• Tin học đƣợc xem là ngành khoa học nghiên
cứu các phƣơng pháp, công nghệ và kỹ thuật
xử lý thông tin một cách tự động.
• Công c chủ yếu sử dng trong tin học là
máy tính điện tử và một số thiết bị truyền tin
khác.
• Nội dung nghiên cứu của tin học chủ yếu
gm 2 phn:
– Kỹ thuật phn cứng (Hardware engineering)
– Kỹ thuật phn mềm (Software engineering)
47
• Xuất hiện ở Việt nam vào những năm 90
của thế kỷ 20.
• CNTT 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.
(Information Technology Association of America)
48

b. Công nghệ thông tin
25
• Một ngành sử dng hệ thống các thiết bị và máy
tính, bao gm phn cứng và phn mềm để cung
cấp một gii pháp xử lý thông tin cho các cá
nhân, t chức có yêu cu
• Có nh hƣởng và đƣợc ứng dng trong nhiều
ngành nghề khác nhau của xã hội
• Các ứng dng ngày nay của IT:
– Qun trị dữ liệu
– Qun lý hệ thống thông tin
– Thiết kế sn phẩm
– Ứng dng khoa học…
49
b. Công nghệ thông tin (2)
• Information and Communication Technology
– Truyền thông máy tính là sự kết nối một số lƣợng
máy tính với nhau
• Là thuật ngữ mới, nhấn mạnh sự không thể tách
rời hiện nay của CNTT với công nghệ truyền
thông trong thời đại “tất c đều nối mạng”
• Internet - Mạng máy tính toàn cầu
50
c. Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT)