Tong quan ve Cong nghe thong tin

Chương 2
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Chương 2 với tiêu đề “Tổng quan về công nghệ thông
tin” nhằm trang bị những kiến thức cơ bản về sự hình thành và
phát triển CNTT, phần cứng và phần mềm của máy tính điện tử
và truyền thông – những yếu tố hạ tầng cốt lõi của các hệ thống
xử lý thông tin hiện đại. Những nội dung trong chương này được
trình bày theo cách thức định hướng cho người sử dụng cuối của
công nghệ thông tin.
Chương này được chia thành 4 mục với những nội dung
cơ bản sau:
2.1 Tổng quan về sự hình thành và phát triển CNTT.
Mục này trình bày một số khái niệm chính, nội dung cơ bản, lịch
sử hình thành và phát triển, và xu thế mới của CNTT.
2.2 Phần cứng của máy tính điện tử. Mục này mô tả máy
tính điện tử theo các khối chức năng, trình bày về chức năng và
một số thiết bị thông dụng thuộc các thiết bị vào, thiết bị ra, thiết
bị nhớ; mô hình cơ bản của bộ xử lý trung tâm và một số chuẩn
hiện nay; Phân loại máy tính điện tử và xu thế máy tính trong
tương lai gần.
2.3 Phần mềm máy tính điện tử. Mục này trình bày khá
kỹ về nguyên lý làm việc tự động theo chương trình ở cấp vi
lệnh để người học mường tượng được phần mềm điều khiển
hoạt động của các thiết bị máy tính như thế nào, và phân loại
phần mềm và xu thế phần mềm trong tương lai.
2.4 Truyền thông. Truyền thông, đặc biệt là viễn thông,
đã hòa nhập với CNTT thành CNTT và Viễn thông (ITC) được
trình bày từ khái niệm, mô hình và lịch sử phát triển của truyền
thông và sự hòa trộn của nó với CNTT.
Để hiểu hết những kiến thức trình bày trong chương này
học viên phải dành một số thời gian thích đáng, tuy nhiên kiến

thức thu được sẽ rất hữu ích cho những người có cơ hội quản trị
những nguồn lực thông tin hiện đại với kinh phí đầu tư lớn trong
tương lai ở các doanh nghiệp.


2.1 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ
THÔNG TIN
Công nghệ thông tin (Information Technology- IT) là
các công nghệ hoạt động thu thập, xử lý, lưu trữ và phân phát
thông tin dạng tiếng nói, hình ảnh, văn bản, âm thanh và thông
tin thông qua tính toán và truyền thông dựa trên nền tảng vi
điện tử. Thuật ngữ theo nghĩa hiện đại này xuất hiện lần đầu tiên
trong tạp chí Harvard Business Review, năm 1958, mà tác giả là
Leavitt và Whisler đã viết như sau “Công nghệ mới này còn
chưa được xác định tên riêng. Chúng ta sẽ gọi nó là công nghệ
thông tin (CNTT)”
Cũng có thể hiểu một cách ngắn gọn như công thức:
CNTT=Xử lý dữ liệu+Viễn thông+Văn phòng tự động+ Q.lý
(IT = Data Procesing+ Telecom+Auto Office+ Management)

Vào những năm 1960 đến những năm 1970 thuật ngữ
CNTT (IT) ít được biết đến, nó được dùng bởi một số người làm
việc trong ngân hàng hoặc bệnh viện để mô tả quy trình lưu trữ
thông tin. Với bước phát triển của công nghệ tính toán và văn
phòng không giấy, CNTT trở thành thuận ngữ quen thuộc.
CNTT được xác định là ngành công nghiệp sử dụng máy tính,
mạng, lập trình phần mềm, các thiết bị và các quy trình để lưu
trữ, xử lý, tìm kiếm, truyền đưa và bảo vệ thông tin.
Phạm trù CNTT được hiểu là bao hàm tất cả những gì có
liên quan tới công nghệ tính toán như mạng máy tính, phần

cứng, phần mềm, internet và cả những người làm việc với những
công nghệ đó. CNTT hoạt động chủ yếu xoay quanh những ứng
dụng trên máy tính. Môi trường làm việc ngày nay phụ thuộc rất
nhiều vào máy tính.
CNTT còn là lĩnh vực công nghệ quản trị và mở rộng sang
các lĩnh vực khác trong đó bao hàm không chỉ những lĩnh vực
như phần cứng, phần mềm máy tính, ngôn ngữ lập trình, cấu
trúc dữ liệu,… Nói một cách ngắn gọn bất cứ thứ gì đưa ra dữ


liệu, thông tin và tri thức lĩnh hội được dưới bất cứ dạng thức
nhìn thấy được, nghe thấy được, cảm thấy được thông qua bất
kỳ cơ chế phân phát đa phương tiện nào đều được coi là thuộc
CNTT. CNTT cung cấp bốn lớp dịch vụ khung trợ giúp điều
hành chiến lược kinh doanh. Bốn dịch vụ đó là tự động hóa quy
trình kinh doanh, cung cấp thông tin, tiếp xúc khách hàng và
công cụ tăng hiệu quả.
Chuyên gia CNTT thực hiện hàng loạt các chức năng từ
cài đặt ứng dụng đến thiết kế các mạng máy tính phức tạp và cơ
sở dữ liệu thông tin; quản trị dữ liệu, quản trị mạng, kỹ thuật
phần cứng, thiết kế phần mềm cũng như quản trị toàn bộ hệ
thống CNTT. CNTT đang mở rộng sự thuận tiện của máy tính
cá nhân và tích hợp với những công nghệ khác như điện thoại di
động, truyền hình, các công nghệ truyền thông cầm tay khác với
những khái niệm mới như tính toán di động(Mobile Computing)
và tính toán khắp nơi (Ubiquitous Computing)
2.1.1 Những nội dung cơ bản của CNTT
a. Xác định hệ thống thông tin
+ Xác định các thể loại thông tin, yêu cầu về chất
lượng thông tin.

+ Xác định các chuẩn thông tin
+ Xác định hệ thống phần cứng và phần mềm hệ thống
+ Xây dựng tổ chức cho toàn hệ thống thông tin
b. Thu nhận thông tin
+ Kỹ thuật đo đạc để lấy số liệu
+ Tổ chức hệ thống thống kê số liệu thông qua bộ máy
quản lý của ngành
+ Tổ chức hệ thống cập nhật dữ liệu
c. Quản lý thông tin
+Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu


+Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
d). Xử lý thông tin
+ Phân tích và tổng hợp hệ thống thông tin
+ Giải các bài toán ứng dụng chuyên ngành
e. Truyền thông tin
+ Xây dựng hệ thống đường truyền thông tin
+ Giải pháp truyền thông tin trên mạng
+ Hệ quản trị mạng thông tin
+ Bảo vệ an toàn trên đường truyền thông tin
+ Bảo mật thông tin
f. Cung cấp thông tin
+ Xây dựng giao diện với người sử dụng
+ Hiển thị thông tin theo nhu cầu
+ Tổ chức mạng dịch vụ thông tin
2.1.2 Sơ lược lịch sử hình thành và phát triển CNTT
Lịch sử CNTT được chia làm 4 giai đoạn lớn dựa vào
công nghệ chính được dùng để giải quyết việc thu thập, xử lý,
lưu trữ, phân phối và truyền thông tin. Đó là Tiền cơ khí, Cơ

khí, Cơ điện tử và Điện tử
a. Thời kỳ tiền cơ khí: 3000 trước CN đến 1450 sau CN.
- Chữ viết, chữ cái và truyền thông.
Đầu tiên con người liên lạc, truyền thông cho nhau chỉ
bằng cách nói và vẽ hình.. 3000 trước CN người Xumê ở
Mesopotamia (Nam Iraq) đã để lại hình thức liên lạc này.
Khoảng năm 2000 trước CN, người phoenicians đã sáng tạo ra
những ký hiệu. Sau đó người Hy Lạp kế thừa các chữ cái
phoenix và cho thêm những nguyên âm; người La mã đặt tên La
tinh cho các chữ để tạo ra bảng chữ cái dùng ngày nay


- Bút và giấy – Những công nghệ thu thập tin.
Người Sumerians dùng bút trâm để vẽ các ký hiệu trên đất
sét ướt. Khoảng năm 2600 trước CN, người Ai Cập viết trên
giấy cói phẳng. Khoảng 100 sau CN, người Trung Quốc làm
giấy từ sợi vải, công nghệ làm giấy này ngày nay vẫn sử dụng.
- Sách và thư viện: Thiết bị lưu trữ lâu dài.
Lãnh đạo tôn giáo ở Mesopotamia dùng sách sớm nhất.
Những người Ai Cập dùng giấy cuộn để viết. Khoảng 600 trước
CN, người Hy Lạp bắt đầu việc đóng các tờ giấy với nhau thành
quyển sách.
- Hệ thống chữ số đầu tiên.
Người Ai Cập có các số từ 1-9 như các vạch thẳng, số 10
như chữ U hoặc hình tròn, số 100 như sợi dây cuộn, số 1000 như
là hoa sen. Hệ thống chữ số giống như được dùng ngày nay
được người Indu, Ấn độ sáng tạo ra vào khoảng 100-200 sau
CN. Hệ thống đó có 9 chữ số. Vào khoảng 875 sau CN chữ số 0
mới ra đời. Máy xử lý thông tin số đầu tiên là bàn tính gẩy.

Bàn tính gẩy: Một trong những bộ xử lý thông tin đầu tiên

b. Thời kỳ cơ khí: 1450 - 1840
- Bùng nổ thông tin lần thứ nhất.
Sáng chế ra máy in. Johann Gutenberg (Mainz, Germany)
sáng tạo ra quy trình in kim loại chuyển động vào năm 1450.
Phát triển chỉ mục sách và đánh số trang.
- Máy tính toán đa mục đích đầu tiên


Những máy tính đa năng đầu tiên là Thước lô ga, máy tính
Pascal và Leibniz.

Đầu những năm 1600, William Oughtred, mục sư người Anh đã sáng chế ra
thước lô ga. Máy tính analog đầu tiên.

Máy tính Pascal do Blaise Pascal (1623-62) sáng chế (phía trước và phía sau)


Máy tính cơ khí đầu tiên, khoảng năm 1642 của Leibniz

Máy tính vi phân(trái) và máy tính tích phân (phải) của Charles Babbage
(1792-1871), Nhà toán học Anh. Mô hình năm 1822

Máy dệt dùng bìa đục lỗ


Thiết kế vào những năm 1830.Có một số bộ phận như với
máy tính hiện đại như bộ lưu trữ, trục xoay xử lý, bìa đục lỗ. Lý
thuyết sử dụng logic nhị phân và chương trình cố định được

thực hiện trong thời gian thực. Augusta Ada Byron (1815-52)
người đã viết mã chương trình nhị phân cho máy này và được
coi là lập trình viên đầu tiên.
c. Thời kỳ điện cơ: 1840 - 1940.
Sự tìm ra cách sử dụng điện là sự tiến triển chính trong
giai đoạn này. Tri thức và thông tin được chuyển sang các vật
mang xung điện. Sự khởi đầu của viễn thông. Pin Voltair cuối
thế kỷ 18. Điện tín đầu thế kỷ 18, tín hiệu Morse vào năm 1835
(Tạch/tè, chấm và vạch)
- Điện thoại và Radio. Alexander Graham Bell, năm 1876
phát minh ra chuông điện và việc tìm ra sóng điện từ truyền qua
không gian và có thể gây ra hiệu ứng tại một điểm cách xa điểm
khởi sinh ra chúng, Hai sự kiện này giúp Guglielmo Marconi
phát minh ra Radio năm 1894
- Máy tính điện cơ
Herman Hollerith (1860-1929) năm 1880 đã sáng chế ra chiếc
máy tính điện cơ đầu tiên có sử dụng bìa đục lỗ.


Máy bìa đục lỗ thời kỳ đầu.

Những năm 1890, hãng IBM (International Business
Machines Corporation) cho ra đời thương hiệu đầu tiên là máy
tính Mark 1

Băng giấy lưu trữ dữ liệu và các lệnh của chương trình.


Howard Aiken, nghiên cứu sinh Harvard University, xây
dựng máy tính Mark I; hoàn thành tháng 2/1942. Với chiều cao

8 feets, dài 51 feets, dầy 2 feets, nặng 5 tấn và sử dụng khoảng
750 ngàn linh kiện.
d. Thời kỳ đại điện tử: 1940 – đến nay.
Vào những năm 1940, chiếc máy tính điện tử đầu tiên ra đời
sử dụng bóng đèn điện tử chân không (tube). Đó là chiếc máy đa
mục đích tốc độ cao Electronic Numerical Integrator and
Computer (ENIAC) do nhóm thiết kế đứng đầu là Eckert và
Mauchly.

Nhóm ENIAC (14/04/1946)
Từ trái sang: J. Presper Eckert, Jr.; John Grist Brainerd; Sam
Feltman; Herman H. Goldstine; John W. Mauchly; Harold Pender;
Major General G. L. Barnes; Colonel Paul N. Gillon.


Phía sau máy ENIAC

Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC)
Máy được giới thiệu vào năm 1946, sử dụng bóng đèn điện tử
chân không để thực hiện các tính toán. Đó là máy tính điện tử
đầu tiên, nó được John Mauchly –nhà vật lý và J. Prosper Eckert
kỹ sử điện tử phát triển tại Khoa kỹ sư điện tử, Đại học
Pennsylvania, được sự tài trợ của Bộ Quốc phòng Mỹ. Tuy
nhiên lúc đầu nó chưa chứa được chương trình.


Máy tính đầu tiên nhớ được chương trình

Đầu những năm 1940, Mauchly và Eckert đã bắt đầu thiết
kế EDVAC(Electronic Discreet Variable Computer). Tháng 6

năm 1945 John von Neumann đăng một bài báo cáo có tầm ảnh
hưởng lớn “Báo cáo về EDVAC". Các nhà khoa học Anh đã sử
dụng báo cáo này và đã đi nhanh hơn người Mỹ. Tư tưởng của
Neuman được hiện thực hóa ngay ở Đại học Manchester. Và
Manchester Mark I đi vào hoạt động tháng 6/1948 trở thành
máy tính có lưu trữ chương trình đầu tiên. Maurice Wilkes –
một nhà khoa học ở Đại học Cambridge hoàn thiện lên thành
EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) vào
năm 1949 và đây là máy tính lưu chương trình đa mục đích sử
dụng đầu tiên.

UNIVAC máy tính vạn năng đầu tiên cho sử dụng thương mại.


- Thế hệ tính toán điện tử số.
+ Thế hệ thứ nhất (1951-1959)
Đặc trưng: Bóng chân không là linh kiện logic chính. Bìa
đục lỗ là cách nhập liệu và lưu trữ ngoài. Trống từ quay làm bộ
nhớ trong chứa dữ liệu và chương trình. Chương trình được viết
trong ngôn ngữ máy, Assembly và yêu cầu có chương trình dịch

+ Thế hệ thứ hai (1959-1963).
Đặc trưng: Transistor là linh kiện chính. Băng từ và đĩa từ
bắt đầu thay thế bìa đục lỗ như thiết bị nhớ ngoài. Điểm phân
cực từ tính để ghi dữ liệu 0/1 trở thành công nghệ chính của bộ
nhớ trong. Sử dụng ngôn ngữ lập trình bậc cao như Fortran,
Cobol.


+ Thế hệ thứ 3 (1964-1979).

Đặc trưng: Sử dụng mạch tích hợp - IC (integrated
circuits). Băng từ và đĩa từ thay thế hoàn toàn bìa đục lỗ như
thiết bị nhớ ngoài. Bộ nhớ trong bằng các điểm nhiễm từ bắt đầu
có dạng mới MOS (Metal Oxide Semiconductor) như một vi
mạch tích hợp. Hệ điều hành là những ngôn ngữ lập trình phát
triển như BASIC (sản phẩm đầu tay của Bill Gates và Microsoft
vào năm 1975).

Vi mạch

Máy tính sử dụng mạch tích hợp


+ Thế hệ thứ tư (1979- nay)
Đặc trưng: Sử dụng các vi mạch tích hợp rất lớn (LargeScale and Very Large-Scale Integrated Circuits - LSI và
VLSIC). Bộ vi xử lý chứa cả bộ nhớ, mạch logic, mạch điều
khiển trên cùng một con chip. Điều đó tạo điều kiện ra đời các
máy tính cá nhân (PC) như APPLE II năm 1977, giá 1195 USD,
IBM PC năm 1981… Khởi đầu hệ điều hành MS DOS và các
ngôn ngữ lập trình thế hệ 4 như Visicalc, Lotus 1-2-3, Dbase,
MS Word,… Giao diện đồ họa (GUI) cho các máy PC ra đời
đầu những năm 1980. MS Windows khởi đầu năm 1983 mạnh
mẽ từ những năm 1990.

Giao diện đồ họa của Apple năm 1984.

+ 10 sự kiện nổi bật nhất của CNTT đối với kinh tế và
quản trị kinh doanh.
Suốt quá trình lịch sử phát triển của CNTT có rất nhiều
mốc lịch sử quan trọng. Đối vời người sử dung CNTT trong

quản trị và làm kinh tế thì 10 sự kiện sau đây là có ý nghĩa nhất.
1. Sự phát triển của COBOL (1959)
Có rất nhiều ngôn ngữ lập trình ra đời trong giai doạn này
những không có ngôn ngữ nào có ảnh hưởng lớn tới hoạt động
kinh doanh như ngôn ngữ COBOL. Ngôn ngữ này đã tạo ra rất


nhiều chuẩn hiện đại cho việc viết các phần mềm ứng dụng, đặc
biệt là ứng dụng trong quản trị kinh doanh.
2. Sự phát triển của ARPANET (1969)
Không thể phủ nhận một thực tế là ARPANET là người đi
trước của Internet hiện đại. ARPANET bắt đầu bằng hàng loạt
những ghi nhớ do J.C. R. Licklider viết và được gọi là Mạng
máy tính và khởi đầu cho mạng liên ngân hà (Intergalactic
Computer Network). Nếu không có sự phát triển của ARPANET
thì diện mạo của CNTT có thể sẽ khác biệt hoàn toàn với bây
giờ.
3. Tạo ra UNIX (1970)
Mặc dù có nhiều người cho rằng Windows là hệ điều hành
quan trọng nhất đã từng được tạo ra, tuy nhiên UNIX mới xứng
đáng với tên hiệu đó. Unix bắt đầu từ một dự án do MIT và
AT&T liên kết thực hiện. Sự khác biệt lớn nhất và là quan trọng
nhất đó là một hệ điều hành cho phép nhiều người sử dụng cùng
truy cập đồng thời vào một máy tính. Điều đó làm nẩy sinh môi
trường nhiều người sử dụng (Multi-User) và tạo hướng phục vụ
các dịch vụ cộng đồng trên mạng. Năm 1970 đánh dấu ngày mà
cái tên Unix được sử dụng.
4. Máy laptop đầu tiên (1979)
William Moggridge làm việc cho GRID Systems
Corporation, đã thiết kế máy tính hình chữ V (gập lại được) này.

Nó được đưa ra thị trường vào năm 1991. GRID đã nhanh chóng
mua bản quyền sáng chế, nhưng sau đó đã bán lại cho AST. Sự
ra đời của máy Laptop là một cuộc cách mạng cho tính toán di
động, dẫn đến khái niệm văn phòng di động trong kinh doanh.
5. Công trình Linux(1991) của Linus Benedict Torvald
Linus Benedict Torvald là một nhà khoa học máy tính
Phần Lan, - người khởi đầu Linux. Không thể phủ nhận tầm
quan trọng của hệ điều hành mã nguồn mở có tính giáo dục cao
ngất này. Linux đã mang GPL và mã nguồn mở lên hàng đầu và


ép nhiều công ty (và hệ thống pháp lý) phải xem xét vấn đề dộc
quyền thực tế cũng như nâng cao thanh barie mở rộng đường
cho việc cạnh tranh. Linux là hệ điều hành đầu tiên cho phép
sinh viên và công ty nhỏ nghĩ tới những con đường to lớn hơn
nhiều so với ngân sách hạn hẹp trước đây của họ không cho
phép nghĩ tới những điều đó.
6. Sự kiện ra đời Windows 95 (1995)
Rõ ràng là Windows 95 đã thay đổi cách nhìn thấy và
cảm nhận về máy tính để bàn. Khi Windows 95 làm rung động
thị trường bằng bằng các hình dáng chuẩn của các thanh công
cụ, Thực đơn khởi động, biểu tượng trên màn hình và những
miền chú giải (toolbar, start menu, desktop icons, and
notification area). Mọi hệ điều hành khác đã bắt chước những
chuẩn thực tế mới này.
7. Quả bóng dot-com (.com) năm 1990
Quả bong bóng Kinh doanh điện tử hay quả bong bóng dot
com (.com) năm 1990 đã làm một điều mà trước đây chưa hề có.
Đó là môi trường kinh doanh ảo (Virtual Business
Environment). Sự kiện này chỉ ra rằng một ý tưởng vĩ đại có thể

dễ dàng trở thành hiện thực. Những công ty như Amazon and
Google không phải sống tốt nhờ sự bùng nổ của dot-com nhưng
các hãng này lớn lên và trở thành siêu quyền lực cũng nhờ có
ảnh hưởng lớn của việc kinh doanh trong thế giới ảo hiện đại.
Dot-com không chỉ mang các công ty đến cho chúng ta mà
chúng còn chỉ cho chúng ta thấy rằng công nghệ giúp chúng ta
có thể làm những công việc hàng ngày nhanh hơn, tốt hơn và
mạnh mẽ hơn.
8. Steve Jobs tái nhập Apple (1996)
Sự kiện này thực tế muốn nói tới một thuật ngữ tác động
rất mạnh tới thế giới CNTT: iPod. Nếu như Jobs không trở lại
với hãng Apple, thì iPod rất có thể sẽ không ra đời và Apple có
thể đi vào con đường quạnh hưu. Không có Apple, thì cũng sẽ


không có OS X, khi không có OS X, thì thế giới hệ điều hành
chỉ hạn hẹp với Windows và Linux.
9. Sự thành lập của công ty Napster (1999)
Đây là một công ty lưu trữ và bán các sản phẩm âm nhạc
trực tuyến. Sự kiện chia sẻ tệp (File sharing). Có thể đang còn
những tranh cãi về tính pháp lý của việc chia sẻ tệp nhưng
không thể phủ nhận tầm quan trọng của P2P file sharing. Không
có Napster thì việc chia sẻ tệp sẽ có một chiều hướng rất khác so
với ngày nay. Napster (và giao thức gốc rễ P2P) đã ảnh hưởng
rất sâu sắc tới việc hình thành giao thức BitTorrent- một giao
thức chia sẻ tài nguyên trên mạng đồng đẳng do nhà lập trình
Bram Cohen phát triển. Giờ đây Torrents gói gém khỏang 1/3
dữ liệu buôn bán và thực hiện việc chia sẻ dễ dàng các tệp lớn.
Napster cũng đã bắt mọi người phải suy nghĩ lại về quyền số hóa
(digital rights) vì số hóa có thể mang lại ảnh hưởng tiêu cực.

10. Sự xuất hiện của Wikipedia (2000)
Wikipedia đã trở thành nguồn thông tin dẫn đầu trên
Internet và với những hiệu quả xã hội tốt đẹp. Đây là một nguồn
thông tin cộng tác lớn nhất sẵn sàng cho xã hội. Wikipedia đã
trở thành nguồn thông tin thường được trích dẫn, tra cứu nhất
trên hành tinh. Mặc dù một số trường học từ chối chấp nhận
Wiki như là một nguồn thông tin tin cậy (vì tính hợp pháp còn
có vấn đề) nhưng rõ ràng Wikipedia là một trong những bộ sưu
tập thông tin lớn nhất và truy nhập nhiều nhất.
2.1. 3 Xu hướng phát triển CNTT
a. Nhu cầu đa dạng hoá thông tin
Trước đây khoảng 15 năm người ta mới chỉ quan tâm tới
xử lý số cho các thông tin chữ và số vì khả năng các thiết bị tin
học mới chỉ xử lý được các loại thông tin này. Nhu cầu đã đòi
hỏi con người phải xử lý thông tin đa dạng hơn như thông tin đồ
hoạ, hình ảnh động, âm thanh. Đến nay, các thể loại thông tin
mà con người có thể cảm nhận được đều đã xử lý ở dạng số;


đáng kể là các thông tin đồ hoạ ở dạng raster và vector, các
thông tin multimedia ở dạng âm thanh, hình ảnh động v..v..
b. Nhu cầu chính xác hoá thông tin
Thông tin cần được thu nhập chính xác là một nhu cầu
đương nhiên của con người. Đối với các thông tin chữ - số cần
phải đảm bảo thu nhận chính xác. Điều quan trọng cần quan tâm
hơn là tính chính xác đối với các thông tin
c. Xu hướng phát triển phần cứng và phần mềm hệ thống
Thiết kế phần cứng và phần mềm hệ thống cho các máy
tính là một quá trình phát triển rất sinh động. Trong những năm
1950 và 1960 những người thiết kế máy tính đã đi theo tư tưởng

tập trung, một máy tính sẽ thiết kế để đủ thực hiện mọi nhiệm vụ
của một cơ sở xử lý thông tin. Vì vậy người ta đã thiết kế và sản
xuất các loại máy tính cỡ lớn. Tất nhiên công nghệ điện tử trong
giai đoạn này chưa đạt được trình độ cao nên kích thước các loại
máy tính lại càng lớn. Phần mềm hệ thống cơ bản là OS và
UNIX.
Từ những năm 1970 khi các bộ vi xử lý ra đời những
người thiết kế máy tính đã đưa ra các loại máy tính cá nhân gọi
là PC với phần mềm hệ thống DOS. Các máy tính PC lúc này
góp phần quyết định trong việc xã hội hoá công nghệ thông tin.
Sau đó trong cuối thế kỷ 20, hãng Microsoft đã có công lớn
trong việc hình thành sản phẩm nền hệ thống WINDOWS với
các phiên bản 3.11 for Workgroup, NT. Đặc biệt WINDOWS
NT đã có phiên bản chạy trên máy tính cỡ trung bình. Cho tới
nay hai loại máy tính vẫn đang song song tồn tại; máy tính cỡ
lớn (mainframe) và trung bình (workstation) với phần mềm hệ
thống UNIX là máy tính PC với phần mềm hệ thống
WINDOWS. Cuộc chạy đua giữa hai dòng máy tính này sẽ dẫn
tới một sự hoà nhập trong tương lai khi các bộ vi xử lý đạt được
tốc độ xử lý thông tin ngang cỡ với các bộ xử lý của các máy
tính trung bình.


Khoảng từ những năm 1980, người ta đã đưa ra ý tưởng
hình thành hệ thống mạng máy tính. Đây là một ý tưởng có tính
cách mạng trong công nghệ thông tin và đã làm thay đổi hướng
phát triển. Đầu tiên người ta giải quyết mạng cục bộ (LAN)
nhằm nối các máy nhỏ lại với nhau để giải quyết các bài toán
lớn hơn. Hệ mạng này làm cho máy tính PC có thể đóng một vai
trò và vị trí cao hơn trong ứng dụng thực tế. Sau đó người ta đã

tổ chức hệ thống thông tin toàn cầu (Internet) làm cho thông tin
được xã hội hoá mạnh hơn và các máy tính PC càng phát huy
khả năng lớn hơn. Từ việc triển khai hệ thống internet cho từng
ngành hoặc cho từng khu vực và hệ thống extranet cho liên
ngành hoặc liên khu vực. Khi các mạng thông tin được hình
thành người ta lại đưa ra một mô hình máy tính mới là NC- máy
tính mạng. Đây là loại máy tính rất đơn giản có nhiều phần cứng
được sử dụng chung trên mạng.
d. Sự phát triển của kỹ thuật xử lý thông tin
Tốc độ xử lý thông tin với các bộ xử lý (CPU) hiện nay đã
tăng lên hàng nghìn lần so với 10 năm trước (ví dụ từ hệ thống
16 bít tới hệ 64 bít hiện nay). Tốc độ xử lý cao là điều kiện để
các nhà thiết kế phần mềm thực hiện các ý tưởng về định hướng
đối tượng (object- oriented), kỹ thuật liên kết OLE nhúng và nối
(linking and embeding), kỹ thuật xử lý đa nhiệm vụ
(multitasking) và kỹ thuật liên kết mạng (networking). Các kỹ
thuật xử lý này có tác động mạnh tới việc tổ chức cơ sở dữ liệu,
xử lý khối lượng dữ liệu lớn và các thông tin phức tạp.
e. Sự phát triển trong xây dựng các cơ sở dữ liệu
Trước đây máy tính được thiết kế theo quan điểm tập
trung (centralized data- base). Mô hình thiết kế này tỏ ra lúng
túng khi phải quản lý một khối lượng thông tin lớn và đa dạng.
Từ khi mạng máy tính ra đời người ta đã đưa ra quan niệm về hệ
thống cơ sở dữ liệu phân tán (dicentralized data base). Hệ CSDL
phân tán vừa cho phép giải quyết tốt bài toán với khối lượng dữ
liệu lớn, vừa tạo được khả năng tương thích giữa hệ thống thông


tin với hệ thống quản lý vừa tạo điều kiện tốt cho quá trình xã
hội hoá thông tin.

f. Sự phát triển mạng thông tin và kỹ thuật truyền tin
Quá trình phát triển mạng thông tin từ mạng cục bộ (LAN)
tới các mạng diện rộng (WAN) bao gồm intranet, extranet, hay
internet đã giới thiệu ở trên. Các xa lộ thông tin với đường
truyền tốc độ cao được hình thành để nối các máy lại với nhau.
Thiết kế cụ thể các mạng là một kỹ thuật đơn thuần, ít điều cần
nói đến. Vấn đề quan trọng ở đây là cần giải quyết tốc độ truyền
tin, tính an toàn khi truyền tin và đảm bảo bí mật khi truyền tin.
Các vấn đề này đang được giải quyết từng bước.
g. Sự phát triển kỹ thuật thu nhận và cung cấp thông tin
Cho đến nay người ta đã đạt được thành tựu khá lớn trong
tốc độ xử lý thông tin nhưng chưa đạt được kết quả như mong
muốn trong kỹ thuật thu thập thông tin. Mặc dù vậy, việc thu
thập thông tin địa lý đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng. Đó
là kỹ thuật đo đạc số với các máy toàn đạc điện tử tự động
(electronic totalstation), máy định vị thu từ vệ tinh GPS (RTK
GPS), máy chụp ảnh số (digital camera), máy đo sóng số
(Digital echosounder)… Điều cần quan tâm phát triển ở đây là
kỹ thuật thu nhận các thông tin chữ- số. Vì cho đến nay vẫn
chưa có gì nhanh hơn bàn phím máy tính. Để tăng nhanh tốc độ
cần có sự phối hợp tốt nhất giữa mạng lưới thu nhận thông tin
với hệ thống quản lý các ngành.
Cung cấp thông tin đòi hỏi nâng cao kỹ thuật hiển thị
thông tin. Hiển thị trên màn hình, trên các thiết bị nhớ đã được
giải quyết tốt nhưng việc hiển thị trên các máy vẽ và máy in vẫn
chưa đạt được tốc độ và chất lượng cần thiết.
2.2 PHẦN CỨNG CỦA MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ
Phần cứng (Hardware), là các bộ phận vật lý cụ thể của
máy tính hay hệ thống máy tính như là màn hình, chuột, bàn
phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý

CPU, bo mạch chủ, các loại dây nối, loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng,
ổ CDROM, ổ DVD,...
2.2.1 Sơ đồ chức năng của máy tính điện tử
Dựa trên chức năng và cách thức hoạt động của các bộ
phận, phần cứng được chia thành 5 bộ phận: Bộ Vào, Bộ Nhớ,
Bộ Làm tính, Bộ Điều khiển và Bộ Ra như sơ đồ sau:

Bộ Vào
(Input Unit)

Bộ Nhớ
(Memory)

Bộ Ra
(Output Unit)

Bộ Làm tính
(ALU)

Bộ Vào
(Input Unit)

Dòng dữ liệu

Dòng điều khiển

Hình 2-1. Sơ đồ khối theo chức năng của MTĐT(1)

Cũng có thể phân chia các khối chi tiết hơn gồm: Vào, Ra,
Thanh ghi, Logic và Số học, Điều khiển, RAM, ROM, Bộ nhớ
lưu trữ ngoài như sơ đồ dưới đây.


Control

ALU

Registres

Input

ROM

Output

RAM

STORAGE

Hình 2-2. Sơ đồ khối theo chức năng của MTĐT(2)

Những khái niệm cơ bản liên quan tới phần cứng máy
tính:
1. Bộ vào (Input Unit): Bộ vào thực hiện nhiệm vụ nhập
dữ liệu và chương trình vào máy tính. Bộ vào bao gồm các thiết
bị có nhiệm vụ thu nhập dữ liệu hay mệnh lệnh từ ngoài vào
máy. Ví dụ như bàn phím, chuột, máy quét...
2. Bộ ra (Output Unit): Bao gồm các thiết bị đưa thông tin,

dữ liệu từ bên trong máy ra ngoài, trả lời, phát tín hiệu, hay thực
thi lệnh ra bên ngoài. Ví dụ như màn hình, máy in, loa,...
3. Bộ nhớ trong (Internal Memory) còn gọi là bộ nhớ
chính (Main memory): là thiết bị bên trong máy tính, nằm trên
bo mạch chủ giữ nhiệm vụ trung gian chứa và cung cấp các
mệnh lệnh cho CPU và nhớ dữ liệu từ các bộ phận như là BIOS.
Nhớ các lệnh của phần mềm. Tiếp nhận dữ liệu từ kho lưu trữ,


chuột đồng thời tải về cho các bộ phận vừa kể kết quả các tính
toán, lưu nhớ các phép toán hay các dữ liệu đã/đang được xử lý.
Bộ nhớ trong có 2 phần: RAM và ROM
RAM (Random Access Memory) bộ nhớ truy cập ngẫu
nhiên. Bộ nhớ sơ cấp của máy tính, trong đó các chỉ lệnh
chương trình và dữ liệu được lưu trữ sao cho bộ xử lý trung tâm
(CPU) có thể truy cập trực tiếp vào chúng thông qua các BUS
dữ liệu cao tốc của bộ xử lý đó. Để thực hiện các chỉ lệnh ở tốc
độ cao, mạch xử lý của máy tính phải có khả năng thu nhận
thông tin từ bộ nhớ một cách trực tiếp và nhanh chóng. Do đó,
các bộ nhớ máy tính phải được thiết kế sao cho bộ xử lý có thể
truy cập ngẫu nhiên vào các nội dung đó.
RAM là một ma trận gồm các hàng và các cột, giao điểm
hàng và cột là các ô nhớ có khả năng lưu nhớ các lệnh chương
trình hay dữ liệu.Mỗi một giao điểm có một địa chỉ riêng gọi là
địa chỉ ô nhớ. CPU truy cập vào từng vị trí nhớ một cách trực
tiếp bằng cách xác định địa chỉ rồi cho hoạt động một mạch điện
tử để dẫn đến địa chỉ đó. CPU có thể ghi và đọc dữ liệu trong
RAM. Hầu hết các chương trình đều dành riêng một phần RAM
để làm khu vực nhớ tạm thời các dữ liệu của cho người dùng,
cho nên người dùng có thể cải thiện (ghi lại) khi cần, cho đến

khi dữ liệu được chuẩn bị xong để in ra hoặc lưu trữ vào đĩa.
RAM bao gồm các mạch nhớ bán dẫn dễ thay đổi, nó không giữ
lại được nội dung khi tắt điện máy tính. RAM thường được gọi
là bộ nhớ đọc/ghi để phân biệt với bộ nhớ chỉ đọc (ROM) - một
bộ phận khác của bộ nhớ sơ cấp trong máy tính.
ROM (Read Only Memory) bộ nhớ chỉ đọc ra. Một phần
của bộ lưu trữ sơ cấp trong máy tính, không bị mất nội dung khi
bạn tắt điện máy tính. ROM chứa các chương trình hệ thống cần
thiết mà cả người sử dung lẫn máy tính đều không thể xoá.
Vì bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) của máy tính là
loại không cố định (mất thông tin khi tắt điện), cho nên bộ nhớ
trong của máy là rỗng ở thời điểm bắt đầu mở máy, và máy tính


không cần phải làm gì hơn ngoài việc đưa ra các lệnh khởi động
máy. Các lệnh này được lưu trữ trong ROM. Một xu hướng
đang phát triển hiện nay là gộp thêm những phần trọng yếu của
hệ điều hành vào các chip ROM, thay vì cung cấp vào đĩa. Ví dụ
trong máy Macintosh, phần lớn phần mềm hệ thống Macintosh
được mã hoá trong các chip ROM, gồm cả các thủ tục đồ hoạ
(Quick Draw) - là một bộ phận trong giao diện chương trình ứng
dụng (API) của Mac. Tuy nhiên, việc nâng cấp ROM khó khăn
và tốn kém hơn so với việc cung cấp các đĩa mới.
4. Các thanh ghi (Registers) là thanh nhớ nhỏ thuộc bộ xử
lý của máy tính. Thanh ghi có thể chứa lệnh máy, địa chỉ ô nhớ
hoặc một dãy các bit. Một thanh ghi phải có độ dài đủ ghi lệnh
máy, máy tính có lệnh máy 32 bít thì thanh ghi phải dài 32 bít.
Thanh ghi phải được đánh số và hoặc có tên cố định. Ví dụ
thanh trạng thái, thanh tổng,…
5. Bộ điều khiển (Control Unit). Theo mô hình kiến trúc

máy tính của Von Neumann thì Bộ điều khiển là bộ phận điều
khiển hoạt động của tất cả các bộ phận khác trong máy tính
6. Bộ số học và logic (Arithmetic and Logical Unit- ALU)
là mạch kỹ thuật số thực hiện những phép tính logic và số học.
ALU là bộ phận cơ bản của CPU máy tính. Trong một bộ vi xử
lý đơn giản nhất cũng có ALU với mục đích giữ nhịp thời gian.
7. BUS: Đường chuyển dữ liệu giữa các thiết bị phần
cứng.
8. BIOS (Basic Input Output System): Hhệ thống xuất
nhập cơ bản nhằm khởi động, kiểm tra, và cài đặt các mệnh lệnh
cơ bản cho phần cứng và giao quyền điều khiển cho hệ điều
hành
9. CPU (Central Processing Unit) bộ xử lý trung tâm
điều khiển toàn bộ máy tính
10. Kho lưu trữ (Storage). Bộ nhớ ngoài lưu giữ, cung cấp,
thu nhận dữ liệu. Bộ nhớ ngoài có dung lượng lớn, tuy nhiên tốc