Bài giảng Nghiên cứu khoa học bậc nghiên cứu sinh Tiến sỹ Hệ thống thông tin: Chương 1 - PGS.TS. Hà Quang Thụy

BÀI GIẢNG
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
BẬC NGHIÊN CỨU SINH TiẾN SỸ
HỆ THỐNG THÔNG TIN
CHƯƠNG 1. GiỚI THIỆU CHUNG VỀ NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC BẬC NGHIÊN CỨU SINH TiẾN SỸ

PGS. TS. HÀ QUANG THỤY
HÀ NỘI 09-2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

1


Nội dung
Một số khái niệm cơ bản
Nghiên cứu khoa học bậc Tiến sỹ
Một vài bài học khởi đầu NCS TS
1.

2.
3.

2


1. Một số khái niệm cơ bản

Khoa học: khái niệm, đặc trưng và các yêu cầu
 Khoa học với Công nghệ - kỹ nghệ

 Nghiên cứu Công nghệ thông tin (Hệ thống
thông tin) như một khoa học


3


3. Một vài khái niệm trong NCKH


Khoa học



Academic Press Dictionary of Science & Technology






Các quan sát có hệ thống về hiện tượng và điểu kiện trong thế giới nhằm phát hiện các sự
kiện về chúng và hình thức hóa các quy luật và nguyên lý dựa trên những sự kiện này.
Thân tri thức có tổ chức nhận được từ các quan sát nói trên và được xác nhận hoặc kiểm tra
theo cách khảo sát bổ sung.
Nhánh riêng bất kỳ của thân tri thức khái quát, chẳng hạn như sinh học, vật lý, địa chất, hoặc
thiên văn học.

/> />


(Sheldon

Gottlieb)

và

Khoa học là một hoạt động trí tuệ được con người thực hiện một cách có thiết kế nhằm
khám phá thơng tin về thế giới mà con người đang sống và nhằm khám phá ra những cách
thức mà theo đó các thơng tin này được tổ chức thành các mẫu có ý nghĩa.
Mục tiêu nguyên thủy của khoa học là thu thập dữ liệu (data). Mục tiêu cuối cùng của khoa
học là phân biệt thứ tự tồn tại giữa và trong các sự kiện khác nhau.

Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012)

4


Cơng nghệ


Khái niệm

 Cơng nghệ là q trình mà con người biến đổi thế giới nhằm đáp
ứng nhu cầu và mong muốn của họ.
 "... các quy trình bí quyết và sáng tạo hỗ trợ con người sử dụng
các công cụ, tài nguyên và hệ thống để giải vấn đề và tăng
cường kiểm sốt đối với mơi trường tự nhiên và nhân tạo trong
một nỗ lực cải thiện điều kiện của con người". (UNESCO, 1985).


S&T

 Thông thường, khoa học và công nghệ đi cùng nhau
 chỉ dẫn: công nghệ tiên tiến dựa trên nguyên lý khoa học mới

Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012)

5


Khoa học và cơng nghệ: một cách nhìn
Khoa học

Cơng nghệ

Mục đích

Khơng thay đổi

Thay đổi

Ngun lý hành động

Bên trong

Bên ngồi

Kết quả

Hiểu về khái quát

Hiểu về cái cụ thể

Hành động

Theoria: tự kết quả

Poiesis: kết quả vào một cái
khác

Phương pháp

Trừu tượng

Mơ hình hóa một cái cụ thể
(phức tạp)

Quá trình

Xây dựng khái niệm

Tối ưu hóa

Dạng đổi mới

Phát hiện

Phát minh

Kiểu kết quả

Các phát biểu dạng luật

Các phát biểu dạng quy tắc

Khía cạnh thời gian

Dài hạn

Ngắn hạn

Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012)

6


KH tự nhiên và KH xã hội












Khoa học tự nhiên
quan tâm nghiên cứu hiện tượng tự nhiên
bao gồm các lĩnh vực khảo sát như khoa học hóa học, khoa học
vật lý, khoa học đời sống và khoa học sinh học
Các hiện tượng được nghiên cứu: có thật và hữu hình như động
vật, thực vật, hoặc các vật chất mặc dù một số đối tượng trong
một số lĩnh vực như các hạt hạ nguyên tử, nguyên tố hóa học, vi
sinh vật được thừa nhận khó khăn hơn để quan sát

Khoa học xã hội
Quan tâm nghiên cứu con người hoặc tập hợp người
bao gồm tâm lý học (nghiên cứu các hành vi cá nhân), xã hội
học (nghiên cứu hành vi của nhóm cá nhân), khoa học tổ chức
(nghiên cứu các hành vi của các tổ chức công ty), và kinh tế
(nghiên cứu các công ty, thị trường và nền kinh tế)
Mọi nghiên cứu liên quan đến con người là một phần của các
khoa học xã hội.

Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide
(Progress in IS). Springer. Hệ thống thông tin: KH TN hay KHXH ?

7


Phân biệt KH tự nhiên với KH xã hội














Nhận định
Sự phân biệt giữa tự nhiên và xã hội là rất quan trọng để hiểu
bởi vì các yêu cầu hoặc các quá trình nghiên cứu cho hai loại
khoa học là rất khác nhau

Khoa học tự nhiên
Khoa học tự nhiên được gọi là "khoa học chính xác”
Các yêu cầu dựa trên các phép đo đúng đắn và chính xác các
hiện tượng hoặc tính chất của chúng

Khoa học xã hội
Khoa học xã hội là xa rời tính chính xác
hiện tượng cũng như đo lường thường mơ hồ, khơng chính xác,
khơng xác định, và không rõ ràng: “một nghiên cứu xem xét liệu
người hạnh phúc ngủ nhiều hơn hoặc ít hơn những người
khơng hài lòng”
Một trong các biểu hiện của vấn đề này: thách thức của sai số
đo

Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide
(Progress in IS). Springer.

8


Kỹ nghệ












American Engineers' Council for Professional Development
"Việc áp dụng sáng tạo các nguyên lý khoa học để thiết kế hoặc phát triển các cấu trúc,
máy móc, thiết bị, hoặc quy trình sản xuất, hoặc việc sử dụng chúng riêng lẻ hoặc kết
hợp,
hoặc để xây dựng hoặc thao tác chúng với nhận thức đầy đủ về thiết kế chúng;
hoặc để dự báo hành vi của chúng trong điều kiện hoạt động cụ thể;
như các khía cạnh hàm dự định, kinh tế trong hoạt động và bảo vệ con người và tài sản”

Theodore von Kármán
Khoa học có mục đích để hiểu “vì sao” và “như thế nào” của tự nhiên
Kỹ nghệ tìm cách phát triển thế giới tự nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu và mong muốn của
con người
Nhà khoa học nghiên cứu thế giới như nó vốn có, nhà kỹ nghệ sáng tạo thế giới mà nó
chưa có

Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012)

9


Sáng tạo – đổi mới: Innovation












Khái niệm
Hình thành một cái gì mới, cách mới làm việc gì đó, khai thác thành công một ý tưởng mới
Sáng tạo (Invention): Một ý tưởng được tường minh: lần xuất hiện đầu tiên về ý tưởng đối
với một sản phẩm/quy trình mới
Đổi mời (Innovation): các ý tưởng được áp dụng thành công: Nỗ lực đầu tiên đưa các ý
tưởng vào thực tiễn
Đổi mới gia tăng (Incremental: đổi mới duy trì): điều chỉnh/sửa đổi
Đổi mới cấp tiến (radical: đổi mới đột phá): ý tưởng mới hồn tồn

Hình vẽ
Các mối quan hệ ?

Mọi nhà khoa học phát minh
cái gì đó ?

Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012)

10


Giới thiệu quản lý tri thức


Giới thiệu

 Khái niệm quản lý tri thức: hoạt động liên quan tới tạo tri thức,
lưu trữ tri thức, san sẻ tri thức, sử dụng tri thức.

 hệ thống quản lý tri thức cung cấp thông tin và tri thức để tổ
chức đạt mục tiêu .

 Tổ chức lợi nhuận: tăng lợi nhuận hoặc giảm chi phí
 Tổ chức phi lợi nhuận: dịch vụ khách hàng tốt hơn/cung cấp nhu
cầu đặc biệt tới cá nhân/nhóm

 Liên quan tới các loại tri thức khác nhau: hiện (ghi vào báo cáo,
làm tài liệu) / ẩn (tri thức chuyên gia, phát hiện tri thức từ DL)

Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012)

11

Nhân viên quản lý tri thức


Nhân viên quản lý tri thức




Nhân lực KMS: nhân viên dữ liệu và nhân viên tri thức
Nhân viên DL: Thư ký, trợ lý hành chính, kế toán sổ sách, và nhân viên nhập dữ
liệu
nhân viên tri thức: người tạo ra, sử dụng và phổ biến tri thức







chuyên gia về khoa học, kỹ thuật, kinh doanh, và làm việc văn phòng và thuộc về các tổ
chức chuyên nghiệp
nhà văn, nghiên cứu viên, giảng viên, người thiết kế

Giám đốc tri thức (Chief Knowledge Officer: CKO)





Điều hành (giám đốc) cao cấp chịu trách nhiệm KMS của tổ chức, dùng KMS để tạo,
lưu trữ và dùng tri thức nhằm đạt được mục tiêu
Làm việc với Phó CT, GĐ điều hành (CEO), GĐ tài chính (CFO), GĐ thơng tin (CIO), …
Một mô tả cụ thể: “làm cho công ty dùng cơng cụ đúng, có được thơng tin đúng, và q
trình xử lý đúng chỗ để chia sẻ thông tin”
communities of practice (COP): nhóm người dành riêng cho một chuyên đề /thực hành
chung

12


Thu thập, lưu trữ, san sẻ, dùng tri thức

 Giới thiệu
 Thu nhận, lưu trữ, chia sẻ và sử dụng tri thức là thành phần then chốt
của mọi KMS
 Là cơng việc khó khăn: gần 60% người được hỏi cho biết khơng thể tìm
thấy thơng tin& tri thức cần có cho công việc mỗi ngày
 Dùng KMS cho phép tạo thêm tri thức để sử dụng

 Chi tiết
 Tạo tri thức: Tri thức hiện/ẩn. Bản đồ tri thức
 Lưu trữ: kho tri thức gồm tài liệu, báo cáo, file, và CSDL. Nội bộ và bên
ngoài. CS tri thức ở hệ chuyên gia…
 San sẻ: dùng mạng nội bộ, Internet. Bảo vệ tri thức (Mật khẩu)
 Sử dụng: Khảo sát, tìm kiếm, công cụ phần mềm
13


TỔ CHỨC NGHỀ NGHIỆP THẾ GiỚI VỀ CNTT







ACM: Association for Computing Machinery, “ACM, the world’s
largest educational and scientific computing society, delivers
resources that advance computing as a science and a
profession”.
/>IEEE-CS: Institute of Electrical and Electronics EngineersComputer Society: “Its purpose and scope is “to advance the
theory, practice, and application of computer and information
processing science and technology” and the “professional
standing of its members… The CS is the largest of 38 technical
societies organized under the IEEE Technical Activities Board”.
.
AIS: The Association for Information Systems:”The Association
for Information Systems (AIS) serves society through the
advancement of knowledge and the promotion of excellence in
the practice and study of information systems.“
www.aisnet.org/
14


Dữ liệu, thông tin, tri thức


Khái niệm dữ liệu



Dữ liệu: sự kiện thô













chỉ số nhân viên, tên mặt hàng, số lượng hàng trong một đơn hàng..

“Thô”: thu được từ ghi chép sự kiện từ thế giới thực
Các kiểu dữ liệu: chữ-số (Alphanumeric), ảnh (image), âm thanh (tiếng nói, tiếng động,
Video (hình/ảnh chuyển động)
Dạng tự nhiên và số hóa

Khái niệm thơng tin
Dữ liệu được tổ chức dựa theo mang thêm một ý nghĩa  thông tin
Thông tin: tập dữ liệu được tổ chức theo cách (các quy tắc và các mỗi quan hệ) tạo ra một
giá trị gia tăng ngoài tập giá trị của các dữ liệu riêng. So sánh khái niệm mẫu (pattern)
trong khai phá dữ liệu. Tổng doanh thu bán hàng trong tháng <> số lượng bán hàng của
từng ngày, từng đại lý.
Minh họa: Dữ liêu  Thanh tà vẹt, thanh ray. Thông tin  đường sắt (trái), đường sắt
phức hợp (phải).

Từ dữ liệu  thông tin cần qua một q trình (Một tập các nhiệm vụ có liên quan loogic
được thực hiện để đạt được một kết quả xác định)

15


Tri thức









Khái niệm tri thức
Các dự báo và hiểu biết về một tập các thông tin và các cách thức mà thơng tin trở
nên hữu ích để hỗ trợ một nhiệm vụ cụ thể hoặc đưa ra một quyết định. So sánh
khái niệm tri thức trong Khai phá dữ liệu.
Có tri thức  hiểu biết mối quan hệ trong thông tin
Nhân công tri thức (knowledge worker): người tạo, sử dụng, phổ biến tri thức,
thường là chuyên gia về khoa học, kỹ thuật, kinh doanh, miền ỨD.
Hệ thống quản lý tri thức (knowledge management system): một tập được tổ chức
gồm con người, thủ tục, phần mềm, CSDL và các thiết bị để tạo ra, lưu trữ và sử
dụng tri thức và kinh nghiệm của tổ chức.
Xử lý dữ liệu theo bộ óc hoặc thủ cơng hoặc bằng máy tính.

16

Các đặc trưng của thơng tin có giá trị
















Thơng tin có giá trị
Cho người quản lý và người ra quyết định (“quản lý” và “lãnh đạo”). Nhìn chung “chính xác,
đúng người, đúng thời điểm”
Các đặc trưng: truy nhập được (Accessible), chính xác (Accurate), đầy đủ (Complete), kinh tế
(Economical), linh hoạt (Flexible), có liên quan (Relevant), tin cậy (Reliable), An tồn (Secure),
đơn giản (Simple), kịp thời (Timely), kiểm chứng được (Verifiable).

Truy nhập được
Người sử dụng có thẩm quyền dễ dàng nhận được, ở dạng phù hợp, đúng thời điểm theo yêu
cầu.

Chính xác

Thơng tin chính xác là khơng bị lỗi. Trong nhiều trường hợp, thơng tin khơng chính xác do dữ
liệu khơng chính xác trong q trình chuyển đổi (được gọi là “nhập rác, xuất rác”: garbage in,
garbage out: GIGO).

Đầy đủ
Thông tin cần bao gồm các yếu tố quan trọng. Phản ví dụ: Một báo cáo đầu tư khơng nói về chi
phí quan trọng.

17


Thơng tin có giá trị (tiếp)


Tính kinh tế

 Tính kinh tế liên quan tới chi phí tạo thơng tin. Người ra quyết định cần
cân bằng giá trị của thông tin với chi phí tạo ra nó.


Tính linh hoạt

 Thơng tin được sử dụng linh hoạt cho nhiều mục đích. Ví dụ, thông tin
lượng hàng tồn kho cho người bán hàng, cho người quản lý tài chính…


Có liên quan

 Có liên quan là quan trọng cho người ra quyết định.


Tính tin cậy

 Theo sự tín nhiệm của người dùng. Tính tin cậy phụ thuộc vào tính tin cậy
của phương pháp thu thập thơng tin / tính tin cậy của nguồn thơng tin.


Tính an tồn

 Tránh được sự truy nhập trái phép.


Tính đơn giản

 Cần đơn giản, không quá phức tạp. Thông tin phức tạp và chi tiết có thể
khơng cần thiết.
18


Thơng tin có giá trị (tiếp)


Tính kịp thời

 Được cung cấp khi cần đến nó: “Biết thời tiết cuối tuần trước khơng
giúp gì cho chọn áo khốc mặc thứ Năm”.


Tính kiểm chứng được

 Thông tin cần kiểm chứng được: kiểm tra được tính đúng đắn có thể
bằng nhiều nguồn khác nhau.


Lưu ý

 Độ quan trọng các đặc trưng tùy thuộc vào kiểu dữ liệu cần đến: (i) Với
dữ liệu thông minh thị trường: tính kịp thời > tính chính xác / tính đầy
đủ (chẳng hạn, các đối thủ cạnh tranh có thể tạo ra giảm giá lớn…); (ii)
tính chính xác, đầy đủ và kiểm chứng được là quan trọng

19


Khái niệm hệ thống



Khái niệm hệ thống






Một tập các phần tử / các thành phần tương tác để hoàn thành mục tiêu
Các phần tử và các quan hệ giữa chúng xác định cách hoạt động của hệ thống.
Hệ thống có các thành phần input, các cơ chế xử lý, output và cơ chế phản hồi
Ví dụ, hệ thống rửa ơ tô:





Bao gồm các phần tử độc lập hoặc thành phần (phun chất lỏng, chổi bọt, sấy khơng khí…)
Cơ chế xử lý tùy theo lựa chọn khách hàng: chỉ làm sạch / làm sạch & đánh bóng / làm sạch
& đánh bóng & làm khơ)
Cơ chế phản hồi: đánh giá của khách hàng về chất lượng rửa xe.

20


Các kiểu hệ thống


Các kiểu hệ thống phức tạp

 Hệ thống tự nhiên
 Hệ thống sản xuất
 Hệ thống xã hội – công nghệ

21


Hệ thống xã hội – công nghệ


Hệ thống xã hội – công nghệ

 Một lượng tùy ý các phần tử, các liên kết, các thuộc tính và các tác
nhân tương tác

 đáp ứng các yêu cầu của một khách hàng đã biết và khởi tạo giá trị.


Tổ hợp của hệ thống tự nhiên và hệ thống sản xuất

 Con người, q trình và hàng hóa


Các phần tử tương tác giữa các phương diện xã hội và
cơ khí

 Hoạt động hướng khách hàng
 Tương tác đồng sản xuất giữa nhà cung cấp và khách hàng
 Giao dịch kinh tế và tạo giá trị

22


Các loại hệ thống

23


Hệ thống: Hiệu năng và các chuẩn


Độ đo hiệu năng hệ thống




Tồn tại một số độ đo về hiệu năng hệ thống
Hiệu suất (efficiency): Độ đo tỷ số giữa cái được sản suất ra chia cho cái tiêu
thụ để sản xuất (0-100%).




Ví dụ, hiệu suất của một động cơ là tỷ số giữa năng lượng được sinh ra (công việc được
thực hiện) với số năng lượng cần tiêu thụ (theo điện năng hoặc nhiên liệu). Được dùng
để so sánh các hệ thống.

Hiệu lực (effectiveness): Độ đo mức độ hệ thống đạt được mục tiêu, là tỷ số
các mục tiêu thực sự đạt được trên tổng các mục tiêu đặt ra.




Ví dụ, một công ty muốn một lợi nhuận 100 tỷ đồng/1 năm sử dụng HTTT và lợi nhuận
đạt được thực sự là 85 tỷ đồng  hiệu lực 85%.

Một chuẩn hiệu năng (perfomance standard) là một mục tiêu cụ thể của hệ
thống.


Ví dụ, một chuẩn hiệu năng cho một chiến dịch tiếp thị là mỗi đại lý bán hàng 100 tỷ đồng
cho mỗi loại sản phẩm/năm (Hình trên). Một chuẩn hiệu năng cho một q trình sản xuất
là có khơng quá 1% sản phẩm lỗi (Hình dưới). Hệ thống thực hiện và so sánh với chuẩn.

24

Hệ thống: Hiệu năng và các chuẩn

Ví dụ các chuẩn hiệu năng: mục tiêu tăng bán hàng (a, trên)
mục tiêu giảm lỗi sản phẩm (b, dưới)
25