TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

1. TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Thành Kiên Bộ môn Kỹ thuật máy tính Khoa Công nghệ thông tin – ĐHBK HN

2. TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG • Trình độ: • Sinh viên hệ chính quy năm thứ nhất • Số 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.

3. Giảng viên Nguyễn Thành Kiên • Bộ môn Kỹ thuật Máy tính Khoa Công nghệ Thông tin, ĐHBKHN • Email: kiennt-fit@mail.hut.edu.vn • Mobile: +84983588135

4. Nội dung môn học • Tin học căn bản • Tìm hiểu các vấn đề căn bản của tin học như: biểu diễn thông tin và dữ liệu, hệ thống máy tính, hệ điều hành… • Lập trình bằng ngôn ngữ C • Tìm hiểu và thực hành lập trình chương trình máy tính dựa trên ngôn ngữ lập trình C

5. 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.

6. 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.

7. 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Thông 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,...

8. 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Ví dụ: thời khóa biểu • Thông tin: ngày nào, giờ nào học môn nào • Biểu diễn: bảng thời khóa biểu • Xử lý: bằng tay/bằng máy tính

9. 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Dữ liệu: là biểu hiện vật lý của thông tin. • Dữ liệu được phân làm 3 loại • Số liệu: thông tin dưới dạng các con số • Ký hiệu: thông tin được quy ước trước • Tín hiệu: các tín hiệu vật lý t, P, v, m…

10. 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Tri 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 mưa Bay cao thì nắng, bay vừa thì râm

11. 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Bài toán: làm thế nào để thu được các thông tin, tri thức mới ??? • Ví dụ: • Khám chữa bệnh • Lập 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

12. 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Trước đây thông tin được xử lý bằng tay

13. Vµo d÷ liÖu (Input) Xö lÝ (Processing) Ra d÷ liÖu (Output) L­u tr÷ (Storage) 1.1. Thông tin và xử lý thông tin • Xử lý thông tin trong máy tính • Công cụ: máy tính điện tử và các phần mềm xử lý thông tin • Đặc điểm: nhanh, chính xác, không biết mệt • Chu trình xử lý thông tin

14. 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.

15. 1.2. Sự phát triển và phân loại máy tính • Lịch sử phát triển máy tính điện tử: • Thế hệ 1 (1950 - 1958): đèn điện tử chân không. • Thế hệ 2 (1958 - 1964): transistor bán dẫn • Thế 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

16. Lịch sử phát triển máy tính • Thế hệ 1(1950 - 1958): Von Neumann Machine • Sử dụng các bóng đèn điện tử chân không • Mạch riêng rẽ, vào số liệu bằng phiếu đục lỗ • Điều khiển bằng tay, kích thước rất lớn • Tiêu thụ năng lượng nhiều, tốc độ tính chậm khoảng 300 - 3.000 phép tính/s.

17. Bóng đèn chân không Máy tính đầu tiên (1943) ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

18. Von Neumann với máy tính Institute đầu tiên năm 1952

19. Thế hệ 1(1950 - 1958) IBM 701 (1953 )

20. Thế hệ 1(1950 - 1958) EDVAC (Mỹ)

21. Thế hệ 1 UNIVAC I

22. Thế hệ 1 (50-58) UNIVAC II

23. Lịch sử phát triển máy tính • Thế hệ 2 (1958 - 1964): Transistors • Sử dụng bộ xử lý bằng đèn bán dẫn, mạch in • Đã có chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản. • Kích thước máy còn lớn • Tốc độ tính khoảng 10.000 - 100.000 phép tính/s • Điển hình: • IBM 7000 series (Mỹ) • MINSK (Liên Xô cũ)

24. Thế hệ 2 (1958 - 1964) IBM 7030 (1961)

25. Thế hệ 2 MINSK (Liên Xô cũ)

26. Lịch sử phát triển máy tính • Thế hệ 3 (1965 - 1974): IC - Integrated Circuits • Các 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

27. Thế hệ 3 IBM-360 (Mỹ)

28. Thế hệ 3 (65-74) DEC PDP-1 (1960)

29. Lịch sử phát triển máy tính • Thế hệ 4 (1974 – nay): LSI (Large Scale Integration), Multiprocessors • Có 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

30. INTEL INTEL 8080

31. INTEL INTEL 80386

32. INTEL Pentium

33. Itanium64-bit Intel Microprocessors

34. Lịch sử phát triển máy tính • Thế 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 người • Có trí khôn nhân tạo với khả năng tự suy diễn phát triển các tình huống nhận được • Hệ quản lý kiến thức cơ bản để giải quyết các bài toán đa dạng.

35. 1.2. Máy tính và phân loại máy tính • Phân 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).

36. Phân loại máy tính • Máy Vi tính (Microcomputer) • Được thiết kế cho một người dùng • Giá thành rẻ. • Được sử dụng phổ biến: máy để bàn (Desktop), máy trạm (Workstation), máy xách tay (Notebook),…

37. Phân loại máy tính • Máy tính tầm trung (Mini Computer) • Tốc độ và hiệu năng tính toán mạnh hơn • Được thiết kế cho các ứng dụng phức tạp. • Giá ~ hàng vài chục nghìn USD

38. Phân loại máy tính • Máy tính lớn và siêu máy tính • Phức tạp, có tốc độ siêu nhanh • Hiệu năng tính toán cao, cỡ hàng tỷ phép tính/giây • Nhiều người dùng đồng thời • Được 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

39. 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.

40. 1.3. Tin học và công nghệ thông tin • Tin 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

41. 1.3. Tin học và công nghệ thông tin • Công nghệ thông tin: Information Technology – IT • Ngành 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.

42. 1.3. Tin học và công nghệ thông tin • Công nghệ thông tin và truyền thông: Information and Communication Technology (ICT). • Kết nối một số lượng máy tính với nhau • Internet - Mạng máy tính toàn cầu