Bài giảng nhập môn tin học

NHẬP MÔN TIN HỌC Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ TIN HỌC 2Nội dung chương 1 I. Máy tính ñiện tử II. Phân loại máy tính III. Ngành Tin Học 3I. Máy tính ñiện tử (Computer) 1. ðịnh nghĩa máy tính ñiện tử 2. Tổ chức máy tính ñiện tử 41. ðịnh nghĩa máy tính ñiện tử
Máy tính là thiết bị: • Thực hiện các tính toán • Thực hiện các quyết ñịnh luận lý
Máy tính thực hiện các thao tác với tốc ñộ rất nhanh so với con người • Các máy tính hiện ñại có thể thực hiện hàng tỷ phép cộng trong 1 giây
Máy tính thực hiện các thao tác dưới sự ñiều khiển của chương trình (program) 5ðịnh nghĩa máy tính ñiện tử (tt)
Chương trình (program): • Là tập hợp các lệnh/chỉ thị (instructions) • Do người lập trình (programmer) tạo ra
Máy tính ñiện tử là thiết bị xử lý dữ liệu dưới sự ñiều khiển của chương trình 62. Tổ chức máy tính ñiện tử
Máy tính bao gồm các thành phần: • Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit, CPU) ðơn vị xử lý ðơn vị ñiều khiển • Bộ nhớ (memory) • Bộ nhớ ngoài (secondary storage) • Thiết bị nhập (input device) • Thiết bị xuất (output device) 7Tổ chức máy tính ñiện tử (tt) Mô hình máy tính Von-Neumann 8Tổ chức máy tính ñiện tử (tt)
Bus: ñường dẫn tín hiệu Dòng dữ liệu trong máy tính Von Neumann 9Bộ xử lý trung tâm
ðiều khiển mọi hoạt ñộng của máy tính
Thực hiện các thao tác xử lý • Tính toán (cộng, trừ, …) • So sánh, quyết ñịnh, …
Thực hiện các thao tác ñiều khiển • Lấy lệnh từ bộ nhớ • Giải mã lệnh: xác ñịnh thao tác cần thực hiện
Hoạt ñộng của CPU • Lấy lệnh – Giải mã lệnh – Thực hiện lệnh 10 Chu kỳ Lấy lệnh – Giải mã – Thực hiện lệnh (1) Lấy lệnh (2) Giải mã lệnh (3) Lấy dữ liệu (4) Thực hiện lệnh 11 Bộ nhớ
Là nơi máy tính làm việc
Bao gồm các ô nhớ: • Mỗi ô nhớ có ñịa chỉ (address) và nội dung (content) dạng nhị phân 12 Ví dụ: ñịa chỉ và nội dung các ô nhớ 13 Bộ nhớ ngoài
Là nơi lưu trữ dữ liệu lâu dài
Các dạng thông dụng: • ðĩa từ • ðĩa quang (ñĩa CD/VCD/DVD) 14 Thiết bị nhập
Là nơi nhập dữ liệu, chương trình
Các dạng thông dụng: • Bàn phím (keyboard) • Con chuột (mouse) • Máy quét (scanner) 15 Thiết bị xuất
Là nơi lưu kết quả xử lý
Các dạng thông dụng: • Màn hình (monitor) • Máy in (printer) 16 II. Phân loại máy tính 1. Phân loại theo thứ tự xuất hiện  Lịch sử máy tính 2. Phân loại theo khả năng hoạt ñộng 17 1. Phân loại theo thứ tự xuất hiện Thế hệ máy tính
Công nghệ phần cứng
Nguyên lý hoạt ñộng phần mềm 18 Sơ lược lịch sử máy tính Thế hệ 1 ðèn ñiện tử (1945-1953) Tuần tự; ngôn ngữ máy Thế hệ 2 Transistor (1954-1965) Dạng batch; ngôn ngữ cấp cao Thế hệ 3 Mạch tích hợp (IC) (1965-1980) Dạng ña chương Thế hệ 4 Mạch tích hợp mật ñộ cao (1980-…) Dạng ña chương hiện ñại 19 Các linh kiện chế tạo phần cứng máy tính 20 Sự phát triển của ngôn ngữ lập trình
Ngôn ngữ máy (machine language) • Dạng nhị phân của tập lệnh CPU
Hợp ngữ (assembly language) • Dạng gợi nhớ (văn bản) của tập lệnh CPU
Ngôn ngữ cấp cao (high-level language) • Ví dụ: C++, C#, Java, … 21 2. Phân loại theo khả năng hoạt ñộng Máy vi tính – Microcomputer Personal Computer (PC) Máy tính nhỏ – Minicomputer Máy tính lớn – Mainframe Siêu máy tính – Supercomputer 22 III. Ngành Tin Học
Computing, Computer Science, Information Technology
Tin học, Công nghệ thông tin 1. Tin học là công cụ 2. Tin học là ngành khoa học 23 1. Tin học là công cụ Programmer / User Applications Programmer (uses tools) User with No Computer Background Systems Programmer (builds tools) Domain-Specific Programs 24 Tin học là công cụ (tt) Người lập trình Người lập trình ứng dụng (sử dụng công cụ) Người sử dụng ñầu cuối Người lập trình hệ thống (xây dựng công cụ) Chương trình ứng dụng 25 2. Tin học là ngành khoa học a. Các lãnh vực nghiên cứu b.Các chuyên ngành ñào tạo 26 a. Các lãnh vực nghiên cứu
Các lãnh vực hệ thống
Các lãnh vực ứng dụng 27 Các lãnh vực nghiên cứu hệ thống
Cấu trúc dữ liệu và thuật giải (Algorithms and Data Structures)
Ngôn ngữ lập trình (Programming languages)
Kiến trúc máy tính (Computer Architecture)
Hệ ñiều hành (Operating Systems)
Kỹ thuật phần mềm (Software Engineering)
Truyền thông giữa người và máy (Human-Computer Communication)
…… 28 Các lãnh vực nghiên cứu ứng dụng
Tính toán số và ký hiệu (Numerical and Symbolic Computation)
Cơ sở dữ liệu và xử lý thông tin (Databases and Information Retrieval)
ðồ họa (Graphics)
Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence)
Truyền thông (Communication)
Tin học trong Sinh học (Bioinformatics)
…… 29 b. Các chuyên ngành ñào tạo
Theo Dự Thảo Chương Trình Khung Giáo Dục ðại Học – Nhóm ngành Công Nghệ Thông Tin của Bộ Giáo Dục và ðào Tạo • Khoa học máy tính • Kỹ thuật máy tính • Kỹ thuật phần mềm • Hệ thống thông tin • Mạng máy tính và truyền thông 30 Các chuyên ngành ñào tạo (tt)
Theo Computing Curricula 2005 (CC 2005), là dự án chung của các tổ chức: • The Association for Computing Machinery (ACM) • The Association for Information Systems (AIS) • The Computer Society (IEEE-CS) 31 Các chuyên ngành ñào tạo theo CC2005 Tin học/Công nghệ Thông tin gồm các chuyên ngành ñào tạo: • Khoa học máy tính (Computer Science) • Kỹ thuật máy tính (Computer Engineering) • Kỹ thuật phần mềm (Software Engineering) • Hệ thống thông tin (Information Systems) • Công nghệ thông tin (Information Technology) 32 Vị trí các chuyên ngành ñào tạo EE: Electrical Engineering 33 Ngành Khoa học máy tính Bao gồm các vấn ñề từ nền tảng lý thuyết ñến phát triển các ứng dụng hiện ñại
Thiết kế và hiện thực phần mềm
Phát triển các kỹ thuật mới trong ứng dụng máy tính
Phát triển các phương pháp hiệu quả hơn trong ứng dụng máy tính 34 Ngành Khoa học máy tính (tt) 35 Ngành Kỹ thuật máy tính Bao gồm các vấn ñề về thiết kế và hiện thực máy tính, các hệ thống dựa trên máy tính (computer-based systems)
Thiết kế phần cứng hệ thống kỹ thuật số (máy tính, hệ thống truyền thông, …)
Phát triển phần mềm ñiều khiển thiết bị, phần giao tiếp với thiết bị
Phát triển phần cứng, phần mềm các dạng thiết bị nhúng (embedded systems) 36 Ngành Kỹ thuật máy tính (tt) 37 Ngành Kỹ thuật phần mềm Phát triển và bảo trì các hệ thống phần mềm tin cậy, hiệu quả, ñáp ứng các yêu cầu của người sử dụng
Các kỹ thuật phát triển, bảo trì phần mềm
ðánh giá các yêu cầu của người sử dụng và ñáp ứng các yêu cầu này 38 Ngành Kỹ thuật phần mềm (tt) 39 Ngành Hệ thống thông tin Tích hợp các giải pháp công nghệ thông tin vào hoạt ñộng của cơ quan, doanh nghiệp
Tập trung vào “thông tin”, với “công nghệ” là phương tiện ñể tạo, xử lý, phân phối thông tin theo yêu cầu
Yêu cầu nắm vững về quản lý, thực hiện ñặc tả, thiết kế, hiện thực các hệ thống thông tin 40 Ngành Hệ thống thông tin (tt) 41 Ngành Công nghệ thông tin Tích hợp các giải pháp công nghệ thông tin và hoạt ñộng của cơ quan, doanh nghiệp
Tập trung vào “công nghệ”, ñể phát triển và bảo trì các hạ tầng công nghệ thông tin cho cơ quan, doanh nghiệp
Thiết kế, cài ñặt, ñiều chỉnh, bảo trì hệ thống thông tin 42 Ngành Công nghệ thông tin (tt) 43 Ngành Mạng máy tính và Truyền thông Thiết kế, bảo trì, quản lý các hệ thống mạng máy tính và truyền thông
Các vấn ñề nguyên lý về xử lý số tín hiệu, truyền dữ liệu, truyền thông ña phương tiện, mạng máy tính
Thiết kế, quản lý, lập trình, bảo mật các mạng máy tính 44 Môn học NHẬP MÔN TIN HỌC
Phần LÝ THUYẾT • Chương 1 – Giới thiệu về Tin Học • Chương 2 – Tổ chức máy vi tính • Chương 3 – Biểu diễn dữ liệu • Chương 4 – Giới thiệu Hệ ðiều Hành • Chương 5 – Giới thiệu Mạng Máy Tính 45 Môn học NHẬP MÔN TIN HỌC
Phần THỰC HÀNH • Phần A – Hệ ðiều hành Windows • Phần B – Microsoft Word • Phần C – Microsoft Excel • Phần D – Truy cập mạng Internet