Bài giảng Nhập môn tin học - Chương 1: Thông tin và Xử lý thông tin - ĐH Đà Lạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Các khái niệm  Dữ liệu (data): Dạng thông tin thô, chưa định dạng. Dữ liệu được chọn lọc tùy theo mục đích xử lý, có thể cần phải chuẩn hóa để máy tính có thể xử lý được.  Thông tin (information): Dữ liệu có ý nghĩa đối với người sử dụng chúng. Ý nghĩa này tùy thuộc vào người tiếp nhận và sử dụng thông tin. Các khái niệm (tt) Quá trình xử lý thông tin: Xét về mặt tác động đối với thông tin, xử lý thông tin có thể bao gồm năm quá trình sau. • Quá trình thu nhận (ghi nhớ thông tin): Quá trình này đối với con người là ghi và nhớ các thông báo vào trong đầu hoặc các vật ghi nhớ trung gian. • Quá trình truy xuất (tìm kiếm thông tin): Một tỷ lệ lớn trong lao động trí óc của con người là tìm kiếm và thu thập thông tin. • Quá trình biến đổi (xử lý thông tin): Các hoạt động biến đổi thông tin dẫn đến việc thay đổi (tăng, giảm) thông tin. Biến đổi mà không làm thay đổi thông tin gọi là quá trình chuyển đổi (mã hóa). Các khái niệm (tt) • Quá trình truyền: Quá trình di chuyển, dẫn thông tin đi từ nơi này, đối tượng sử dụng này đến nơi khác, đối tượng sử dụng khác. • Quá trình giải thích: Hoạt động mang tính trí tuệ và sáng tạo bao gồm phân tích, so sánh, suy diễn, luận giải, đánh giá vai trò và ý nghĩa thông tin. • Tóm lại: Xử lý thông tin bao gồm các hoạt động ghi, nhớ, tìm kiếm, biến đổi, truyền và giải thích thông tin. Các khái niệm (tt)  Tin học (informatics): Ngành khoa học xử lý thông tin một cách tự động bằng máy tính điện tử.  Máy tính (computer): Thiết bị cho phép lưu trữ dữ liệu, xử lý dữ liệu theo chương trình đã được định trước. Máy tính nhận dữ liệu thông qua các thiết bị nhập, xử lý những dữ liệu này và lưu trữ nếu cần, sau đó đưa ra kết quả thông qua các thiết bị xuất. Dữ liệu nhập Xử lý Dữ liệu xuất Câu hỏi suy nghĩ?  Tin học có cần máy tính không?  Học tin học có phải là học viết phần mềm hay không?  Đặc tính nào cần có ở một người chuyên viên tin học? Các khái niệm (tt)  Đặc điểm xử lý của máy tính:  Xử lý dữ liệu với tốc độ nhanh, chính xác.  Xử lý dữ liệu đa dạng (chữ, số, âm thanh, hình ảnh),  Ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau (tự nhiên, xã hội, giáo dục, giải trí,).  Đặc điểm lưu trữ của máy tính:  Có khả năng lưu trữ một khối lượng dữ liệu rất lớn.  Thiết bị lưu trữ dữ liệu có kích thước nhỏ, gọn nhưng dung lượng lớn.  Truy xuất dữ liệu nhanh và thuận tiện. Các khái niệm (tt) Mô hình làm việc của máy tính.  Người sử dụng điều khiển máy tính thông qua các chương trình.  Chương trình là một dãy lệnh liên tiếp được chuẩn bị trước. Các lệnh này sẽ được tuần tự thực hiện khi có yêu cầu.  Tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng, con người có thể xây dựng nhiều loại chương trình khác nhau. Các khái niệm (tt) Người sử dụng Các nút điều khiển, cần gạt... Các linh kiện, thiết bị Người sử dụng Các chương trình ứng dụng Các linh kiện, thiết bị Mô hình làm việc Máy khác Mô hình làm việc Máy tính Các khái niệm (tt) Phân loại máy tính.  Máy tính loại lớn (Mainframe) - Siêu máy tính (Supercomputer) - Máy tính trung (Minicomputer).  Trạm làm việc (Workstation) - Máy tính cá nhân (Personal computer - PC).  Máy tính xách tay (Portable computer) - Máy vi tính dạng cặp (Laptop computer).  Máy tính chuyên dụng (Special-purpose computer). Các khái niệm (tt) Sự hoạt động của máy tính: Máy tính được hoạt động bởi sự kết hợp của hai thành phần chủ yếu là phần cứng (hardware) và phần mềm (software). • Phần cứng: Các linh kiện thiết bị (điện tử + cơ khí) cấu tạo thành máy tính. Ví dụ như màn hình, bàn phím, bộ xử lý, ổ đĩa... • Phần mềm: Các chương trình chạy được trên máy tính. Chúng được xây dựng để điều khiển sự hoạt động của máy tính nhằm phục vụ cho một yêu cầu nào đó trong thực tế. Các khái niệm (tt) Phân loại phần mềm: gồm 2 loại chính • Phần mềm hệ thống (system software): Các chương trình có chức năng tổ chức và điều hành sự hoạt động kết hợp của các thành phần khác nhau trong máy tính. Ví dụ: hệ điều hành, chương trình dịch,... • Phần mềm ứng dụng (application software): Các chương trình được viết ra để phục vụ các yêu cầu đa dạng của người sử dụng. Ví dụ như Word, Excel, Paint, AutoCad, ... Các thành phần cơ bản của máy tính Bộ xử lý trung tâm (CPU) Bộ điều khiển Bộ xử lý logic/số học Thiết bị nhập Thiết bị xuất Bộ nhớ chính Thiết bị lưu trữ thứ cấp Mô hình các thành phần chức năng của Máy tính Các thành phần cơ bản của máy tính (tt) Các khối chức năng: Về mặt chức năng, các bộ phận của máy tính có thể được chia thành ba khối: • Khối nhập xuất. • Khối nhớ. • Khối xử lý. Thiết bị nhập Thiết bị xuất Bộ nhớ chính Thiết bị lưu trữ thứ cấp Bộ xử lý trung tâm (CPU) Bộ điều khiển Bộ xử lý logic/số học Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Khối nhập xuất: Bao gồm các thiết bị nhập, thiết bị xuất.  Các thiết bị nhập: Dùng để chuyển dữ liệu từ bên ngoài (người sử dụng, bộ nhớ phụ, hay máy tính khác..) vào bên trong máy tính (bộ nhớ chính). Vd: keyboard, mouse, scanner, camera, micro,.. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Các thiết bị xuất: Dùng để chuyển dữ liệu từ bên trong máy tính ra bên ngoài. Vd: màn hình, máy in, loa Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Khối nhớ: Giữ nhiệm vụ lưu giữ chương trình và dữ liệu. Quan tâm đến hai đặc trưng dung lượng và phương pháp truy xuất.  Dung lượng: Khả năng lưu trữ của bộ nhớ, được tính theo byte (mỗi byte lưu được một ký tự). Các đơn vị 1 KB = 1024 byte, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB, 1 TB = 1024 GB.  Phương pháp truy xuất: Phương pháp đọc/ghi dữ liệu đối với bộ nhớ. Bao gồm:  Truy xuất tuần tự: Muốn đọc/ghi phần tử thứ n phải duyệt qua (n-1) phần tử trước đó.  Truy xuất ngẫu nhiên: Có thể đọc/ghi trực tiếp phần tử thứ n mà không cần phải duyệt qua (n-1) phần tử trước đó. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt) Phân loại bộ nhớ: bộ nhớ chính, bộ nhớ phụ  Bộ nhớ chính (bộ nhớ trong – RAM): • Lưu các chương trình đang được thực hiện, và các dữ liệu cần thiết tương ứng với các chương trình đó. • Dung lượng xác định bởi số lượng mạch bộ nhớ. Dung lượng có thể thay đổi bằng cách gắn thêm hay bỏ bớt các mạch bộ nhớ. • Phương pháp truy xuất bộ nhớ chính là truy xuất ngẫu nhiên. Đơn vị truy xuất cơ sở là byte. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Tổ chức bộ nhớ chính: Gồm có RAM và ROM. • RAM (Random Access Memory): Vùng nhớ lưu chương trình và dữ liệu của người sử dụng, cho phép đọc và ghi, nội dung bị mất khi mất điện. • ROM (Read Only Memory): Vùng nhớ lưu chương trình và dữ liệu của hãng sản xuất máy,chỉ cho phép đọc, nội dung vẫn lưu lại khi mất điện. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt) • Các chương trình trong ROM điều khiển các thiết bị giúp cho chương trình trong RAM thực hiện được. • Khi nói đến dung lượng bộ nhớ chính (256 MB, 512 MB, 1G, 2G) thường là nói đến dung lượng của RAM. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Bộ nhớ phụ (bộ nhớ ngoài – bộ nhớ thứ cấp): Kho lưu trữ các chương trình và dữ liệu của người sử dụng.  Đĩa cứng: Có dung lượng đa dạng từ vài chục MB đến vài nghìn GB. Loại đĩa thường dùng trong máy tính ngày nay khoảng từ 40GB đến vài trăm GB.  Đĩa mềm: Loại thông dụng 1.44MB (đường kính 3.5’’), để đọc/ghi đĩa mềm cần có thiết bị ổ đĩa mềm. Tuy nhiên hiện nay đĩa mềm dần được thay thế bằng đĩa Flash USB. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Đĩa CD/DVD: CD có dung lượng tối đa khoảng 700MB, DVD từ 4.7 đến 8GB.  Đĩa Flash USB: Rất thông dụng hiện nay. Dung lượng đa dạng từ vài MB đến vài chục GB.  Các thiết bị lưu trữ khác: Băng từ, minidisk, zipdisk, flash memory (SD card, MMC card) Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Khối xử lý: Gồm một bộ phận gọi là Đơn vị Xử lý Trung ương (CPU - Central Processing Unit), thực hiện các lệnh trong các chương trình chứa trong bộ nhớ chính. CPU điều khiển và phối hợp sự hoạt động của tất cả các bộ phận trong MT. Các thành phần cơ bản của máy tính (tt)  Quá trình hoạt động của CPU như sau:  Đọc một lệnh của chương trình từ RAM.  Giải mã lệnh.  Lấy những dữ liệu cần thiết.  Thực hiện lệnh.  Đọc lệnh kế tiếp  Mỗi CPU có một tập lệnh riêng. Các chương trình thực hiện được trên CPU này thường không thực hiện được trên CPU khác. Cấu hình máy vi tính Nhìn từ bên ngoài máy tính thường gồm các thành phần sau:  Hộp máy chính (Case - Main Unit - System Unit).  Màn hình (Monitor).  Bàn phím (Keyboard).  Chuột (Mouse).  Loa (Speakers)  Máy in (Printer).  Máy quét (Scanner) Chi tiết đọc thêm “Sổ tay phần cứng 1.0”. Liên hệ chép lại từ giáo viên!!! Cấu hình máy vi tính (tt) Máy để bàn (Desktop, Personal Computer) Cấu hình máy vi tính (tt) Máy xách tay (laptop, notebook) Cấu hình máy vi tính (tt) Máy tính bỏ túi (Pocket PC, Handheld PC) Cấu hình máy vi tính (tt) Bo mạch chính (Mainboard) Ổ đĩa cứng (HDD) Ổ đĩa mềm(FDD) Ổ đĩa CD/DVD. Nguồn nuôi Card mở rộng Cấu hình máy vi tính (tt) Ví dụ một số cấu hình máy tính: Cấu hình 1: Intel P IV 2.26 G/512KB Cache Mainboard GigaByte 8GE-RZ: Chipset Intel 845GE, S/p 3.06 Ghz, VGA and Sound Onboard, 3 DDRAM DDR 256MB bus 333 HDD Maxtor 40GB – 7200 rpm CDROM LG 52X FDD Mitsumi 1.4MB Mouse, Keyboard Case ATX Cấu hình máy vi tính (tt) Cấu hình 2: HP-Compaq Deskpro DX2100 - Pentium4 3.0Ghz - XP Pro CPU PIV -3.0Ghz HT Cache 1Mb Main board 915GV Chipset Ram 256Mb DDRAM Graphic 32Mb on Board HDD 80GB HDD FDD 1.44MB CDROM 52X CD Sound On Board Nic 10/100 PCI Mbps Monitor 15" Windows XP Pro Warranty 01 year Cấu hình máy vi tính (tt) Cấu hình 3: - CPU Pentium®4 630(3.0GHz), FSB 800 MHz, Cache 2MB - Main Intel chipset 915P, FSB 533/ 800MHz, 4DDR400, 4SATA, Sound & LAN onboard - Card PCI_Express 128MB chip Geforce - DDR 512MB (2 x 256MB), bus 400MHz - HDD 80GB, 7200 rpm, SATA - FDD 1.44 MB - DVD-ROM 16X - Monitor Wiscom 17" Flat - Case Wiscom for Pentium 4, 400W - Keyboard, Mouse Wiscom PS/2 Optical Câu hỏi học thi Giải thích các khái niệm: tin học, dữ liệu, thông tin. Định nghĩa máy tính. Trình bày đặc điểm lưu trữ và xử lý của máy tính. Trình bày mô hình làm việc của máy tính. So sánh mô hình này với mô hình làm việc các loại máy khác. Giải thích các thuật ngữ: phần cứng, phần mềm, phần mềm hệ thống, phần mềm ứng dụng. Vẽ và giải thích mô hình các thành phần chức năng của máy tính. Giải thích chức năng các khối thành phần của máy tính: khối nhập xuất, khối nhớ, khối xử lý. Trình bày hai đặc trưng quan trọng của bộ nhớ. Trình bày tổ chức của bộ nhớ chính. Cho biết bộ nhớ phụ thông dụng hiện nay là gì? Trình bày hiểu biết của anh chị về một mẫu quảng cáo bán máy vi tính.