Báo Cáo Nhập Môn Toán Tin Vai Trò, Tầm Quan Trọng Và Lợiích Của Ngành Toán Tin..pdf

KHOA TOÁN TIN

BÁO CÁONhập môn Toán Tin

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm số 4

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU NGÀNH TOÁN TIN

1.1 Ngành Toán - Tin là gì?

1.2 Ngành Toán - Tin có gì?

1.3 Toán - Tin cho lành?

1.4 Tại sao (không) nên chọn Toán - Tin

CHƯƠNG 2 CƠ HỘI VIỆC LÀM VÀ LĨNH VỰC NGHỀ NGHIỆPNGÀNH TOÁN TIN

2.1 Toán - Tin

2.1.1 Trí tuệ nhân tạo (Aritical Intelligence)

2.1.2 Data Science (Khoa học dữ liệu)

DỤNG

4.1 Các yêu cầu chung

4.1.1 Niềm đam mê đối với công việc

4.2 Yêu cầu đối viên sinh viên Toán – Tin

4.2.1 Kỹ năng giải quyết vấn đề

4.2.2 Hiểu biết về các thuật toán

4.2.3 Kỹ năng lập trình

4.2.4 Kiến thức về trí tuệ nhân tạo và khoa học dữ liệu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI MỞ ĐẦU

Ở trong một thời đại ngày càng có những cuộc chạy đua căng thẳng về công nghệvà bước dần với 1 kỉ nguyên ngày một hiện đại hơn với sự tham gia của máy mócvà các công nghệ ngày một được hoàn thiện hơn để góp phần cải thiện cho đờisống và sinh hoạt cũng như là cơ sở nâng cao năng lực sản xuất, tiêu biểu có thểkể đến sự ra mắt thành công của chat GPT đại diện cho việc công nghệ AI đã đượchoàn thiện lên tầm cao mới, hay công nghệ mạng 5G đã được chính thức phủ sóngvà cũng thu lại những đánh giá tích cực khả quan, thì việc phát triển công nghệvà tham gia vào cuộc đua với thời đại đó đã là việc hoàn toàn cấp thiết để khôngbị thụt lùi đi so với thế giới Và Việt Nam ta cũng đã và đang có những nỗ lực vàđầu tư đáng ghi nhận để đào tạo nên những người nhân lực trí thức về công nghệđể chính thức bước lên cuộc đua đầy khắc nghiệt này, qua việc mở và đầu tư cácTrường chất lượng cao như những cái nôi bồi dưỡng nhân tài cho đất nước, và Đạihọc Bách Khoa Hà Nội luôn là đầu tàu trong số đó suốt bao năm qua.

Được thành lập vào ngày 6-3-1956 theo Nghị định số 147/NĐ do Nguyên Bộtrưởng Bộ Giáo dục Nguyễn Văn Hiên ký, với 70 năm cống hiến và cố gắng pháttriển, Đại học Bách Khoa Hà Nội tự hào luôn là 1 trong những trường kỹ thuậthàng đầu của Việt Nam và đã sản sinh ra biết bao sinh viên chất lượng đã và đangcó những đóng góp to lớn cho Việt Nam ta, từ hồi còn trong cả công cuộc xây dựngmiền Bắc XHCN và giải phóng miền Nam đến nay lại giúp đất nước ta chạy đuavới thế giới Hiện nay, ngoài việc là nơi đào tạo đa ngành học cho những mầm nontương lai đầy hứa hẹn của đất nước, Đại học Bách Khoa cũng là Trung tâm Nghiêncứu Khoa học hay nơi chuyển giao công nghệ tiên tiến của Việt Nam.

Trong một đầu tàu vững chắc như vậy, Ngành Toán-Tin (Mathematics – matics) thuộc Khoa Toán - Tin, lại là một trong những ngành tiêu biểu cũng nhưtiếp cận với thời đại công nghệ hiện nay với tiềm năng mà nó mang lại Đây làngành học chuyên đào tạo các kiến thức và kỹ năng thực hành về tin học, toán học,toán ứng dụng để giải quyết các vấn đề về tin sinh học, toán tài chính, quản trị bigdata, thống kê ứng dụng, Vốn đều là những kĩ năng cần thiết nhất trong côngcuộc hiện đại hóa bây giờ cũng như tiềm năng vô cùng lớn của chúng trong tươnglai, nên ngành Toán-Tin đang là một trong những ngành hot nhất được các bạn trẻtìm hiểu và hướng tới.

Infor-Nhận thức được điều đó, chúng mình đã lựa chọn nghiên cứu về đề tài này đểtìm hiểu thêm cũng như mong sẽ mang lại những thông tin và có một cái nhìn tổng

chỗ đứng tổng thể của ngành Toán-Tin trực thuộc Đại học Bách Khoa Hà Nội vớimột mong muốn sẽ trở thành một nguồn tư liệu hữu ích và đáng tin cậy như mộtkim chỉ nam vững chắc góp phần giúp các bạn trẻ có thêm những định hướng haylối đi vững chắc nhất có thể cho tương lai để cùng chúng mình đem đến cho đấtnước những nguồn lực đáng tin cậy góp phần cho đoạn đường đua cả hàng thập kỷnày cùng với thế giới Trong lúc nghiên cứu và soạn tài liệu này có thể nhóm mìnhcó thể có những sai sót không mong muốn, nên nếu có chúng mình cũng rất mongđược bạn đọc thông cảm và rất hân hạnh nhận về những ý kiến nhận xét để ngày cómột nguồn tài liệu tin cậy và hoàn thiện hơn tới mọi người.

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU NGÀNH TOÁN TIN1.1 Ngành Toán - Tin là gì?

1.2 Ngành Toán - Tin có gì?1.3 Toán - Tin cho lành?

1.4 Tại sao (không) nên chọn Toán - Tin

TOÁN TIN2.1 Toán - Tin

Là ngành “lai” giữa kinh tế và công nghệ nên Toán Tin có rất nhiều cơ hội việclàm do nhu cầu nghiên cứu và phát triển cao trong thời đại công nghệ cùng với đólà hàng loạt mức lương cao và nhiều chế độ đãi ngộ hấp dẫn Sinh viên Toán Tinsau khi hoàn thành chương trình đào tạo có thể đảm nhiệm các công việc liên quanđến việc ứng dụng toán học vào công nghệ, cụ thể có thể kể tới một vài cái tên như:

•Lập trình phần mềm

•Kỹ sư thiết kế và phát triển phần mềm•Lập trình viên (Developer/Programmer)•Chuyên viên nghiên cứu và phát triển (R&D)•Nhà phân tích hệ thống

•Chuyên viên phân tích và xử lý dữ liệu•Nhà quản trị mạng

•Chuyên gia tin học•Chuyên viên phần mềm

- Sinh viên cũng có thể trở thành các kỹ sư máy tính giúp hỗ trợ và bảo trì máytính, hoặc chuyên viên cung cấp các giải pháp tính toán cho các tổ chức Họ có thểtham gia vào lĩnh vực toán ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống như viễn thông,giao thông, nông nghiệp, công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực khác Bên cạnh đó,

CHƯƠNG 2 CƠ HỘI VIỆC LÀM VÀ LĨNH VỰC NGHỀ NGHIỆP NGÀNHTOÁN TIN

có một vài những lĩnh vực đang dần phát triển trở thành xu hướng và có tiềm năngrất lớn được ứng dụng rộng rãi trong tương lai, xuất hiện nhiều trong cuộc sốnghàng ngày của con người mà sinh viên có thể theo đuổi như:

2.1.1 Trí tuệ nhân tạo (Aritical Intelligence)

Trí tuệ nhân tạo (AI) là lĩnh vực khoahọc máy tính chuyên giải quyết các vấn đềnhận thức thường liên quan đến trí tuệ conngười, chẳng hạn như học tập, sáng tạo vànhận diện hình ảnh Các tổ chức hiện đạithu thập vô số dữ liệu từ nhiều nguồn khácnhau như cảm biến thông minh, nội dungdo con người tạo, công cụ giám sát và nhậtký hệ thống Mục tiêu của AI là tạo ra cáchệ thống tự học có thể tìm ra ý nghĩa của dữ liệu Sau đó, AI áp dụng kiến thứcthu được để giải quyết các vấn đề mới theo cách giống như con người Ví dụ: côngnghệ AI có thể trả lời cuộc trò chuyện với con người một cách hợp lý, tạo hình ảnhvà văn bản gốc cũng như đưa ra quyết định dựa trên đầu vào dữ liệu theo thời gianthực Tổ chức bạn có thể tích hợp tính năng AI vào ứng dụng để tối ưu hóa quytrình kinh doanh, nâng cao trải nghiệm khách hàng và đẩy mạnh quá trình đổi mới.Cùng với đó, xuất hiện hai lĩnh vực con của trí tuệ nhân tạo là Học máy (ML -Machine learning), Học sâu (DL - Deep Learning) Ba thuật ngữ này rất hot trongnhững năm gần đây

Machine learning là một nhánh của trí tuệ nhân tạo (AI) và khoa học máy tính,tập trung vào việc sử dụng dữ liệu và thuật toán để bắt chước hành động của conngười, dần dần cải thiện độ chính xác của nó Machine learning còn là một thànhphần quan trọng của lĩnh vực khoa học dữ liệu đang phát triển Thông qua việc sử

TOÁN TIN

dụng các phương pháp thống kê, các thuật toán được đào tạo để đưa ra các phânloại hoặc dự đoán và khám phá những thông tin chi tiết từ chính các dự án khai thácdữ liệu Thông qua các thông tin chi tiết có được để thúc đẩy việc đưa ra quyết địnhđối với các ứng dụng và doanh nghiệp, tác động mạnh đến các chỉ số tăng trưởng.Khi dữ liệu lớn tiếp tục nhu cầu mở rộng và phát triển đòi hỏi nhu cầu tuyển dụngcác nhà khoa học dữ liệu sẽ tăng lên Họ sẽ được yêu cầu giúp xác định các câu hỏikinh doanh có liên quan nhất và dữ liệu để trả lời chúng Ví dụ như các máy có thể"học" cách phân loại thư điện tử xem có phải thư rác hay không và tự động xếp thưvào thư mục tương ứng.

Bên cạnh đó, Deep Learning được xây dựng dựa trên các khái niệm phức tạphơn rất nhiều, chủ yếu hoạt động với các mạng nơ-ron nhân tạo để bắt chước khảnăng tư duy và suy nghĩ của bộ não con người Ứng dụng của Deep Learning phổbiến trong xã hội hiện nay là phân tích hình ảnh, tạo phụ đề, chatbots, Trợ lý ảo:Alexa, Siri, Cortana,

Tóm lại, AI hiện đang là một lĩnh vực nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ, mangđến nhiều tiềm năng và thách thức cho tương lai Điều này tạo ra một lợi thế đặcbiệt cho sinh viên Toán Tin, những người đã tích lũy kiến thức toán học một cáchsâu sắc, khi họ có thể tham gia và đóng góp trong nhiều khía cạnh của cuộc sốngvà công nghiệp.

2.1.2 Data Science (Khoa học dữ liệu)

Là một lĩnh vực nghiên cứu, đa ngànhkết hợp Toán học, Thống kê và Khoa họcmáy tính để phân tích và trích xuất thôngtin chi tiết từ dữ liệu bằng các phươngpháp thống kê và thuật toán máy tính khácnhau Trong quá trình này, người làm datascience sử dụng các công cụ và kỹ thuậttính toán để hiểu rõ hơn về mô hình củadữ liệu và trích xuất những thông tin quantrọng từ đó Các công ty hoạt động với nềntảng dữ liệu lớn, cần phải ứng dụng data science để làm việc với các con số, phântích, xử lý dữ liệu một cách chính xác về tình hình khách hàng, xã hội hay xuhướng phát triển Từ đó đưa ra những insights có ý nghĩa, giúp giảm rủi ro, giảmchi phí, phát triển hiệu quả và cải tiến doanh nghiệp Hỗ trợ công ty đưa ra nhữngquyết định đúng đắn và có chiến lược sản xuất kinh doanh hiệu quả Có khẳng địnhrằng ngày nay công ty, doanh nghiệp nào nắm giữ lượng data lớn hơn thì sẽ nắm

CHƯƠNG 2 CƠ HỘI VIỆC LÀM VÀ LĨNH VỰC NGHỀ NGHIỆP NGÀNHTOÁN TIN

trong tay nhiều ưu thế hơn Cơ hội việc làm trong ngành khoa học dữ liệu tiếp tụcmở rộng nhanh chóng trên nhiều lĩnh vực Dữ liệu từ LinkedIn cho thấy nhu cầutuyển dụng trong ngành này tăng trưởng 37% trong vòng ba năm Theo báo cáoThị trường nhân lực ngành Công nghệ của Vietnamwork, ngành khoa học dữ liệucó số lượng đăng tin tuyển dụng tăng 41% và ứng tuyển tăng đột biến 147% Đicùng với đó là mức lương, chế độ đãi ngộ hấp dẫn hàng đầu thế giới Những ngườigiỏi thường được các công ty săn đón với mức lương cao ngất ngưởng cùng nhiềuquyền lợi đi kèm.

2.1.3 Big Data

Big data là các tập dữ liệu rất lớn và phức tạp,rất khó để quản lý, lưu trữ và phân tích bằngcác công cụ xử lý dữ liệu truyền thống Điềuquan trọng của big data là khả năng phân tíchvà tìm hiểu thông tin từ những tập dữ liệu này,vì chúng thường chứa nhiều thông tin tiềm ẩn vàgiá trị quan trọng Đặc trưng của Big Data: với4V là Volume; Velocity (Không ngừng chuyểnđộng); Variety (Hỗn hợp, cấu trúc, không cấutrúc); Veracity (Nhiễu, sai, không chính xác).Những tập dữ liệu lớn này được phân loại dựa

trên 3 yếu tố dữ liệu phổ biến: Dữ liệu có cấu trúc, dữ liệu phi cấu trúc và dữ liệubán cấu trúc Hiện nay, Big data và phân tích dữ liệu là hai công nghệ đang được ápdụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh doanh khác nhau Dữ liệu lớn (Big Data)đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của nền kinh tế, tạo ra những chuyểnbiến ấn tượng và giúp tăng hiệu quả và năng suất của doanh nghiệp Các ứng dụngcủa Big Data bao gồm ngành ngân hàng, y tế, thương mại điện tử, bán lẻ, marketingsố, và nhiều lĩnh vực khác Phân tích dữ liệu giúp các doanh nghiệp hiểu rõ hơn vềkhách hàng của mình, từ đó đưa ra các quyết định kinh doanh chính xác hơn và tốiưu hóa hoạt động của doanh nghiệp Bên cạnh đó, những mối quan tâm về quyềnriêng tư, bảo mật, khả năng truy cập cho người dùng doanh nghiệp và lựa chọn giảipháp phù hợp cho nhu cầu kinh doanh cũng khiến nhiều doanh nghiệp đau đầu.

2.1.4 Lĩnh vực nghề nghiệp sau khi ra trường

Sau khi tốt nghiệp ra trường, các Kỹ sư hay Cử nhân của ngành Toán Tin cónhiều lựa chọn khác nhau về nơi làm việc, cụ thể như:

•Các công ty, tập đoàn công nghệ, phần mềm thuộc các lĩnh vực Công nghệthông tin, viễn thông, bưu chính, thương mại điện tử, .

TOÁN TIN

•Các viện nghiên cứu, các trường đại học, cao đẳng

•Trung tâm Công nghệ thông tin, Phòng Tin học, Phòng Nghiên cứu khoa học,Phòng Thống kê, các đơn vị quản lý, của:

•Bộ phận thống kê phân tích, dự báo, quản trị rủi ro, thẩm định đầu tư, địnhphí, tại các ngân hàng, công ty tài chính, bảo hiểm, các doanh nghiệp, ;•Bộ phận nghiên cứu và ứng dụng toán trong giao thông, viễn thông, thủy lợi,

nông nghiệp, công nghiệp, y tế, .

Hiện nay, có nhu cầu lớn cho các vị trí như lập trình viên, chuyên viên lập trìnhphần mềm, và chuyên gia nghiên cứu và phát triển trong hầu hết mọi doanh nghiệp.Điều này xuất phát từ sự bùng nổ của thương mại điện tử và công nghệ số Nhữngvị trí này đang được rất nhiều doanh nghiệp săn lùng, đặc biệt là trong lĩnh vựccông ty bưu chính viễn thông và doanh nghiệp thương mại điện tử Mức lương khởiđiểm cho những vị trí này thường dao động từ 10-15 triệu đồng/tháng.

Mức lương trong ngành Toán tin tùy thuộc vào nhiều yếu tố như trình độ họcvấn, kinh nghiệm, vị trí công việc và công ty làm việc Mức lương ngành Toán Tincủa hầu hết các sinh viên tốt nghiệp dao động từ 10 triệu cho đến 15 triệu đồngmỗi tháng Đối với những người có kinh nghiệm thực tiễn nhiều năm, mức lươngcó thể dao động khoảng từ 20 triệu đến 50 triệu đồng một tháng và có thể cao hơnnữa, tùy thuộc vào các yếu tố mà người đó đáp ứng Theo thống kê của Glassdoor,chuyên trang thống kê về thu nhập tại Mỹ cho thấy, mức lương hiện tại của những

CHƯƠNG 2 CƠ HỘI VIỆC LÀM VÀ LĨNH VỰC NGHỀ NGHIỆP NGÀNHTOÁN TIN

kĩ sư khoa học, kĩ thuật về dữ liệu, máy tính đang xếp đầu bảng những ngành cómức thu nhập tốt nhất Một lập trình viên chuyên nghiệp, kỹ sư hệ thống, nhânviên quản trị mạng đến những nhà khoa học dữ liệu, đang sở hữu mức lươngdao động từ 50,000 USD –150,000 USD trong một năm.

Với định hướng nghề nghiệp đã đặt ra, theo số liệu thống kê thực tế được khảosát qua nhiều năm cho thấy, các cựu sinh viên Toán Tin thường công tác tại:

•Các viện nghiên cứu, các trường đại học, .•Các ngân hàng, bảo hiểm, các tập đoàn tài chính, .•Các tập đoàn phần mềm, bưu chính viễn thông, .

•Du học Sau đại học hoặc công tác tại các doanh nghiệp, công ty, trường đạihọc ở nước ngoài.

2.2 Toán ứng dụng

Toán học ứng dụng là ngành học sử dụng các kỹ thuật và mô hình toán học nhằmgiải quyết các vấn đề trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, kinh tế, tài chính, bảohiểm, khoa học máy tính và công nghiệp Toán ứng dụng có tác động sâu sắc đếncuộc sống hàng ngày của con người Nếu không có các thuật toán, mô hình và côngcụ từ toán ứng dụng, con người sẽ không thể thực hiện các hoạt động như dự báothời tiết, công cụ tìm kiếm, nghiên cứu khí hậu, bảo mật mua sắm trực tuyến, .

Toán ứng dụng từ lâu đã trở thành một trong những ngành học thiết yếu đượcgiảng dạy tại một số ngôi trường danh tiếng, bao gồm Đại học Princeton, Đại họcStanford, Viện Công nghệ Massachusetts, Thay vì tập nghiên cứu chuyên sâu vềtoán, bạn sẽ được học cách áp dụng toán học vào lĩnh vực như kỹ thuật, khoa họcmôi trường, khoa học vật lý và đời sống, khoa học xã hội và kinh doanh Ngoài ra,bởi vì việc nghiên cứu toán ứng dụng liên quan đến việc kết hợp nhiều kỹ thuậtkhác nhau, sinh viên ngành toán học ứng dụng cũng sẽ được làm quen với một sốchương trình máy tính và kỹ thuật thống kê.

Sinh viên sau khi kết thúc chương trình học tập sẽ có nhiều cơ hội việc làm khácnhau và có thể đảm nhận các vị trí theo từng lĩnh vực sau:

Lĩnh vực kinh tế:

•Chuyên viên phân tích đầu tư, chuyên viên kế hoạch tài chính,

•Các công ty tài chính: công ty chứng khoán, quỹ đầu tư, tín dụng, ngân hàng,bảo hiểm; ( Nhân viên ngân hàng, kiểm toán, bảo hiểm, )

•Các cơ quan chính phủ, phi chính phủ: Chuyên viên phân tích ngân sách