Slide bài giảng Lập Trình Cơ Sở

1.1. Khái niệm thông tin 1.2. Đơn vị đo thông tin 1.3. Xử lý thông tin 1.4. Cấu trúc của một hệ thống máy tính 1.5. Phân loại mạng máy tính 1.6. Phần cứng và phần mềm 1.7. Công nghệ thông tin Thông tin đem lại cho con người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về những đối tượng trong đời sống xã hội, trong thiên nhiên,... Thông tin tồn tại khách quan. Thông tin cũng có thể bị méo mó, sai lệnh đi do nhiễu tác động hay do người xuyên tạc… Dữ liệu (data) là sự biểu diễn của thông tin Dữ liệu có thể là: Tín hiệu vật lý: tín hiệu điện, tín hiệu song điện từ, tín hiệu ánh sáng, tín hiệu âm thanh,… Các số liệu: là dữ liệu bằng số nên ta đã quen với tên gọi: số liệu. Các kí hiệu (symbol) như các chữ viết (character) và các kí hiệu đặc biệt khác.

NỘI DUNG

Phần 1 Các kiến thức cơ sở

Phần 2 Lập Trình Cơ Sở

CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ

1.1 Thông tin và xử lý thông tin

1.2 Biểu diễn thông tin

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

Khái niệm thông tin

 Thông tin đem lại cho con người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về những đối tượng trong đời sống xã hội, trong thiên nhiên,

 Thông tin tồn tại khách quan Thông tin cũng có thể bị méo mó, sai lệnh đi do nhiễu tác động hay

do người xuyên tạc…

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

Đơn vị đo thông tin

 Đơn vị dùng để đo thông tin gọi là bit

(Binary digit)

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

Mô hình xử lý thông tin

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

1.3 Xử lý thông tin

1.4 Cấu trúc của một hệ thống máy tính

1.5 Phần cứng và phần mềm

1.6 Phân loại mạng máy tính

1.7 Công nghệ thông tin

THIẾT BỊ LƯU TRỮ NGOÀI

 Ổ đĩa mềm, đĩa mềm

 Ổ đĩa cứng

 Ổ đĩa quang (CD Rom) + đĩa quang

THIẾT BỊ LƯU TRỮ TRONG

 ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc

 RAM (Random Access Memory):

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

1.3 Xử lý thông tin

1.4 Cấu trúc của một hệ thống máy tính

1.5 Phần cứng và phần mềm

1.6 Phân loại mạng máy tính

1.7 Công nghệ thông tin

Phần cứng

 Phần cứng bao gồm các thiết bị và linh kiện cấu thành nên hệ thống máy tính

Các thiết bị nhập

Các thiết bị nhập – Chuột

 Con chuột có kích thước vừa nắm tay di chuyển trên

một tấm phẳng (mouse pad) theo hướng nào thì dấu nháy hoặc mũi tên trên màn hình sẽ di chuyển theo hướng đó tương ứng với vị trí của viên bi hoặc tia sáng (optical mouse) nằm dưới bụng của nó.

Các thiết bị nhập – Bàn phím

 Có thể chia làm 3 nhóm phím chính:

- Các phím dữ liệu (data keys):

- Nhóm phím chức năng (function keys)

- Nhóm phím trạng thái (status keys)

Các thiết bị nhập – Máy quét hình

 Là thiết bị dùng để nhập văn bản hay hình vẽ,

hình chụp vào máy tính Thông tin nguyên thủy trên giấy sẽ được quét thành các tín hiệu

số tạo thành các tập tin ảnh (image file).

Bộ nhớ

 Là thiết bị lưu trữ thông tin trong quá trình

máy tính xử lý

việc nhập xuất cơ sở.

 Thông tin không thể bị

thay đổi, không bị mất

ngay cả khi không có

điện

RAM - Random Access

Memory

 Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên.

 Lưu trữ dữ kiện và chương trình trong quá trình thao tác

Bộ nhớ ngoài

 Là thiết bị lưu trữ thông tin với dung

lượng lớn, thông tin không bị mất khi không có điện Có thể cất giữ và di chuyển bộ nhớ ngoài độc lập với máy tính.

Bộ xử lý trung tâm – CPU (Central Processing Unit)

Khối điều khiển

 Khối điều khiển (CU: Control Unit): Là

trung tâm điều hành máy tính Nó có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu cầu của người

sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt.

Khối tính toán số học và logic

 ALU: Arithmetic-Logic Unit: Bao gồm các

thiết bị thực hiện các phép tính số học (cộng, trừ, nhân, chia, ), các phép tính logic (AND,

OR, NOT, XOR) và các phép tính quan hệ (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau, )

Các thanh ghi (Registers)

 Được gắn chặt vào CPU bằng các mạch điện

tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian Các thanh ghi mang các chức năng chuyên dụng giúp tăng tốc độ trao đổi thông tin trong máy tính.

Các thiết xuất – Màn hình

thông tin cho người sử dụng xem Màn hình phổ biến hiện nay trên thị trường là màn hình màu SVGA 15”,17”, 19” với độ phân giải có thể đạt 1280 X 1024

Các thiết xuất – Máy in

 Máy in (Printer): là thiết bị xuất để đưa thông tin ra

giấy Máy in phổ biến hiện nay là loại máy in ma trận điểm (dot matrix) loại 24 kim, máy in phun mực, máy in laser trắng đen hoặc màu

Các thiết xuất – Máy chiếu

 Máy chiếu (Projector): chức năng tương tự màn

hình, thường được sử dụng thay cho màn hình trong các buổi Seminar, báo cáo, thuyết trình, …

Phần mềm

 Phần mềm là một bộ chương trình và các dữ

liệu liên quan để bắt máy tính thực hiện một điều nào đó theo yêu cầu của người sử dụng

 Chúng ta không thể thấy hoặc sờ được phần

mềm, mặc dầu ta có thể hiển thị được chương trình trên màn hình hoặc máy in

Phân loại phần mềm

 Phần mềm hệ thống (system software)

 Phần mềm ứng dụng (application software )

cụ thể.

Ví dụ: Phần mềm soạn thảo Mircosoft Word, trình chiếu PowerPoint, …truy cập

internet

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

1.3 Xử lý thông tin

1.4 Cấu trúc của một hệ thống máy tính 1.5 Phần cứng và phần mềm

1.6 Phân loại mạng máy tính

1.7 Công nghệ thông tin

 Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính

được nối với nhau bởi các đường truyền vật

lý theo một kiến trúc nào đó

- Đường truyền vật lý dùng để chuyển tín

hiệu điện tử giữa các máy tính

• Đường truyền hữu tuyến gồm có: Cáp

đồng trục (coaxial cable), Cáp xoắn đôi (twisted – pair cable), Cáp sợi quang

• Đường truyền vô tuyến gồm: Radio, Sóng

cực ngắn (viba), Tia hồng ngoại (infrared)

Khái niệm mạng máy tính

- Kiến trúc mạng gồm cấu trúc mạng

(Topology) và giao thức mạng (Protocols)

• Topo mạng: Topology là cách nối (cấu

 Lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính để

phân loại

- Mạng cục bộ (Local Area Networks – viết

tắt là LAN): là mạng được cài đặt trong một phạm vi tương đối nhỏ (ví dụ như 1 tòa nhà, khu trường học …) với khoảng cách lớn nhất giữa các máy tính nút mạng chỉ trong vòng vài ki-lô-mét trở lại.

Phân loại mạng máy tính

Local Area Networks (LAN)

 Lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính

để phân loại

- Mạng diện rộng (Wide Area Networks –

viết tắt là WAN): phạm vi của mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chị cả lục địa

Phân loại mạng máy tính

Wide Area Networks (WAN)

The Internet

 Phân loại theo chức năng

- Mạng ngang hàng (peer – to – peer)

Phân loại mạng máy tính

Peer-to-Peer

 Phân loại theo chức năng

- Client – Server

Phân loại mạng máy tính

Clients and Servers

 Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch

(switching) làm yếu tố chính để phân loại

- Mạng chuyển mạch kênh (circuit –

switched networks)

• Đặc điểm: Hai thực thể muốn truyền dữ

liệu: Thiết lập kênh truyền – Duy trì – Kết thúc.

• Ví dụ: Mạng điện thoại

Phân loại mạng máy tính

Chuyển mạch kênh

- Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched

- Mạng chuyển mạch gói (packet – switch

networks)

• Đặc điểm

o Thông tin được chia thành nhiều phần

nhỏ hơn gọi là các gói tin (packets) có khuôn dạng qui định trước Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi)

và đích (người nhận) của gói tin.

Phân loại mạng máy tính

Chuyển mạch gói

 Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch

(switching) làm yếu tố chính để phân loại

- Mạng chuyển mạch kênh (circuit –

switched networks)

• Đặc điểm: Hai thực thể muốn truyền dữ

liệu: Thiết lập kênh truyền – Duy trì – Kết thúc.

• Ví dụ: Mạng điện thoại

Phân loại mạng máy tính

Thông tin và xử lý thông tin

1.1 Khái niệm thông tin

1.2 Đơn vị đo thông tin

1.3 Xử lý thông tin

1.4 Cấu trúc của một hệ thống máy tính 1.5 Phần cứng và phần mềm

1.6 Phân loại mạng máy tính

1.7 Công nghệ thông tin

Công nghệ thông tin

 Khái niệm công nghệ thông tin

– Công nghệ Thông tin, viết tắt CNTT, (tiếng Anh

: Information Technology hay là IT) là một nhánh

ngành kỹ thuật sử dụng máy tính và

phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ,

xử lý, truyền tải và thu thập thông tin

Công nghệ thông tin

 Khái niệm công nghệ thông tin

định nghĩa trong nghị quyết Chính phủ 49/CP kí ngày

04/08/1993: "Công nghệ thông tin là tập hợp các phương

pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại

- chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội"

Công nghệ thông tin

 Các lĩnh vực của CNTT và truyền thông

Kỹ thuật máy tính

Kỹ thuật máy tính (tên tiếng anh Computer Engineering) nhằm nghiên cứu các nguyên lý, phương pháp để thiết kế và phát triển các hệ thống phần cứng và những phần mềm phục vụ cho hoạt động của các thiết bị phần cứng đó Kỹ thuật máy tính được nói đến trong nhiều khía cạnh của máy tính, từ thiết kế các mạch điện tử đơn giản đến thiết kế vi xử lý, máy tính cá nhân và kể cả các siêu máy tính Đặc biệt trong việc thiết kế các hệ thống nhúng dùng trong hầu hết các thiết bị điện- điện tử như điện thoại di động, xe hơi, các bộ điều khiển trong các máy móc, các robot công nghiệp

Có thể nói Kỹ thuật máy tính hiện nay có mặt khắp mọi nơi và Kỹ sư kỹ thuật máy tính được đào tạo các kiến thức liên quan đến kỹ thuật điện tử, thiết kế phần mềm, thiết kế phần cứng và tích hợp giữa phần cứng với phần mềm.

Công nghệ phần mềm

Sinh viên nắm được về quy trình xây dựng, quản lý và bảo trì

hệ thống phần mềm; có khả năng phân tích, thiết kế và quản

lý các dự án phần mềm; cung cấp phương pháp luận và công nghệ mới để sinh viên có thể nắm bắt và làm chủ các tiến bộ khoa học Sinh viên được cung cấp kiến thức cơ bản về tổ chức và quản lý công nghệ phần mềm để có khả năng xây dựng mô hình và áp dụng các nguyên tắc của công nghệ phần mềm vào thực tế

Khoa học máy tính

 Mục tiêu của chương trình ngành Khoa học Máy tính là đào tạo ra những kỹ sư có chất lượng cao, có khả năng thiết kế, xây dựng và triển khai những hệ thống phần mềm đáp ứng nhu cầu trong nước và quốc tế

 Chương trình sẽ trang bị cho sinh viên kiến thức nền tảng thuộc lĩnh vực Máy tính và Công nghệ thông tin, kiến thức cốt lõi ngành Khoa học Máy tính, và kiến thức, công nghệ chuyên sâu của ngành như trí tuệ nhân tạo, bảo mật và an toàn máy tính, xử lý dữ liệu khối lượng lớn từ mạng Internet

và các mạng xã hội, thiết kế và phát triển các ứng dụng cho các thiết bị di động và môi trường Web

Mạng máy tính

 Các kiến thức cơ bản và chuyên sâu về mạng máy tính, kiến trúc phân tầng trong mô hình OSI, mạng cục bộ; giới thiệu và hướng dẫn lựa chọn linh kiện lắp đặt mạng; quy trình và kỹ năng xây lắp mạng máy tính, cài đặt quản trị và khai thác trên Window 2K/XP đối với mạng theo mô hình Workgroup và mô hình Domain

An toàn bảo mật thông tin

 Cung cấp những kiến thức cơ bản về bảo mật và an ninh số liệu; sự cần thiết phải bảo vệ dữ liệu và an toàn thông tin; các ph*ương thức tấn công thâm nhập Nghiên cứu các phư*ơng pháp mã hoá đối xứng và cơ

sở hạ tầng khoá công khai, chứng thực điện tử và một

số giải pháp bảo mật khác

Truyền thông và truyền thông đa

phương tiện

 Truyền thông đa phương tiện là việc ứng dụng công nghệ thông tin để sáng tạo, thiết kế, xây dựng những ứng dụng đa phương tiện trong lĩnh vực truyền thông (quảng cáo, truyền hình, internet…), giải trí (game, điện ảnh, hoạt hình…), y học (mô phỏng, tư vấn khám chữa bệnh từ xa…), giáo dục (học điện tử, minh họa trực quan…) và nhiều lĩnh vực khác của cuộc sống

 Cụ thể đó là việc sử dụng các kỹ thuật thiết kế và lập trình

đồ họa 2D, 3D trên máy tính để thiết kế đồ họa, làm phim hoạt hình, xây dựng trò chơi điện tử, thiết kế website, biên tập âm thanh, video, xử lý các kỹ xảo hình ảnh truyền hình,

mô phỏng thực tế…

Hệ thống nhúng

 Hệ thống nhúng là một hệ thống được tích hợp cả phần cứng và phần mềm phục vụ cho các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, tự động hóa điều khiển, quan trắc và truyền thông

 Hệ thống này đòi hỏi độ ổn định và tự động hóa cao Do sử dụng cho các nhiệm vụ chuyên biệt và được sản xuất với số lượng lớn nên chúng được thiết kế một cách tối ưu nhằm giảm thiểu kích thước cũng như giá thành sản xuất Độ phức tạp là khác nhau theo yêu cầu của công việc mà chúng đảm nhận, hệ thống nhúng có thể rất đơn giản với một vi điều khiển hoặc rất phức tạp với nhiều đơn vị, các thiết bị ngoại

vi và mạng lưới được nằm gọn trong một lớp vỏ máy lớn

Trí tuệ nhân tạo và tính toán mềm

 Trí tuệ nhân tạo (AI), còn có thể hiểu là “thông minh nhân tạo”, tức là sự thông minh của máy móc do con người tạo ra, đặc biệt tạo ra cho máy tính, robot, hay các máy móc có cac thành phần tính toán điện tử

 Trí tuệ nhân tạo là một lĩnh vực của khoa học và công nghệ nhằm làm cho máy có những khả năng của trí tuệ và trí thông minh của con người, tiêu biểu như biết suy nghĩ và lập luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp do hiểu ngôn ngữ và tiếng nói, biết học và tự thích nghi, …

Các hệ cơ sở tri thức

 Trong các chương trình truyền thống, cách thức xử lý hay hành vi của chương trình đã được ấn định sẵn qua các dòng lệnh của chương trình dựa trên một thuật giải đã định sẵn Trong các hệ CSTT, có hai chức năng tách biệt nhau, trường hợp đơn giản có hai khối: khối tri thức hay còn được gọi là cơ sở tri thức, và khối điều khiển hay còn được gọi là động cơ suy diễn Với các hệ thống phức tạp, bản thân động cơ suy diễn cũng có thể là một hệ CSTT chứa các siêu tri thức (tri thức về cách sử dụng tri thức khác)

2.1 Hệ đếm

2.2 Biểu diễn thông tin

2 BIỂU DIỄN THÔNG TIN

Ví dụ

 Hệ đếm thập phân có các tính chất sau:

– Gồm 10 ký số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

– Cơ số a = 10

– Mỗi đơn vị ở một hàng bất kỳ có giá trị bằng 10 đơn vị của

hàng kế cận bên phải Số trong hệ thập phân có thể biểu diễn

là 1 tổng các số hạng, mỗi số hạng là tích của một số với 10 lũy thừa, số mũ lũy thừa được tăng thêm 1 đơn vị so với số

mũ lũy thừa phía bên phải nó Số mũ lũy thừa của hàng đơn vị

là 0

 Số 5246 trong hệ đếm 10 có thể được biểu diễn như

sau:

5246 = 5 x 10 3 + 2 x 10 2 + 4 x 10 1 + 6 x 10 0

= 5 x 1000 + 2 x 100 + 4 x 10 + 6 x 1

Ví dụ

Khái niệm

 Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và qui tắc sử dụng tập

ký hiệu đó để biểu diễn và xác định các giá trị các

số Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn Tổng số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số (base hay radix), ký hiệu là a

Tính chất

 Hệ đếm cơ số a (a>1) có các tính chất:

– Dùng a ký số để biểu diễn các số

– 0<= Giá trị chữ số <= a-1

– Giá trị vị trí thứ n trong một số của hệ đếm cơ số a bằng an

– Biểu diễn: N(a)= bn bn-1… b1b0.b-1…b-m

– Giá trị: N= bn * a n + bn-1 * a n-1 +… b1*a 1 + b0*a 0 + b-1*a -1 +…+ b-m*a m

Hệ đếm nhị phân (Binary system)

Hệ đếm bát phân (Octal system)

 Hệ đếm bát phân có các tính chất sau:

– Gồm 8 ký số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

– Cơ số a = 8

– Mỗi chữ số hệ 8 tương đương với số nhị phân 3 bít (8=23 )

– Giá trị vị trí là lũy thừa của 8

– Biểu diễn: N(8)= bn bn-1… b1b0.b-1…b-m

(0=< bi <=7)

Ví dụ: 3475(8)

Hệ đếm thập lục phân (Hexa-decimal system)

– Mỗi chữ số hệ 16 tương đương với số nhị phân 4 bít (16=24 )

– Giá trị vị trí là lũy thừa của 16

– Biểu diễn: N(16)= bn bn-1… b1b0.b-1…b-m

(0=< bi <=15)

Ví dụ: 34A8C(16)