bài giảng lập trình cơ bản

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM Bài 1: Giới thiệu chung CNTT Bài giảng: LẬP TRÌNH CƠ BẢN Tài liệu tham khảo Computing Essentials, Tim and Linda O’Leary, McGraw-Hill, 2012 – Chương Giáo trình tin học sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương Đại học Sư phạm, 2004 – Chương 14 Giới thiệu chung CNTT Nội dung Giới thiệu chung lịch sử, đời ngành CNTT Các lĩnh vực ứng dụng CNTT Các lĩnh vực nghiên cứu ngành CNTT Giới thiệu chung CNTT Sự đời phát triển CNTT Sự đời máy tính Xử lý liệu điện tử Cuộc cách mạng điện tử Ứng dụng thời gian thực Máy tính cá nhân Internet Phần mềm mã nguồn mở Offshoring Hội tụ nhiều Mạng xã hội Giới thiệu chung CNTT Sự đời máy tính Các máy tính điện tử phát minh đáp ứng cho nhu cầu điện máy tính thời gian Chiến tranh giới thứ hai Tại Anh, ý tưởng nhà toán học Alan Turing tảng phía sau máy tính Colossus, phát triển bí mật Bletchley Park để phá vỡ mã số Bộ Tư lệnh Đức, đóng vai trò định chiến thắng Đồng minh Máy tính phát triển ngoạn mục thời chiến ENIAC máy tính khổng lồ xây dựng Đại học Pennsylvania, thiết kế hai nhà nghiên cứu trẻ, John Presper Eckert John Mauchly có lỗi thiết kế nghiêm trọng chứa 18.000 ống điện tử tiêu thụ 150 kW điện Trong năm 1945, Eckert Mauchly tham gia nhà toán học giới tiếng von John Neumann đặt móng cho kiến trúc Von Neumann tất máy tính ngày dựa nguyên lý Giới thiệu chung CNTT Xử lý liệu điện tử Năm 1955, có 263 máy tính giới, chủ yếu sử dụng cho tính toán khoa học phòng thí nghiệm nghiên cứu trường đại học máy tính có tiềm cho công việc văn phòng Trong tài Mỹ, Eckert Mauchly xây dựng máy tính xử lý liệu gọi UNIVAC đặt móng Tổng công ty Unisys Anh, nhóm nhà quản lý văn phòng công ty J Lyons định xây dựng máy tính gọi LEO - Lyons Electronic Office sau thành lập tổ chức sản xuất máy tính, Máy tính Leo (Lyons Electronic Office) Công ty thành phần năm 1960 để tạo nên ICL Giới thiệu chung CNTT Xử lý liệu điện tử Đến năm 1950, hầu hết máy cũ văn phòng công ty, IBM, Burroughs, NCR Remington Rand, đáp ứng hội cho xử lý liệu điện tử chuyển sản phẩm họ vào máy tính điện tử Máy tính lớn – mainframe: máy tính năm 1950 lớn chí cài đặt kích thước trung bình chi phí tương đương với triệu bảng Bởi họ xây dựng cách sử dụng công nghệ đèn điện tử, chúng chậm sản xuất nhiệt nhiều mà vận hành phòng máy lạnh với chế độ làm mát Đến năm 1960, có khoảng 6.000 máy tính cài đặt toàn giới Giới thiệu chung CNTT Cuộc cách mạng điện tử cuối năm 1950, ống điện tử bắt đầu thay bóng bán dẫn rời rạc Công nghệ chuyển đổi máy tính, cải thiện tốc độ độ tin cậy, sản xuất nhiệt Máy vi tính trở nên rẻ nhiều Lần máy tính xử lý liệu điện tử trở thành bình thường, doanh nghiệp vừa họ sở hữu hàng chục ngàn Vào năm 1960, có khoảng 30.000 máy tính giới Tiến hóa giai đoạn phát triển điện tử mạch tích hợp, chip chứa bóng bán dẫn tá nhiều Mạch tích hợp sản xuất bước nhảy vọt cải tiến tốc độ máy tính, độ tin cậy giảm chi phí Kết không máy tính lớn mạnh hơn, mà máy tính mini (mini-computer) lý tưởng cho doanh nghiệp nhỏ vừa Máy tính mini - phát triển để kiểm soát trình, quản lý giao thông đường khu vực khác, nơi mà trước chi phí máy tính lớn triển khai Đến năm 1970, có 1/4 triệu máy tính hoạt động khắp giới Giới thiệu chung CNTT Ứng dụng thời gian thực Trong năm 1960, nhiên, thay đổi mang tính cách mạng hoạt động kinh doanh xảy máy tính sử dụng để thực xử lý liệu thời gian thực, đó, hệ thống thông tin phản ứng gần với kiện giới thực Các ứng dụng thời gian thực năm 1960 cho hệ thống đặt phòng hãng hàng không năm 1970 hầu hết ngân hàng lớn cài đặt máy rút tiền tự động thời gian thực Các phần mềm cho ứng dụng kinh doanh thường bao gồm triệu dòng mã, phát triển đòi hỏi đội nhỏ nhà phân tích lập trình Trong công ty lớn - chẳng hạn công ty bảo hiểm ngân hàng - xử lý liệu có phòng ban với trăm nhân viên thành lập để tạo hệ thống thông tin tuyển dụng chủ yếu sinh viên tốt nghiệp ngành máy tính Các doanh nghiệp khác, thiếu chuyên môn để phát triển hệ thống thông tin phức tạp, đó, tư vấn quản lý công ty viết phần mềm đời để đáp ứng nhu cầu Giới thiệu chung CNTT Máy tính cá nhân Một tượng gọi Định luật Moore (được đặt tên sau Gordon Moore, người sáng lập Tổng công ty Intel) Năm 1971, Intel sản xuất vi xử lý - xử lý máy tính hoàn chỉnh chip Mặc dù có ¼ inch2, mạnh mẽ máy tính 30 năm 1945 Bộ vi xử lý ngày hàng trăm lần mạnh Năm 1977, công ty Apple, Tandy Commodore bắt đầu sản xuất máy tính cá nhân cho người không làm kỹ thuật nhắm mục tiêu vào người dùng gia đình giáo dục Tại Anh, công ty Sinclair Amstrad giúp thiết lập thị trường cho máy tính cá nhân Khoảng 1980, với phát triển phần mềm chẳng hạn xử lý văn bảng tính, máy tính cá nhân bắt đầu để tìm vai trò quan trọng văn phòng Năm 1981, IBM đầy đủ hợp thức hóa phong cách máy tính cách sản xuất 'PC (máy tính cá nhân) T Trong thập kỷ máy tính IBM máy tương thích từ nhà sản xuất khác biến đổi môi trường làm việc hầu hết nhân viên văn phòng thay đổi nhiều khía cạnh việc sử dụng máy tính Giới thiệu chung CNTT Ngôn ngữ lập trình, phương pháp lập trình chương trình dịch Đã có thời kỳ sôi động suốt thập kỷ 60 đầu thập kỷ 70 người ta quan tâm đến khả hiệu ngôn ngữ lập trình khả mô tả liệu, giàu có chức quan tâm nhiều phương pháp luận lập trình (ví dụ lập trình có cấu trúc, lập trình logic, lập trình hướng đối tượng, lập trình theo mẫu, lập trình trực quan) Các phương pháp luận thể ngôn ngữ lập trình cụ thể xây dựng chương trình dịch Các phuơng pháp phân tích cú pháp, phân tích từ vựng, sinh mã, tối ưu mã vấn đề chương trình dịch Giới thiệu chung CNTT Hệ điều hành Những vấn đề chung đặt cho hệ điều hành thay đổi: tăng cường hiệu sử dụng máy tính, tăng độ tin cậy, cung cấp môi trường giao tiếp thuận tiện người sử dụng máy tính, hệ song song, hệ phân tán Hiện vấn đề hệ điều hành lắng xuống Giới thiệu chung CNTT Cơ sở liệu hệ quản trị sở liệu Cơ sở liệu (CSDL) sưu tập liệu lĩnh vực ứng dụng quản lý cách quán độc lập với ứng dụng Tính độc lập với ứng dụng muốn nói, liệu đuợc tổ chức theo chất chúng để giải toán cụ thể Giới thiệu chung CNTT Cơ sở liệu hệ quản trị sở liệu Có chế tìm kiếm liệu hiệu (các giải pháp tổ chức tìm kiếm thông tin) Đảm bảo tính quán không dư thừa thông tin (được nghiên cứu qua chế chuẩn hoá) Phần mềm đảm bảo chức quản trị sở liệu gọi hệ quản trị CSDL Hệ quản trị CSDL phải cung cấp phương tiện cho phép Tạo lập CSDL (về mặt kiến trúc) Cập nhật liệu (thêm bớt, sửa liệu) Tìm kiếm liệu (qua ngôn ngữ hỏi - query language) Đảm bảo tính toàn vẹn liệu (tính hợp lý, quán liệu) Khả dùng chung liệu đồng thời (ví dụ quản lý giao dịch -transaction) Đảm bảo an toàn liệu Giới thiệu chung CNTT Cơ sở liệu hệ quản trị sở liệu mô hình CSDL xây dựng thời gian qua chia làm hai nhóm: nhóm liên quan đến cấu trúc liệu (như mô hình phân cấp, mô hình mạng, mô hình quan hệ) nhóm liên quan đến cấu trúc liệu mà phương pháp luận phát triển hệ thống (như mô hình CSDL hướng đối tượng, mô hình CSDL suy diễn, mô hình CSDL phân tán ) Giới thiệu chung CNTT Mạng máy tính truyền thông nhiều vấn đề đặt ngành mạng máy tính truyền thông môi trường vật lý để truyền tin tốc độ cao, giao thức truyền thông tốc độ cao, truyền thông không dây, mạng di động, xây dựng ứng dụng mạng, quản trị mạng, an ninh mạng Lĩnh vực mạng máy tính truyền thông phát triển mạnh Giới thiệu chung CNTT Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) Câu hỏi máy tính thông minh người triển vọng Mc’Carthy Học viện Công nghệ Massachuset (MIT) sáng tạo ngôn ngữ LISP (1960) cho phép tính số mà tính toán hình thức ký hiệu ví dụ tính tích phân bất định Thuật ngữ trí tuệ nhân tạo lần Marvin Minsky (cũng MIT) đưa vào năm 1961 Các chương trình chơi cờ (1964) mang lại niềm tin ban đầu khả tìm kiếm giải pháp thông minh máy tính Năm 1970 người ta bắt đầu xây dựng hệ chuyên gia, hệ có mang tri thức chuyên gia Một hệ hệ chẩn đoán bệnh MYCIN thực đại học Stanford Năm 1981 Giới thiệu chung CNTT Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) Cơ chế tìm kiếm giải pháp tri thức (các chiến lược tìm kiếm lời giải, phương pháp phát tri thức tập liệu hỗn độn) Cơ chế lập luận chứng minh ( hệ logic hình thức) Cơ chế nhận thức, học máy (mạng neuron, nhận dạng, xử lý ảnh) Tính bất định logic mờ Ngôn ngữ tự nhiên (hiểu ngôn ngữ tự nhiên, nhận dạng tiếng nói, tổng hợp tiếng nói) Hệ chuyên gia (các hệ thống có tri thức chuyên gia cho giải pháp giống chuyên gia) Người máy (robotic) Giới thiệu chung CNTT Tương tác người máy (Human Computer Interaction HCI) Tương tác người máy lĩnh vực nghiên cứu trình, phương pháp, nhận thức, thiết kế cài đặt giao tiếp người máy tính hệ thống có dùng máy tính Vấn đề tương tác người máy đặt hệ thống có sử dụng máy tính, đặc biệt tình hình máy tính truyền thông đủ mạnh cho phép thực xử lý phức tạp giao tiếp cách trực tiếp (on line) thời gian thực (real time) HCI có liên quan nhiều đến trí tuệ nhân tạo Nhiều vấn đề khó khăn trước trở thành thực ví dụ giao tiếp trực tiếp ngôn ngữ tự nhiên (thông qua âm hình ảnh), giao tiếp qua thị giác máy tính, sinh trắc học (xác thực qua vân tay, giọng nói, võng mạc) Giới thiệu chung CNTT Tương tác người máy (Human Computer Interaction - HCI) Với xuất mạng máy tính đặc biệt với mạng Internet mạng di động -> tạo hội tương tác người máy Nhiều ứng dụng dựa giao tiếp từ xa qua mạng Internet đào tạo từ xa, thương mại điện tử, điều khiển từ xa, chế tự điều khiển có tương tác Agent Có lĩnh vực nghiên cứu khác quan trọng với tương tác người máy hệ hỗ trợ định (Decision Support System - DSS), nghiên cứu chế định Giới thiệu chung CNTT Công nghệ phần mềm CNPM nghiên cứu toàn vấn đề có liên quan đến phát triển phần mềm bao gồm : quy trình làm phần mềm, phương pháp làm phần mềm công cụ làm phần mềm Quản trị dự án phần mềm (lập kế hoạch, quản trị tiến độ, quản trị chất lượng, quản trị cấu hình, quản trị chi phí, quản lý rủi ro ) Phân tích thiết kế hệ thống Kiểm thử hệ thống Mô hình hoá hệ thống Các phương pháp hình thức (các mô hình toán học để xác định sản phầm phần mềm mà người ta gọi đặc tả hình thức, kiểm tra tính chất phần mềm mà không cần phải chạy chuơng trình, chí chưa có chương trình chạy gọi kiểm chứng hình thức) Các công nghệ quan trọng phát triển phần mềm: công nghệ hướng đối tượng, công nghệ client-server, công nghệ WEB, tái kỹ nghệ, công nghệ phần mềm với hỗ trợ máy tính CASE Giới thiệu chung CNTT Tóm tắt nội dung Lịch sử phát triển ngành CNTT Bắt đầu từ Alan Turing đến kỷ nguyên CNTT Các lĩnh vực ứng dụng CNTT Từ khoa học đời sống hàng ngày Các lĩnh vực nghiên cứu CNTT Giới thiệu chung CNTT Thảo luận Kể ứng dụng CNTT mà bạn thấy sống hang ngày Ứng dụng CNTT lĩnh vực giáo dục học tập Đại học nói chung Giới thiệu chung CNTT Câu hỏi ôn tập Lịch sử đời ngành CNTT? Các giai đoạn phát triển ngành CNTT? Các lĩnh vực ứng dụng CNTT? Các lĩnh vực học thuật có nhu cầu sử dụng? Giới thiệu chung CNTT HỎI VÀ ĐÁP Giới thiệu chung CNTT