Bài giảng Nhập môn Công nghệ thông tin 1: Xây dựng, phát triển và đánh giá thuật toán

Bài giảng Nhập môn Công nghệ thông tin 1: Xây dựng, phát triển và đánh giá thuật toán cung cấp cho người học các kiến thức: Nghiên cứu khoa học, nghiên cứu thuật toán, vai trò và chức danh trong nghiên cứu khoa học. Mời các bạn cùng tham khảo.

Nhập môn Công nghệ thông tin  Nghiên cứu khoa học  Nghiên cứu thuật tốn  Vai trị chức danh nghiên cứu khoa học 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên • Nghiên cứu khoa học thường mô tả quy trình tìm hiểu tích cực, cần cù có hệ thống nhằm khám phá, lý giải tri thức hay chí tạo tri thức 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên • Nghiên cứu thường chia làm hai loại: – Nghiên cứu bản: phát triển lý thuyết có nhằm làm cho gần giống với giới tự nhiên – Nghiên cứu ứng dụng: cách thức đưa lý thuyết vào sản xuất sản phẩm phục vụ đời sống “Điện khơng phát minh người ta lo việc cải tiến nến” 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên • Mức độ tổng quát: – Giúp tri thức nhân loại ngày mở rộng phát triển – Đáp ứng nhu cầu thỏa mãn người nhiều –… • Mức độ cá nhân: – Để kiếm sống – Để thỏa đam mê khám phá –… (Thảo luận) 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên Tính tốn mềm Nhận dạng 8/20/2019 Khai thác liệu Thị giác máy tính Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên Search engine Bài tốn Trí tuệ nhân tạo Chẩn đốn y khoa Bioinformatics 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên Thị trường chứng khốn Tài chính, ngân hàng Hệ thống siêu thị Tổng hợp, phân loại, gom cụm văn 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên Nhận dạng mặt người Phân loại cá công nghiệp Nhận dạng chữ viết 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 10 • Các nhà phát triển thuật toán thường tự đặt câu hỏi phản biện (critical) họ đánh giá thuật tốn: – Có phải thuật toán giải toán nêu ra? – Có phải thuật tốn rõ ràng, rành mạch? – Thuật tốn có đưa kết xuất? – Thuật tốn có kết thúc khoảng thời gian hợp lý? 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 15 • • • • • Xác định đầu vào Xác định tiến trình thực Xác định đầu Phát triển lược đồ HIPO Xác định module liên quan 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 16 • Thuật tốn cần liệu gì? • Như để có liệu đó? • Định dạng liệu nào? 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 17 • Làm cách để thao tác với liệu để sinh kết có ý nghĩa? 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 18 • Dữ liệu cần trả ra? • Định dạng liệu trả ra? 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 19 • HIPO (Hierarchy of Input-ProcessesOutputs) kĩ thuật phục vụ cho việc lên kế hoạch ghi tài liệu cho thuật tốn • HIPO biểu đồ phân tầng thể cấu trúc điều khiển nhập-xử lýxuất để mô tả liệu đến, liệu xuất từ đâu xử lý thực thi module lược đồ phân tầng 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 20 BÀI TOÁN NHẬP MODULE 8/20/2019 MODULE XỬ LÝ MODULE MODULE XUẤT MODULE Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên MODULE 21 • Như để tách toán lớn thành mảnh nhỏ quản lý được? • Các module cần liệu đầu vào nào? • Những xử lý cần thực module? • Dữ liệu kết xuất module? 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 22 • Thuật tốn thể trong: – Ngơn ngữ tự nhiên – Mã giả – Lược đồ flowchart – Ngơn ngữ lập trình – Bảng điều khiển 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 23 • Thuật toán đánh giá dựa khối lượng tài nguyên (thời gian nhớ) cần để thực thi – Độ phức tạp mặt không gian – Độ phức tạp mặt thời gian 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 24 • Đánh giá thuật tốn quan trọng vì: – Việc sử dụng vơ ý thuật tốn khơng hiệu ảnh hưởng đến hiệu hệ thống – Trong ứng dụng thời gian thực, thuật tốn chạy q lâu làm cho kết lỗi thời vơ dụng – Một thuật tốn khơng hiệu tiêu tốn khối lượng tính tốn hay vùng nhớ cách không kinh tế để chạy 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 25 • Có nhiều cách để phân loại thuật tốn: – Theo cách thực thi: tuần tự, song song,… – Theo phương pháp thiết kế: vét cạn, chia để trị, … – Theo lĩnh vực nghiên cứu: tìm kiếm, xếp, … – Theo độ phức tạp: khối lượng thời gian cần để hồn thành so với kích thước liệu nhập 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 26 • Các chức danh nghiên cứu khoa học Việt Nam: – Học vị: • Cử nhân: người hồn thành chương trình đào tạo mơn khoa học cấp đại học • Thạc sĩ: người nắm vững lĩnh vực nghiên cứu khoa học • Tiến Sĩ: người đưa phát kiến – Học hàm: • Phó Giáo Sư • Giáo Sư 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 28 ... thức thực máy điện toán 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 14 • Các nhà phát triển thuật toán thường tự đặt câu hỏi phản biện (critical) họ đánh giá thuật tốn: – Có phải thuật tốn giải tốn... ĐH Khoa học Tự nhiên 24 • Đánh giá thuật tốn quan trọng vì: – Việc sử dụng vơ ý thuật tốn khơng hiệu ảnh hưởng đến hiệu hệ thống – Trong ứng dụng thời gian thực, thuật toán chạy lâu làm cho kết... Có phải thuật tốn rõ ràng, rành mạch? – Thuật tốn có đưa kết xuất? – Thuật tốn có kết thúc khoảng thời gian hợp lý? 8/20/2019 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 15 • • • • • Xác định đầu vào Xác