Bài giảng Đại cương CNTT và truyền thông

[r]

ThS Gv Ph m Quang Quy nạ ề

Đ I CẠ ƯƠNG CÔNG NGH THÔNG TIN Ệ

VÀ TRUY N THÔNGỀ

B N I VỘ Ộ Ụ

Chương I

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THÔNG TINỆ Ề Ệ

1.1 Khái ni m v công ngh thông tin, tin h c.ệ ề ệ ọ Tin h cọ : Information technology

Tin h c (ọ Informatics, Lé Informatique) ngành khoa h c nghiên c u v thơng tin q trìnhọ ứ ề

x lí thơng tin t đ ng b ng thi t b tin h c, ử ự ộ ằ ế ị ọ

1 KHÁI NI M CHUNG V CƠNG NGH THƠNG TINỆ Ề Ệ

“Cơng ngh thông tin t p h p phệ ậ ợ ương pháp

khoa h c, phọ ương ti n công c k thu t hi n ệ ụ ỹ ậ ệ

đ i - ch y u k thu t máy tính vi n thông ạ ủ ế ỹ ậ ễ

nh m t ch c khai thác s d ng có hi u qu ằ ổ ứ ử ụ ệ ả

ngu n tài nguyên thông tin r t phong phú ti m ồ ấ ề

năng m i lĩnh v c ho t đ ng c a ngọ ự ạ ộ ủ ười xã h i.” (ộ Ngh quy t 49/CP ký ngày 4/8/1993)ị ế

M t s khái ni m c b n c a CNTT ộ ố ệ ơ ả ủ

•X lý thơng tin- Data Processing.ử

1 KHÁI NI M CHUNG V CƠNG NGH THƠNG TINỆ Ề Ệ

• Phép thu th p thông tinậ : L y thông tin t s v t, hi n ấ ừ ự ậ ệ

tượng thông qua giác quan thi t b có kh ế ị ả

năng thu nh n tinậ

• Phép mã hố thơng tin : Bi u di n thơng tin dể ễ ướ ại d ng

ch vi t, ch s , ngơn ng , ti ng nói, âm thanh, hình ữ ế ữ ố ữ ế

v , tr ng thái n, ẽ ệ

• Phép truy n thơng tinề : Truy n thông tin t máy sang ề

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THƠNG Ệ Ề Ệ

TIN

• Phép l u tr thôngư ữ tin : Ghi thông tin lên

v t mang tin.ậ

• Phép x lý thông tin ử : Tác đ ng lên ộ

thơng tin có đ t o thơng tin m iể ạ ớ

• Phép xu t thôngấ tin : Đ a thông tin cho ư

1 KHÁI NI M CHUNG V CƠNG NGH THƠNG TINỆ Ề Ệ

• Thông tin khái ni m c b n c a khoa h c đ ng th i ệ ơ ả ủ ọ ồ ờ

khái ni m trung tâm c a th i đ i.ệ ủ

• Các đ nh nghĩa khác v thơng tin:ị ề • Theo nghĩa thơng thường:.

• Theo quan m tri t h c: ể ế ọ

• Theo lý thuy t thơng tin:ế

• Hai thu c tính c b n c a thơng tin:ộ ơ ả ủ

• B n ch t c a thông tin n m s giao l u c a nó.ả ấ ủ ằ ự ủ

1 KHÁI NI M CHUNG V CƠNG NGH THƠNG TINỆ Ề Ệ

• CÁC C P Đ KHÁC NHAU C A THÔNG TINẤ Ộ Ủ

• D li u (Data)ữ ệ

• Trong ho t đ ng thông tin, d li u s li u, s ộ ữ ệ ố ệ ự

ki n, hình nh ban đ u thu th p đệ ả ầ ậ ược qua u tra, ề

kh o sát ch a x lý (thông tin nguyên li u).ả ệ

• Trong tin h c, m i s bi u di n thông tin b ng m t ọ ọ ự ể ễ ằ ộ

t p h p ký hi u có th thao tác đậ ợ ệ ể ược MTĐT, đ u g i d li u (data).ề ọ ữ ệ

• D li u t n t i ệ ưới hình th c: s , ch vi t, ứ ố ữ ế

âm thanh, hình nh ả

• D li u có hai d ng: ữ ệ

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THÔNG Ệ Ề Ệ

TIN

•Thơng tin (Information)

•D li u qua x lý đữ ệ ược cho có ý nghĩa đ i v i m t đ i ố ộ ố

tượng, m t s vi c chúng tr thành thơng tinộ ự ệ

•Tri th c(Knowledge)ứ thơng tin h u ích đữ ược trí tu ệ

người xác nh n qua trình t đậ ược đ a vào s d ng ụ

m t cách có hi u qu th c ti n ộ ệ ả ự ễ

•Theo cách th hi n, có hai lo i tri th c:ể ệ ứ

•Tri th c n i t i (Tacit knowledge): Tri th c ti m n trí óc ứ ộ ứ ề ẩ

con người

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THÔNG TINỆ Ề Ệ

• Quan h gi a d li u, thơng tin tri th cệ ữ ữ ệ ứ

• Khi d li u qua x lý (phân tích, t ng h p, so sánh, ) ữ ệ ổ ợ

được cho có ý nghĩa đ i v i m t đ i tố ộ ố ượng, m t công ộ

vi c chúng s tr thành thơng tin ệ ẽ

• D li u mơ t s vi c ch khơng đánh giá s vi c, cịn ữ ệ ả ự ệ ứ ự ệ

thông tin mang m t ý nghĩa xác đ nh nói chung ộ ị

g m nhi u giá tr d li u.ồ ề ị ữ ệ

• Khi thơng tin được trí óc c a ngủ ườ ếi ti p nh n ậ

đượ ửc x lý tích c c qua q trình suy nghĩ, h c h i đ ự ọ ỏ ể

1 KHÁI NI M CHUNG V CƠNG NGH THƠNG TINỆ Ề Ệ

• 1.2 C s c a CNTT công ngh sơ ủ ệ ố

• Là cơng ngh s nh phân (digital) cho phép chuy n ệ ố ị ể

các thông tin dướ ại d ng ch vi t, âm thanh, hình nh ữ ế ả

thành thông tin dướ ại d ng k t h p hai s ế ợ ố

(tương ng v i hai tr ng thái on/off c a thi t b ứ ủ ế ị

đi n(switching devices)) máy tính ch có th x lý ệ ỉ ể

được thông tin d ng

• Lượng thơng tin v a đ đ nh n bi t m t hai ủ ể ậ ế ộ

tr ng thái có kh xu t hi n nh g i m t ả ấ ệ ọ ộ

bit - đ n v đo thông tin.ơ ị

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THÔNG TINỆ Ề Ệ

• S đ bi u di n x lí thông tin k thu t sơ ể ễ ỹ ậ ố

Ch vi tữ ế

Âm Hình nhả

{0, 1} Âm thanhCh vi tữ ế Hình nhả

Xử lý, lưu trữ, truyềnđi

Nh p d li uậ ữ ệ K t xu t thông tinế ấ

Chuy n ể

đ i sang ổ

h nh ệ ị

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THƠNG TINỆ Ề Ệ

• Lượng thơng tin được l u tr truy n ư ữ ề

trong h th ng truy n thông đệ ố ề ược đ nh lị ượng

nh th nào? K t qu quan tr ng Lý thuy t ư ế ế ả ọ ế

thông tin đ a đư ược đ n v đo thơng tinơ ị

và cơng th c tính kh i lứ ố ượng thơng tin

• Xu t phát t quan m truy n tin, thông tin ấ ừ ể ề

ý đ nh l a ch n m t thông báo riêng bi t t ị ự ọ ộ ệ ừ

m t t p h p thơng b có th S l a ch n ộ ậ ợ ể ự ự ọ

1 KHÁI NI M CHUNG V CÔNG NGH THÔNG TINỆ Ề Ệ

• S l a ch n đ n gi n nh t l a ch n gi a kh ự ự ọ ả ấ ự ọ ữ ả

năng nh (p=1/2) Lư ượng thông tin đượ ạc t o t cách l a ch n nh th đừ ự ọ ế ược coi m t đ n v đo ộ ị

thơng tin, g i bit.ọ

• Ví d :ụ Gieo m t đ ng ti n, P(S)=P(N)=1/2, lộ ề ượng thông tin đượ ạc t o t cách ch n nh th ọ ế

bit N u ký hi u S s 0, N s 1, ch có ế ệ ố ố ỉ

m t cách ch n đ bi u di n thông báo ho c ộ ọ ể ể ễ ặ

1 Vi c l a ch n gi a hai ký hi u tệ ự ọ ữ ệ ương ng ứ

•N u t p h p thông báo bao g m N thơng báo có ế ậ ợ

kh nh (p=1/N), s lả ố ượng thơng tin, ký hi u I, đệ ược tính b ng cơng th c:ằ ứ

•I = log2N

•Rõ ràng: V i N=2 thi I=1, phù h p v i đ nh nghĩa đ n ợ ị

v thơng tin.ị

•Vì N=1/p nên công th c tứ ương đương v i công

th c:ứ

• Gieo l n liên ti p m t đ ng ti n, k t qu đ ng kh nh sau:ầ ế ộ ề ế ả ả

• SSS, SSN, SNS, NSS, SNN, NSN, NNS, NNN

• Xác su t c a m i thông báo p = 1/8 S l a ch n có th x y ba ấ ủ ỗ ự ự ọ ể ẩ

m c (hình v ), m i m c m t bít:ứ ẽ ỗ ứ ộ

• Bit 1:

• Bit 2:

• Bit 3:

• Trong trường h p N = 8, lợ ượng thơng tin c a là: I = logủ 2N = log28 =

• Đó s bít c n thi t đ bi u di n m i thơng báo nói trên:ố ầ ế ể ể ễ ỗ

• 000, 001, 010, 100, 011, 101, 110, 111

• Các m c l a ch n đứ ự ọ ược th hi n hình v dể ệ ẽ ưới đây:

VÍ DỤ

• Gi s thông báo truy n bao g m t h p ả ề ổ ợ

ng u nhiên c a 26 ch cái, m t kho ng tr ng ẫ ủ ữ ộ ả ố

5 d u ch m câu, t ng c ng N=32 ký hi u, ấ ấ ổ ộ ệ

gi s xác su t c a m i ký hi u nh nhau, ả ấ ủ ỗ ệ

lượng thông tin c a : I = logủ 232=5

• Đi u có nghĩa nh t ph i c n bit đ mã ề ấ ả ầ ể

hoá m i ký hi u nói trên: 00000, 00001, 00010, ỗ ệ

00100, 01000, 10000,

• Đây trường h p c a h mã nh phân ợ ủ ệ ị

2 L CH S PHỊ Ử ÁT TRI N C A CNTTỂ Ủ

• 2.1 Tóm t t giai đo n l ch s phát tri n CNTT ắ ạ ị ử ể

trong nước & qu c t ố ế

• *Qu c t :ố ế

• Tr i qua th i kỳ: Đ u tiên m t thi t b tính tốn c h c ả ầ ộ ế ị ọ

(vào kho ng 500 năm trả ước Cơng ngun), sau ch ỉ

m t khái ni m (năm 1823) cu i chi c máy tính ộ ệ ố ế

đi n t k thu t s (năm 1944) ệ ỹ ậ ố

• Khái ni m máy tính hi n đ i l n đ u tiên đệ ệ ầ ầ ược đ a vào

năm 1823, nhà toán h c ngọ ười Anh Charles Babbage

thông qua thi t k “máy phân tích” mang y u t c ế ế ế ố

b n c a máy tính hi n đ i: b ph n nh p d li u, b ph n ả ủ ệ ộ ậ ậ ữ ệ ộ ậ

2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CNTT

• Nh ng năm 1880, nhà phát minh ngữ ười M Herman ỹ

Hollerith phát tri n m t chi c máy tính có th tính ể ộ ế ể

toán, so sánh l u tr thông tin nh ng phi u đ c ữ ữ ế ụ

l Năm 1896, Herman Hollerith thành l p Công ty máy ỗ ậ

tính th ng kê s n xu t hàng lo t nh ng máy nh v y ố ả ấ ữ ậ

• Nhà tốn h c Howard Aiken lãnh đ o công cu c hình ọ ộ

thành máy tính có tên Haward – IBM – Automatic Sequence Controled Calculator, sau g i Mark ọ

Đó chi c máy tính s d ng 3304 r -le n c làm ế ụ ệ

vi c nh công t c ON / OFF, đệ ắ ược hồn t t vào ấ