Chương 1 Thông tin & xử lí thông tin bằng MTĐT 1. Khái niệm thông tin, dữ liệu Thông tin (information) được sử dụng hằng ngày qua trao đổi, đọc báo, nghe đài, tham quan du lịch,. thông tin mang lại cho con người sự hiểu biết để nhận thức đúng hơn, đầy đủ hơn về các vấn đề trong cuộc sống. Trong cuộc sống, người ta có nhu cầu đọc báo, xem truyền hình, giao tiếp với người khác, … để có thông tin (information).
Thông tin là sự hiểu biết của con người về một sự kiện, một hiện tượng nào đó thu nhận được qua nghiên cứu, trao đổi, nhận xét, học tập, truyền thụ, cảm nhận, … Thông tin tự nó đã được hàm chứa và có sẵn trong mọi sự vật và tiến trình, nó mang một trật tự khách quan nào đó. Người nhận thông tin phát hiện lại, biết lại tính trật tự này qua sự hiểu biết chủ quan của mình. Khi tiếp nhận thông tin, người ta phải “xử lí” để có những quyết định. Chẳng hạn, một công ty phải luôn luôn tìm hiểu thông tin về thị trường để có chiến lược kinh doanh thích hợp.
Một người điều khiển xe máy phải luôn nhìn đường và các đối tượng tham gia giao thông khác để lái tới đích an toàn. Thông tin làm tăng thêm hiểu biết của con người, là nguồn gốc của nhận thức và là cơ sở của quyết định. Con người hiểu được thông tin qua lời nói, chữ viết, qua các dạng biểu diễn thông tin khác và diễn tả thông tin thành ngôn ngữ để truyền đạt cho nhau. Thông tin được chuyển tải qua các môi trường vật lí khác nhau như ánh sáng, sóng âm, sóng điện từ, … Thông tin được ghi trên các phương tiện hữu hình như các văn bản trên giấy, băng ghi âm hay phim ảnh, … Về nguyên tắc, bất kỳ cấu trúc vật chất nào hoặc bất kỳ dòng năng lượng nào cũng có thể mang thông tin.
Các vật có thể mang được thông tin được gọi là giá mang tin. Thông tin có thể được truyền từ một giá mang tin này sang một giá mang tin khác. Như vậy thông tin có thể được nhân bản và khi nhân bản ý nghĩa của thông tin không hề suy giảm. Sự thể hiện vật lí của thông tin được gọi là tín hiệu (signal).
Thông tin và tín hiệu có một độ độc lập tương đối. Có thể chuyển tải một nội dung thông tin như nhau bằng những tín hiệu khác nhau. Trên sân cỏ, động tác phất cờ của trọng tài biên (hình ảnh), tiếng còi trọng tài chính (âm thanh) có thể cùng mang thông tin báo lỗi. Ngược lại một tín hiệu như nhau có thể chuyển tải những thông tin khác nhau.
Cũng là tiếng trống, có thể là tiếng trống khai hội và cũng có thể là tiếng trống báo giờ tan trường. Dữ liệu (data) là hình thức thể hiện của thông tin trong mục địch thu thập, lưu trữ và xử lí. Trong nhiều tài liệu người ta định nghĩa dữ liệu là đối tượng xử lí của máy tinh. Thông tin luôn mang một ý nghĩa xác định còn dữ liệu là các dữ kiện không có ý nghĩa rõ ràng nếu nó không được tổ chức và xử lí.
Tri thức (knowledge) là những hiểu biết có ý nghĩa khái quát về các mối quan hệ giữa các thuộc tính, các sự vật, hiện tượng, mang tính “quy luật” do con người thu nhận được qua phân tích, lí giải, suy luận, … Như vậy tri thức là mục đích của nhận thức trên cơ sở tiếp nhận thức trên cơ sở tiếp nhận thông tin. Quá trình xử lí thông tin chính là quá trình nhận thức để có tri thức. Khi nhận được thông tin, con người thường xử lí nó để tạo ra thông tin mới có ích hơn từ đó đi đến những quyết định sao cho có lợi. Thông tin có thể được phát sinh, lưu trữ, truyền đi, tìm kiếm, sao chép, nhân bản.
Thông tin cũng có thể bị biến dạng, sai lệch. ThS Nguyễn Đăng Quan- TS Đỗ đình Thái - Khoa CNTT- Đại Học Sài Gòn 2/209 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com) lOMoARcPSD|16911414 Giáo trình nhập môn máy tính-Khoa CNTT- Đại học Sài Gòn (Lưu hành nội bộ) 3/209 Toàn bộ tri thức của nhân loại chính là lượng thông tin được tích lũy và hệ thống hóa, hiện nay sự bùng nổ thông tin diễn ra với tốc độ cao, có ảnh hưởng rất nhiều đến sự phát triển kinh tế, quốc gia nào nắm được nhiều thông tin và xử lí thông tin tốt sẽ trở nên giàu mạnh và ngược lại quốc gia nào không nắm được nhiều thông tin, xử lí thông tin chậm sẽ trở nên lạc hậu. Tin học (tiếng Anh: Computer Science. Tiếng Pháp: Informatique) là ngành khoa học chuyên nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và các kĩ thuật tổ chức, lưu trữ và xử lí thông tin của một hệ thống máy tính cụ thể hoặc trừu tượng (ảo) một cách tự động.
Với cách hiểu hiện nay, tin học bao hàm tất cả các nghiên cứu và kỹ thuật có liên quan đến việc mô phỏng, biến đổi và tái tạo thông tin. Trong nghĩa thông dụng, tin học còn có thể bao hàm cả những gì liên quan đến các thiết bị máy tính hay các ứng dụng tin học văn phòng. Từ "tin học" đã được dịch từ informatique trong tiếng Pháp. Từ informatics trong tiếng Anh cũng bắt nguồn từ từ tiếng Pháp này, nhưng theo thời gian informatics đã mang nghĩa khác dần với nghĩa ban đầu và hầu như chỉ còn được dùng phổ biến tại châu Âu.
Ngày nay, thuật ngữ tiếng Anh tương đương với informatique là computer science, nghĩa là "khoa học về máy tính".(Wikipedia) Có thể phân biệt các thuật ngữ có nghĩa gần giống nhau và dễ bị nhầm lẫn như sau: – Khoa học máy tính, (tiếng Anh: Computer science) ngành nghiên cứu các cơ sở lí thuyết của tin học như thuật toán, ngôn ngữ hình thức, lí thuyết đồ thị, đồ họa máy tính. nghĩa là chỉ có liên quan gián tiếp đến phần mềm và máy tính. Khái niệm gần như tương đương (nhưng không hoàn toàn tương đương) trong tiếng Pháp là Informatique théorique. (Wikipedia) – Kỹ thuật máy tính (tiếng Anh: Computer engineering): nghiên cứu về việc chế tạo và sử dụng các thiết bị tin học.
– Kỹ nghệ phần mềm (tiếng Anh: Software engineering): nghiên cứu về việc mô hình hóa và phát triển phần mềm, hay còn được gọi là Công nghệ phần mềm. Như vậy, trong định nghĩa này ta thấy có hai phạm trù: Phần cứng (hardware) là toàn bộ các thiết bị vật lí của MTĐT. Nâng cao tốc độ xử lí, tăng khả năng lưu trữ, tăng độ tin cậy, giảm năng lượng sử dụng, tăng khả năng ghép nối, … là những mục tiêu mà kỹ thuật phần cứng hướng tới. Phần mềm (software) nghiên cứu phương pháp sử dụng công cụ xử lí thông tin tự động trong các tiến trình xử lí thông tin.
Phần mềm bao gồm các chương trình có chức năng điều khiển, khai thác phần cứng và để thực hiện các yêu cầu xử lí thông tin. Phần mềm cũng bao gồm các phương pháp tổ chức dữ liệu tương ứng với chương trình xử lí thông tin. Tìm ra các phương pháp xử lí thông tin có hiệu quả, tổ chức dữ liệu tốt và lập trình thể hiện các phương pháp xử lí đó là vấn đề của phần mềm. Các thành tựu mới trong viễn thông cho phép kết nối các máy tính thành mạng máy tính.
Do vậy, việc phối hợp giữa công cụ xử lí thông tin tự động, kết cấu hạ tầng viễn thông, các chuẩn giao tiếp trong các môi trường của máy với máy và giữa người với máy ngày một phát triển. Khái niệm Công nghệ Thông tin có một nội dung đầy đủ, bao hàm được những lĩnh vực, những nền tảng chủ yếu của khoa học và công nghệ xử lí thông tin dựa trên máy tính. Khi nói đến yếu tố công nghệ, người ta muốn nhấn mạnh đến tính quá trình, tính tổ chức và phương pháp xử lí thông tin hướng tới sản phẩm. Định nghĩa Công nghệ Thông tin đã được các chuyên gia Việt nam nghiên cứu, tham khảo từ các định nghĩa của chuyên gia trên thế giới và đã được đưa vào Nghị quyết 49/CP của Chính phủ về phát triển về phát triển Công nghệ Thông tin của Việt Nam từ 1996 như sau: “Công nghệ Thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kỹ thuật hiện đại - chủ yếu là kỹ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức, khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm tàng trong mọi lĩnh vực ThS Nguyễn Đăng Quan- TS Đỗ đình Thái - Khoa CNTT- Đại Học Sài Gòn 3/209 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com) lOMoARcPSD|16911414 Giáo trình nhập môn máy tính-Khoa CNTT- Đại học Sài Gòn (Lưu hành nội bộ) 4/209 hoạt động của con người và xã hội… Công nghệ thông tin được phát triển trên nền tảng phát triển của các công nghệ Tin học - Điện tử - Viễn thông và Tự động hoá”.
Công nghệ Thông tin mang một ý nghĩa rộng rãi hơn, nó vừa là khoa học, vừa là công nghệ, vừa là kỹ thuật, bao trùm cả tin học, viễn thông và tự động hoá. Hệ thống thông tin Một hệ thống thông tin (information system) là một tiến trình ghi nhận dữ liệu, xử lí nó và cung cấp tạo nên dữ liệu mới có ý nghĩa thông tin, liên quan một phần đến một tổ chức, để trợ giúp các hoạt động liên quan đến tổ chức.2 Đơn vị đo thông tin Thông tin về một đối tượng chính là dữ kiện về đối tượng đó, giúp chúng ta nhận biết và hiểu được đối tượng. Vì vậy, thông tin có liên quan chặt chẽ đến khái niệm độ bất định. Mỗi đối tượng chưa được xác định hoàn toàn đều có một độ bất định nào đó.
Tính bất định của một đối tượng sẽ giảm khi có thêm thông tin. Độ bất định có liên quan chặt chẽ với khái niệm xác suất - độ đo khả năng có thể xảy ra của biến cố. Một biến cố chắc chắn không bao giờ xảy ra, xác suất của nó bằng 0, ngược lại chắc chắn xảy ra, xác suất của nó bằng 1. Đại lượng xác suất có giá trị trong đoạn [0,1].
Mỗi sự vật, sự kiện đều hàm chứa một lượng thông tin. Muốn biết một đối tượng nào đó ta phải biết đủ lượng thông tin về nó. Đơn vị cơ bản dùng để đo lượng thông tin gọi là bit. Lượng thông tin chứa trong một bit là vừa đủ để nhận biết chính xác một trong hai trạng thái có xác suất xuất hiện như nhau (bằng 1/2) của một biến cố.
Ví dụ, xét việc tung ngẫu nhiên đồng tiền có hai mặt hoàn toàn đối xứng.