1. Thông tin và xử lý thông tin

1.1. Thông tin

Thuật ngữ “thông tin” được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu trong kỷ nguyên số. Chúng ta tiếp nhận thông tin khi xem truyền hình, đọc báo hay khi trao đổi với người khác. Vậy thông tin là gì?

Thông tin là sự hiểu biết của con người về một sự vật, sự việc hoặc một hiện tượng thông qua quá trình nghiên cứu, trao đổi, nhận xét, học tập, truyền thụ và cảm nhận.

Thông tin giúp phát triển sự hiểu biết của con người, là nguồn gốc của nhận thức và cơ sở để con người đưa ra quyết định cho một vấn đề cụ thể. Do đó, kỹ năng xác định nguồn gốc, đánh giá và sử dụng thông tin ngày càng cần thiết hơn do sự bùng nổ của thông tin. Trong giai đoạn hiện nay, chúng ta có quá nhiều thông tin để chọn lựa làm cho việc nghiên cứu trở nên khó khăn hơn, đôi khi những thông tin dễ tìm nhất thường là thiếu chọn lọc hoặc không đáng tin cậy. Do đó, thông tin ngày càng trở nên quan trọng trong học tập, công việc và cuộc sống.

1.2. Dữ liệu

Dữ liệu là thông tin dưới dạng ký hiệu, chữ viết, chữ số, hình ảnh, âm thanh hoặc dạng tương tự (Theo mục 5, điều 4, Luật Giao dịch điện tử, ban hành ngày 29/11/2005).

Khái niệm dữ liệu ra đời cùng với việc xử lý thông tin bằng máy tính. Do vậy, có thể cho rằng dữ liệu là hình thức thể hiện của thông tin trong mục đích lưu trữ và xử lý nhất định.

Dữ liệu chỉ có thể trở thành thông tin khi được đặt trong một ngữ cảnh xác định và được xử lý về mặt ngữ nghĩa, những nhận thức thu nhận được từ nhiều thông tin trong một lĩnh vực và có mục đích cụ thể mới trở thành tri thức.

1.3. Xử lý thông tin

  Xử lý thông tin thành thông tin khi được đặt trong một ngữ cảnh xác định và được xử lý về mặt ngữ nghĩa, những nhận thức thu nhận được từ nhiều thông tin trong một lĩnh vực và có mục đích cụ thể mới trở thành tri thức.

Quá trình xử lý thông tin trên máy tính gồm bốn giai đoạn như sau:

- Giai đoạn tiếp nhận thông tin: Là quá trình tiếp nhận thông tin từ thế giới bên ngoài vào máy tính. Đây là quá trình chuyển đổi các thông tin ở thế giới thực sang dạng biểu diễn thông tin trong máy tính thông qua các thiết bị nhập.

- Giai đoạn xử lý thông tin: Là quá trình chuyển đổi những thông tin ban đầu để có được những thông tin phù hợp với mục đích sử dụng.

  - Giai đoạn xuất thông tin: Là quá trình đưa các kết quả ra trở lại thế giới bên ngoài. Ðây là quá trình ngược lại với quá trình tiếp nhận thông tin, máy tính sẽ chuyển đổi các thông tin trong máy tính sang dạng thông tin ở thế giới thực thông qua các thiết bị xuất.

- Giai đoạn lưu trữ thông tin: Là quá trình ghi nhớ lại các thông tin đã được ghi nhận để có thể đem ra sử dụng trong những lần xử lý sau đó.

2. Phần cứng

2.1. Đơn vị xử lý trung tâm

  Là đầu não trung tâm của máy tính có chức năng tính toán, xử lý dữ liệu, quản lý hoặc điều khiển các hoạt động của máy tính thường được gọi là CPU (Central Processing Unit). Hai nhà sản xuất CPU lớn nhất hiện nay là: Intel và AMD. Thành phần của CPU gồm có:

Khối điều khiển (CU - Control Unit): Là thành phần của CPU có nhiệm vụ biên dịch các lệnh của chương trình và điều khiển các hoạt động xử lý.

Các thanh ghi (Registers): Nằm ngay trong CPU, có nhiệm vụ ghi mã lệnh trước khi xử lý và ghi kết quả sau khi xử lý.  

Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit): Có chức năng thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu.

2.2. Thiết bị nhập

Thiết bị nhập là các thiết bị được sử dụng để nhập dữ liệu vào máy tính như: bàn phím, chuột, bi lăn (trackball), bảng chạm (touchpad), bút chạm (stylus), màn hình cảm ứng, cần điều khiển (joystick), máy ghi hình trực tiếp (webcam), máy ảnh  kỹ thuật số, microphone, máy quét ảnh (scanner). Trong đó:

Bàn phím: Là công cụ chính để nhập dữ liệu hoặc nhập lệnh thực hiện một tác vụ trong một chương trình ứng dụng. Ngoài ra, trên một số bàn phím còn có một số thiết kế tiện lợi chứa các nút để tăng cường trải nghiệm về đa phương tiện trong khi sử dụng máy tính. Bàn phím kết nối với bo mạch chủ qua cổng PS/2, USB hoặc  kết nối không dây.

Chuột máy tính (Mouse): Dùng để điều khiển và làm việc với máy tính, để sử dụng chuột máy tính nhất thiết phải sử dụng màn hình máy tính để quan sát tọa độ và thao tác di chuyển của chuột trên màn hình. Chuột kết nối với bo mạch chủ qua cổng COM, PS/2, USB hoặc kết nối không dây.

Bảng chạm (TouchPad): Là bàn di chuyển chuột dùng để điều khiển con chuột trên máy tính xách tay với hai phím trái phải như con chuột trên máy tính để bàn và nằm dưới bàn phím.

Bút chạm (Stylus): Là một thiết bị nhập trông giống như một cây bút, sử dụng để chọn hoặc kích hoạt một mục trên một thiết bị có màn hình cảm ứng.

  Màn hình cảm ứng: Là một thiết bị được sử dụng trong máy tính hoặc các thiết bị di động thông minh. Thiết bị bao gồm: Một màn hình hiển thị thông thường như LCD hoặc LED và một lớp cảm ứng phía trên bề mặt để thay thế cho chuột máy vi tính.

Cần điều khiển (joystick): Là một thiết bị đầu vào được sử dụng để điều khiển  trò chơi video và công nghệ hỗ trợ trên máy tính. Cần điều khiển bao gồm một chân đế, một tay đòn (stick) với một hay nhiều nút nhấn có thể được di chuyển bất kỳ hướng nào.

Máy ghi hình trực tiếp (webcam): Là loại thiết bị ghi hình kỹ thuật số được kết nối với máy vi tính để truyền trực tiếp hình ảnh nó ghi được lên một website nào đó, hay đến một máy tính khác nào đó thông qua mạng Internet. Về cơ bản, webcam giống như máy ảnh kỹ thuật số nhưng khác ở chỗ các chức năng chính của nó do phần mềm cài đặt trên máy tính điều khiển và xử lý. Ngày nay, nhiều webcam còn có thể dùng để quay phim, chụp ảnh rồi lưu vào máy tính hoặc dùng trong công tác an ninh như truyền tải hình ảnh nó ghi được đến trung tâm kiểm soát từ xa hay dùng như thiết bị liên lạc hình ảnh giữa con người với nhau.

Microphone: Là một loại cảm biến thực hiện chuyển đổi tín hiệu âm thanh sang tín hiệu điện. Microphone được sử dụng ở nhiều lĩnh vực như: điện thoại, tăng âm, hệ thống karaoke, trợ thính, thu băng, lưu trữ, sản xuất phim, phát thanh và truyền hình, thiết bị thu âm ở máy tính, nhận diện giọng nói.

uyển đổi thành ảnh kỹ thuật số. Máy quét thường đi kèm một thiết bị đầu ra là máy tính.

2.3. Thiết bị xuất

Thiết bị xuất là những thiết bị được sử dụng để trình bày và xuất dữ liệu từ máy tính. Một số thiết bị xuất thông dụng như: màn hình, màn hình cảm ứng, máy in, loa, tai nghe. Trong đó:

 Màn hình máy tính (Monitor): Là thiết bị điện tử gắn liền với máy tính với mục đích hiển thị và giao tiếp giữa người sử dụng với máy tính. Đối với các máy tính cá nhân (PC), màn hình máy tính là một bộ phận tách rời. Đối với máy tính xách tay (laptop) màn hình là một bộ phận gắn chung không thể tách rời, một số máy tính xách tay sử dụng màn hình cảm ứng thì có thể tách rời màn hình. Đặc biệt màn hình có thể dùng chung đối với một số hệ thống máy chủ.

Máy chiếu (Projector): Là một thiết bị có bộ phận phát ra ánh sáng và có công suất lớn, đi qua một số hệ thống xử lý trung gian từ một số nguồn tín hiệu đầu vào để tạo ra hình ảnh trên màn chắn sáng có thể quan sát được bằng mắt. Máy chiếu phục vụ các mục đích như: tạo hình các dữ liệu lưu trong máy tính để thuyết trình, tạo hình các chương trình của sản phẩm cho nhiều người cùng xem, máy chiếu thay thế bảng phấn hay các tài liệu viết tay với bảng tương tác, xem phim từ máy video.

Máy in (Printer): Là thiết bị được sử dụng để thể hiện ra các chất liệu khác nhau các nội dung được soạn thảo hoặc thiết kế sẵn. Để thực hiện việc in ra các chế bản, máy in cần được kết nối với máy tính hoặc qua mạng máy tính hoặc thông qua các kiểu truyền dữ liệu khác. Máy in có thể kết nối với máy tính qua cổng LPT truyền thống hoặc các cổng USB (đa số các máy in hiện nay đều có khả năng kết nối với cổng USB của máy tính). Ngoài ra, máy in có thể được kết nối với mạng máy tính thông qua cổng RJ45 để chia sẻ in chung trong một mạng LAN (hoặc có thể là mạng WAN rộng lớn hơn), một số máy in hiện nay đã hỗ trợ truyền dữ liệu thông qua bluetooth hoặc wifi, điều này tạo thuận lợi cho việc in ấn từ các thiết bị di động, máy ảnh số vốn rất phổ biến hiện nay.

  Loa máy tính: Là thiết bị dùng để phát ra âm thanh phục vụ nhu cầu làm việc và giải trí của con người với máy tính. Loa máy tính thường được kết nối với máy tính thông qua cổng xuất audio của card âm thanh trên máy tính.

 Tai nghe: Là thiết bị gồm một các loa phát âm thanh được thiết kế nhỏ gọn, mang tính di động thường được đặt áp sát hoặc bên trong tai. Có nhiều loại tai nghe như loại có dây hoặc không dây hay tai nghe chỉ gồm bộ phận loa hoặc tai nghe gồm cả loa và micro.

2.4. Bộ nhớ và thiết bị lưu trữ

Bộ nhớ là thiết bị lưu trữ thông tin trong quá trình máy tính xử lý các công việc. Bộ nhớ bao gồm: Bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài.

Bộ nhớ trong bao gồm bộ nhớ chỉ đọc ROM (Read Only Memory), bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên RAM (Random Access Memory).

ROM: Được sử dụng để lưu trữ các chương trình hệ thống, chương trình điều khiển việc nhập/xuất. Thông tin được ghi vào ROM không thể bị thay đổi, không bị mất ngay cả khi không có điện.

 RAM: Được sử dụng để lưu trữ các sự kiện và chương trình trong quá trình thao tác và tính toán. RAM có đặc điểm là nội dung thông tin chứa trong nó sẽ mất đi khi mất điện hoặc tắt máy. Dung lượng bộ nhớ RAM cho các máy tính hiện nay thông thường vào khoảng 2 GB đến 16 GB và có thể cao hơn nữa trong tương lai.

Bộ nhớ ngoài là thiết bị lưu trữ thông tin với dung lượng lớn, thông tin không bị mất khi không có điện, dữ liệu lưu trên bộ nhớ ngoài vẫn tồn tại cho đến khi người sử dụng xóa hoặc ghi đè lên. Bộ nhớ ngoài có thể cất giữ và di chuyển độc lập với máy tính. Hiện nay có các loại bộ nhớ ngoài phổ biến như:

 Đĩa cứng (Hard Disk): Phổ biến là đĩa cứng có dung lượng từ 40GB tới 2TB và có thể cao hơn nữa trong tương lai.

Đĩa quang (Compact disk): Là thiết bị dùng để lưu trữ các phần mềm, hình ảnh, âm thanh và thường được sử dụng trong các truyền thông đa phương tiện (multimedia). Có hai loại phổ biến là: đĩa CD (dung lượng khoảng 700MB) và DVD (dung lượng khoảng 4.7GB).

Các loại bộ nhớ ngoài khác: Ví dụ như thẻ nhớ (Memory Stick, Compact Flash Card), USB Flash Drive có dung lượng phổ biến là từ 2GB trở lên.