Bài thuyết trình Tin học Lớp 10 - Tin học là một ngành khoa học

Slide 6: Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sự hình thành và phát triển của tin học. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này chúng ta cùng phân tích các nguyên nhân theo thứ tự xuất hiện trên một trục thời gian.
Ngay từ rất lâu con người đã quan tâm đến thông tin và khai thác chúng để phục vụ vào đời sống. Trong lĩnh vực y học con người đã biết dựa vào các đặc điểm bên ngoài cơ thể để phát hiện ra các bệnh như cảm cúm, sởi và nhiều loại bệnh khác. Con người cũng đã biết thông qua bắt mạch, dựa vào nhịp đập của của các mạch trong cơ thể để chuẩn đoán ra các bệnh mà mắt thường khó phát hiện như tim, gan phổi. Không những vậy con người cũng biết dựa vào các đặc tính của các loại thân, củ, quả hoặc lá cây để bốc thành những bài thuốc chữa bệnh mà đến ngày nay con người vẫn phải thán phục. Những bài thuốc quý này đã cứu sống hàng nghìn hàng vạn người để rồi có những người được gọi là thần y được lưu danh sử sách đến tận ngày nay. Ở Việt Nam ta không thể không nhắc đến thần y Lê Hữu Trác với biệt danh Hải Thượng Lãn Ông. Hải Thượng Lãn ông đã nghiên cứu rất sâu lý luận Trung y qua các sách kinh điển: Nội kinh, Nam kinh, Thương hàn, Kim quỹ; tìm hiểu nền y học cổ truyền của dân tộc; kết hợp với thực tế chữa bệnh phong phú của mình, ông hệ thống hóa tinh hoa của lý luận Đông y cùng với những sáng tạo đặc biệt qua việc áp dụng lý luận cổ điển vào điều kiện Việt Nam. 
Chúng ta cũng không thể không nhắc đến một vị thần y khác mà danh tiếng của ông đã vượt qua ranh giới quốc gia, đó chính là thần y Hoa Đà sống dưới thời tam quốc. Theo tiểu thuyết Tam Quốc Diễn Nghĩa của La Quán Trung thì Hoa Đà đã chữa bệnh cho Quan Vũ bằng cách mổ vai để nạo chất độc do mũi tên đâm. Hoa Đà được cho là đã biết áp dụng kỹ thuật gây mê bằng một hỗn hợp rượu và thảo dược được gọi là ma phí tán từ 1600 năm trước khi ngườiphương Tây biết áp dụng kỹ thuật này trong phẫu thuật. 
Slide 7: Trong lĩnh vực thời tiết, khí tượng con người đã biết dựa vào các thông tin tự nhiên như dựa vào mây sét, vào nhật nguyệt, vào phương hướng hay dựa vào các đặc tính của các loài côn trùng để biết trước được khi nào thì mây đến, khi nào thì bão về, khi nào thì mưa tan, khi nào thì hạn hán.
Gia cát lượng tự Khổng Minh là một nhà ngoại giao tài ba, một nhà quân sự lỗi lạc thời tam quốc. Trong việc dùng binh của mình ông đã rất coi trọng việc khai thác các thông tin từ tự nhiên để sử dụng vào các cuộc chiến. Theo ông thì nhật nguyệt - phong thần, phong linh - thủy hỏa, linh khí của núi rừng đều có thể trở thành binh và nếu biết sử dụng thỏa đáng thì có thể hơn bá vạn hùng binh. Điều này được minh chứng rõ nét nhất trong trận đại chiến ở xích bích, trong cuộc chiến này gia cát lượng đã lợi dụng sương mù để đoạt 10 vạn mũi tên của Tào Tháo, qua phân tích mà biết trước được sẽ có gió đông xuất hiện từ đó hiến kế dùng hỏa công cho Chu Du đánh bại hơn 80 vạn quân tào từ đó hình thành nên thế chân vạc Đông Ngô, Bắc Ngụy, Tây Thục hay còn gọi là thời Tam Quốc còn được sử sách ghi lại đến ngày nay.
Slide 9: Bên cạnh việc khai thác thông tin trong lĩnh vực y học, thời tiết con người cũng biết khai thác thông tin trong các lĩnh vực khác như nông nghiệp hay các kinh nghiệm dân gian. Tuy nhiên những kết quả đạt được còn rời rạc và chưa có tính hệ thống.
Slide 11: Cuộc cách mạng công nghiệp trong lịch sử loài người diễn ra tương đối nhanh. Chỉ trong khoản thời gian từ năm 1890 đến năm 1920 hàng loạt các phát minh quan trọng như : điện năng, điện thoại, ô tô, máy bay đã được đưa vào phục vụ cuộc sống con người. Tiếp theo đó là sự ra đời của hàng loạt thành tựu khoa học kỹ thuật khác và đặc biệt trong số đó là sự ra đời của máy tính điện tử.
Slide 14: Trong vài thập kỷ gần đây, xã hội loài người có sự bùng nổ về thông tin. Nếu như theo quan điểm truyền thống thì để có một nền kinh tế phát triển thì cần 3 nhân tố cơ bản là điều kiện tự nhiên, nguồn lao động và vốn đầu tư. Ngày nay ngoài 3 nhân tố cơ bản trên thì một nhân tố khác cũng đóng vai trò cực kỳ quan trọng chính là thông tin – Một nguồn tài nguyên quan trọng cần được khai thác và sử dụng.
Slide 16: Lịch sử phát triển của xã hội loài người đang ở nền văn minh thứ 3. sự hình thành và phát triến của mỗi nền văn minh lại gắn liền với một công cụ lao động mới. Nếu như ở nền văn minh nông nghiệp thì công cụ chủ yếu là cuốc, xẻng, cày, bừa thì sang nền văn minh công nghiệp lại gắn liền với loại công cụ mới đó là các loại máy móc công nghiệp. Ở nền văn minh thứ 3, nền văn minh thông tin thì một loại công cụ mới được ra đời đó chính là máy tính điện tử. Cùng với việc sáng tạo ra máy tính điện tử con người cũng đã tập trung trí tuệ từng bước xây dựng ngành khoa học tương ứng để đáp ứng nhu cầu khai thác tài nguyên thông tin phục vụ vào cuộc sống.
Slide 18: Trong bối cảnh đó, ngành tin học được hình thành và phát triển thành một ngành khoa học với nội dung, mục tiêu và phương pháp nghiên riêng và ngày càng có ứng dụng rộng dãi trong hầu hết các lĩnh vực của xã hội loài người.
Slide 19: Với tư cách là một ngành khoa học, ngành tin học cũng có những nét tương đồng với các ngành khoa học khác như toán học, vật lý, hóa học nhưng cũng có những đặc thù riêng, một trong những đặc thù nổi bật đó là quá trình nghiên cứu và phát triển các ứng dụng không tách rời việc phát triển và sử dụng máy tính điện tử.
Slide 22: Trong giai đoạn đầu máy tính xuất hiện như một trong nhiều công cụ lao động mới của con người với mục đích trợ giúp công việc tính toán thuần túy. Càng ngày lượng thông tin cần khai thác và xử lý càng lớn, con người đã không ngừng cải tiến công cụ lao động này để đáp ứng nhu cầu khai thác và xử lý thông tin một cách hiệu quả.
thế hệ máy tính đầu tiên từ năm 1945 đến năm 1956 được đánh dấu với sự ra đời của chiếc máy tính điện tử đầu tiên trên thế giới. Chiếc máy tính này được thiết kế vào năm 1943 và hoàn thành vào năm 1946 với tên ENIAC. Chiếc máy tính này dài 20m, cao 2,8m và rộng vài mét. Gồm có 18.000 đèn điện tử, 1500 công tắc tự động, cân nặng 30 tấn và tiêu thụ 140 kw/h. 
thế hệ máy tính thứ 2 bắt đầu từ năm 1958 đến năm 1964. thế hệ máy tính này được đặc trưng bởi các đèn điện tử trong thế hệ máy tính trước đã được thay thế bởi các transitor lưỡng cực. Thế hệ máy tính này cũng được đặc trưng bởi việc các ngôn ngữ bậc cao và hệ điều hành kiểu tuần tự được đưa vào sử dụng
thế hệ máy tính thứ 3 được bắt đầu từ năm 1965 đến năm 1971. trong thế hệ máy tính này các mạch tích hợp đã được phát minh và đưa vào sử dụng, Mạch in nhiều lớp xuất hiện, bộ nhớ bán dẫn bắt đầu thay thế bộ nhớ bằng xuyến từ. Máy tính đa chương trình và hệ điều hành chia thời gian được dùng.
Thế hệ máy tính thứ tư bắt đầu từ năm 1972 và kéo dài tới ngày nay. Thế hệ thứ tư được đánh dấu bằng các IC có mật độ tích hợp cao có thể chứa hàng ngàn linh kiện. Các IC mật độ tích hợp rất cao có thể chứa hơn 10 ngàn linh kiện trên mạch được phát minh và đưa vào sử dụng. Hiện nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ, người con người đã tạo ra các chip có thể chứa hàng triệu linh kiện. Với sự xuất hiện của bộ vi xử lý chứa cả phần thực hiện và phần điều khiển của một bộ xử lý, sự phát triển của công nghệ bán dẫn các máy vi tính đã được chế tạo và khởi đầu cho các thế hệ máy tính cá nhân. Các bộ nhớ bán dẫn, bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo được dùng rộng rãi. Các kỹ thuật cải tiến tốc độ xử lý của máy tính không ngừng được phát triển: kỹ thuật ống dẫn, kỹ thuật vô hướng, xử lý song song mức độ cao, 
Slide 23: Ban đầu máy tính chỉ xuất hiện như một công cụ lao động mới đơn thuần. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ con người đã không ngừng cải tiến công cụ này để đáp ứng nhu cầu thông tin của con người. Ngày nay chúng ta có thể thấy máy tính đã xuất hiện ở mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Những đặc tính ưu việt sau đây khiến máy tính trở thành công cụ lao động không thể thiếu được của con người trong kỷ nguyên thông tin.
Máy tính có khả năng làm việc không mệt mỏi 24h/ ngày. Đặc tính ưu việt này giúp cho máy tính có thể làm việc trong những điều kiện mà yêu cầu về mặt thời gian phải liên tục mà con người không thể đáp ứng được như hệ thống ngân hàng, an ninh quốc phòng, thám hiểm những nơi mà con người không thể đặt chân tới như dưới đáy đại dương sâu thẳm họăc trong lòng miệng núi lửa nơi có nhiệt độ cao hoặc xa hơn là các hệ thống máy tính trong những con tàu du hành vươn tới các hành tinh xa xôi trong vũ trụ bao la.
Slide 24: Máy tính có tốc độ xử lý rất nhanh và ngày càng được nâng cao. Đặc tính này giúp cho máy tính có thể tính toán và xử lý một lượng thông tin cực kỳ lớn trong thời gian rất ngắn từ đó đưa ra các kết quả kịp thời phục vụ vào các nhu cầu khác nhau. Để trực quan hơn chúng ta cùng xem xét tốc độ của máy tính nhanh đến mức nào và được cải tiến ra sao kể từ khi xuất hiện đến ngày nay.
Thế hệ máy tính đầu tiên có khả năng thực hiện được 5000 phép tính cộng trong 1 giây, đây là một tốc độ tính toán rất cao ở thời kỳ bấy giờ. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì tốc độ tính toán của máy tính ngày càng cải thiện, đến thế hệ máy tính thứ 4 tốc độ máy tính đã lên đến hàng triệu phép tính/ giây. Để cải tiến tốc độ tính toán của máy tính, con người đã chế tạo ra những siêu máy tính mà tốc độ tính toán của nó khiến chúng ta phải kinh ngạc. Siêu máy tính có tốc độ tính toán nhanh nhất thế giới tính đến năm 2015 có tên Teanhe – 2 do trung quốc chế tạo. tốc độ của nó đạt ngưỡng 34 triệu mũ 4 phép tính trên giây – một tốc độ tính toán ngoài sự tưởng tượng của chúng ta. Tuy nhiên đây không phải là ngưỡng cuối cùng, con người vẫn đang chế tạo những siêu máy tính vượt ngưỡng tốc độ tính toán trên.
Slide 26: Máy tính là tốc độ tính toán có độ chính xác cao. Cho đến ngày nay, ngoại trừ những sai sót của con người và những máy tính bị lỗi thì gần như chưa ghi nhận một trường hợp sai sót nào từ máy tính. Để trực quan hơn ta cùng xét một số ví dụ sau đây.
- Trong lĩnh vực toán học bằng các siêu máy tính, con người đã tìm ra chính xác số nguyên tố lớn nhất tính đến thời điểm năm 2015 có độ dài 22 triệu chữ số. Người ta ước tính với tốc độ đọc 2 chữ số/ giây thì cần phải mất 4 tháng liên tục không ngừng nghỉ mới đọc hết được số lượng chữ số trong số nguyên tố này.
- Trong lĩnh vực quân sự quốc phòng, tên lửa hành trình Tomahawk của mỹ dưới sự điều khiển và dẫn đường của các hệ thống máy tính có thể bắn trúng cửa sổ của một ngôi nhà từ khoảng cách 2500km.
- Trong lĩnh vực thám hiểm không gian những con tàu thám hiểm với các hệ thống máy tính tự động có thể bay tới chính xác các hành tinh cách trái đất hàng chục triệu km và phải mất vài chục năm để đến được đích.
Slide 27 : Máy tính có thể lưu trữ một lượng lớn thông tin trong một không gian hạn chế. Đây là một đặc tính rất nổi bật của máy tính. Cái ưu việt của nó được thể hiện ở chỗ nó có thể lưu trữ một lượng rất lớn thông tin chỉ trong một không gian rất hạn chế như một ổ đĩa cứng, một đĩa CD, một usb hay một thẻ nhớ mà chúng ta có thể sử dụng và bảo quản dễ dàng. 
Chúng ta hãy tưởng tượng như một thư viện rất lớn trên diện tích hàng nghìn mét vuông chứa hàng trăm nghìn cuốn sách với hàng triệu trang sách – một lượng thông tin khổng lồ. Tuy nhiên, tất cả lượng thông tin khổng lồ đó có thể được lưu trữ bởi chỉ một chiếc đĩa CD mỏng, lớn không quá một bìa sách, thuận tiện cho việc bảo quản, truy cập, tiết kiệm đáng kể chi phí.
Slide 28: Giá thành máy tính ngày càng hạ nhờ những tiến bộ của kỹ thuật. Chúng ta rất khó để sở hữu một chiếc máy tính có giá thành đắt để phục vụ vào các nhu cầu trong cuộc sống nhưng điều đó lại hoàn toàn người lại với một chiếc máy tính có giá thành thấp. nhờ những tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, không những máy tính được cải tiến về tốc độ, hình dáng mà giá thành máy tính cũng ngày càng được giảm, điều này giúp cho máy tính trở thành một công cụ được sử dụng phổ biến trong xã hội, góp phần đáng kể vào việc nâng cao dân trí, phát triển kinh tế. 
- Vậy giá thành máy tính đã giảm như thế nào ? Chiếc máy tính đầu tiên của thế giới với tên ENIAC được thiết kế vào năm 1943 và hoàn thành vào năm 1946 có giá 480 ngàn USD tương đương với hơn 10 tỉ đồng việt nam theo tỉ giá năm 2016. Đến năm 2006 giá một chiếc máy tính để bàn chỉ còn khoảng 4 triệu đồng tương đương khoảng 12 triệu đồng năm 2016 và đến năm 2016 giá thành một chiếc máy tính để bàn chỉ còn khoảng 4 triệu đồng. Như vậy ta có thể thấy chỉ qua thời gian vài chục năm mà giá thành máy tính đã giảm tới hàng nghìn lần và vẫn còn xu hướng tiếp tục giảm do những tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật
Slide 29: Máy tính ngày càng gọn nhẹ và tiện dụng. Như chúng ta đã tìm hiểu trong phần trước, chiếc máy tính đầu tiên trên thế giới có chiều dài 20m, cao 2,8m và rộng vài mét. Bao gồm có 18000 đèn điện tử, 1500 công tắc tự động và cân nặng 30 tấn. Khoa học công nghệ phát triển, con người đã không ngừng cải tiến máy tính để sao cho gọn nhẹ và dễ sử dụng cho mọi người, chiếc máy tính để bàn ngày nay chỉ nặng khoảng 10kg, laptop chỉ nặng khoảng 2kg và đến chiếc máy tính bảng chỉ còn khoảng 600g. Với những chiếc máy tính gọn như vậy ta có thể mang chúng đi bất kỳ nơi đâu và sử dụng bất cứ khi nào chúng ta cần thiết. Không những ngày càng gọn nhẹ thì máy tính ngày nay cũng càng tiện dụng hơn, ngày nay trên một chiếc máy tính ta có thể có rất nhiều ứng dụng như trò chơi, nghe nhạc, xem phim và nhiều tiện ích khác. Đây cũng là một nguyên nhân khiến cho máy tính thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống ngày nay.
Slide 30: Các máy tính có thể kết nối với nhau tạo thành một mạng và các mạng máy tính tạo ra khả năng thu thập và xử lý thông tin tốt hơn. Phạm vi kết nối có thể trong phạm vi một tòa nhà, một công ty, bệnh viện cũng có thể trong phạm vi một thành phố, một quốc gia hay trên phạm vi toàn cầu. Ngày nay với sự xuất hiện của mạng internet con người có thể khai thác một lượng thông tin khổng lồ trong thời gian tính bằng giây với chỉ một cú click chuột.
Slide 32: Ta có thể thấy tin học luôn gắn liền với máy tính điện tử và ta có thể nói nếu không có máy tính điện tử thì cũng không có tin học. Vậy trong mối quan hệ tương tác giữa tin học và máy tính ta phải hiểu như thế nào cho đúng ? ta có thể đồng nhất tin học với máy tính khổng ? phải chăng học tin học chính là học sử dụng máy tính ?
Giữa tin học và máy tính có mối liên hệ chặt chẽ không thể tách rời nhưng chúng không đồng nhất với nhau. Với tư cách là một ngành khoa học, tin học có nội dung, mục tiêu và phương pháp mang tính đặc thù còn máy tính chỉ là một công cụ được dùng trong ngành tin học để khai thác và xử lý thông tin. Mặc dù máy tính ngày càng có thêm những khả năng kỳ diệu nhưng nó vẫn chỉ là công cụ do con người sáng tạo ra. Để sử dụng được công cụ này con người cần có kiến thức nhất định về tin học, trên cơ sở đó sử dụng máy tính phục vụ các nhu cầu của mình.
Slide 35: Tin học là một ngành khoa học, vậy thuật ngữ tin học được hiểu như thế nào ?
Trong tiếng pháp tin học là Informatique. Người châu âu trong các hội thảo, các ấn phẩm khoa học sử dụng thuật ngữ đó dưới dạng anh hóa là informatics còn người mỹ lại quen dùng với thuật ngữ Computer Science (Khoa học máy tính).
Trên thế giới có nhiều định nghĩa khác nhau về tin học. sự khác nhau chỉ là ở phạm vi các lĩnh vực được coi là tin học còn về nội dung là thống nhất.
Tin học là một ngành khoa học có mục tiêu là phát triển và sử dụng máy tính điện tử để nghiên cứu cấu trúc, tính chất của thông tin, phương pháp thu thập, lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi truyền thông tin và ứng dụng vào các lĩnh vực của đời sống xã hội