Bài 8. Những ứng dụng của tin học
Ứng dụng của tin học:Tin học có vai trò rất quan trọng trong mọi công việc của con người. Trong đó không thể không kể đến hiệu quả to lớn của tin học trong việc giải các bài toán khoa học kĩ thuật.
1. Giải các bài toán khoa học kĩ thuật
- Các bài toán phát sinh từ các lĩnh vực thiết kế kĩ thuật, xử lí các số liệu thực nghiệm... Thường dẫn đến những những khối lượng rất lớn các tính toán
- Nếu không dùng máy tính ta không thể thực hiện được các tính toán đó đó trong thời gian cho phép
Ví dụ 1:
Trong thiết kế nhà: Nhà là một trong những kiến trúc cần độ chính xác rất cao. Nếu như trước đây con người cần phải phác thảo ra giấy và tính toán nhiều lần thì ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của tin học đã giúp con người thiết kế nhà một cách khoa học, trong thời gian ngắn và đảm bảo độ chính xác cao.
Hình 1. Ứng dụng của tin học trong thiết kế nhà
Trong thiết kế ô tô: Công việc thiết kế ô tô đã trở nên dễ dàng hơn nhờ có tin học
Hình 2. Ứng dụng của tin học trong thiết kế ô tô
Ý nghĩa:Nhờ máy tính, nhà thiết kế không những có thể tính được nhiều phương án mà còn thể hiện được các phương án đó một cách trực qua trên màn hình hoặc in ra giấy. Vì thế, quá trình thiết kế trở nên nhanh hơn, hoàn thiện hơn và chi phí thấp hơn
2. Hỗ trợ việc quản lý
- Hoạt động có tổ chức nào của con người cũng cần được quản lý
- Các hoạt động quản lý thường phải xử lý một lượng lớn thông tin và thông tin đó thường rất đa dạng
- Vì thế, cần đến các phần mềm hỗ trợ quản lí
- Trong quản lí thường dùng các phần mềm: bảng tính như [Microsoft Excel, Quattro,...], các hệ quản trị dữ liệu [Foxpro, Microsoft Access, Oracle, SQL Server,...]
- Con người sẽ ra quyết định dựa trên các thông tin nhận được sau khi các phần mềm này đã xử lí
Quy trình ứng dụng Tin học để quản lý thường gồm các bước:
- Tổ chức lưu trữ các hồ sơ, chứng từ trên máy, bao gồm cả việc sắp xếp chúng một cách hợp lý để tiện dùng
- Xây dựng các chương trình tiện dụng làm các việc như cập nhật [bổ sung, sửa chữa, loại bỏ,...] các hồ sơ
- Khai thác thông tin theo các yêu cầu khác nhau: tìm kiếm, thống kê, in các biểu bảng,...
Ví dụ 2: Quản lí bán vé tại các sân bay, quản lí ở bệnh viện, quản lí tại thư viện, quản lí doanh nghiệp,...
3. Tự động hóa và điều khiển
Với máy tính trợ giúp, con người có những quy trình công nghệ tự động hóa linh hoạt, chuẩn xác, chi phí thấp, hiệu quả và đa dạng
Ví dụ 3:Con người không thể phóng được các vệ tinh nhân tạo hay bay lên vũ trụ nếu không có sự trợ giúp của các hệ thống máy tính
4. Truyền thông
- Tin học đã góp phần không nhỏ để đổi mới các dịch vụ kĩ thuật truyền thông
- Giải pháp tin học cùng với công nghệ truyền thông hiện đại đã tạo ra được mạng Internet
- Cơ sở trên đã phát triển được nhiều dịch vụ tiện lợi đa dạng như: thương mại điện tử, đào tạo điện tử, chính phủ điện tử,...
- Tạo khả năng dễ dàng truy cập kho tài nguyên tri thức của nhân loại
Ví dụ 4:
- Sự liên kết giữa mạng truyền thông và mạng máy tính
Hình 3. Sự liên kết giữa mạng truyền thông và mạng máy tính
- Mô hình chính phủ điện tử [e-government]
Hình 4. Mô hình chính phủ điện tử [e-government]
- Hòm thư điện tử [e-mail]
Hình 5. Hòm thư điện tử [e-mail]
- Đào tạo điện tử [e-learning]
Hình 6. Đào tạo điện tử [e-learning]
5. Soạn thảo, in ấn, văn phòng
- Với sự trợ giúp của các chương trình soạn thảo và xử lí văn bản, xử lí ảnh, các phương tiện in gắn với máy tính, tin học đã tạo cho việc biên soạn các văn bản hành chính, lập kế hoạch công tác, luân chuyển văn thư,… một bộ mặt hoàn toàn mới
- Các khái niệm mới như văn phòng điện tử, xuất bản điện tử, … ngày càng trở nên quen thuộc
6. Trí tuệ nhân tạo
- Đây là một lĩnh vực đầy triển vọng của tin học. Mục tiêu của hướng nghiên cứu này là thiết kế các máy có thể đảm đương một số hoạt động thuộc lĩnh vực trí tuệ của con người hoặc những hoạt động đặc thù của con người [như hiểu ngôn ngữ tự nhiên dưới dạng chứ viết tay, nghe và hiểu tiếng nói,…]. Các thành tựu đạt được dù còn rất khiêm tốn nhưng cũng đá gây những ấn tượng rất mạnh.
- Máy tính có thể giúp con người tính đến các yếu tố, tình huống liên quan đến một công việc nào đó, cần quyết định nên tiến hành như thế nào, bằng cách xem xét các khả năng và đưa ra một số phương án có thể lựa chọn tương đối tốt với những lí giải kèm theo.
- Tuy nhiên cần chú ý:máy tính không thể quyết định thay cho con người. Máy chỉ đưa ra những phương án có thể có và con người sẽ quyết định sự lựa chọn phương án thích hợp
Ví dụ 5:
Hình 7. Một số máy dùng thử nghiệm
Hình 8. Một số loại rô-bốt
7. Giáo Dục
- Bằng cách áp dụng các thành tựu của tin học, ta có thể thiết kế được nhiều thiết bị hỗ trợ cho việc học tập, làm cho việc dạy và học sinh động hơn,gây hứng thú cho người đọc.
- Một số phần mềm được thiết kế nhằm giúp cho phương pháp giảng dạy của giáo viên và việc học hành của học sinh được thuận tiện
- Mạng máy tính được phổ biến trên quy mô toàn cầu nhằm giúp chúng ta có thể học qua mạng Internet
8. Giải trí
- Có thể sử dụng phần mếm máy tính để:
+ Chơi trò chơi
+ Xem phim ảnh
+ Nghe nhạc
+ Học nhạc
+ Học vẽ
+ ...
- Các phần mềm này cùng với các phần mềm xử lí hình ảnh, âm thanh tạo cho con người nhiều phương tiện giải trí mới, phong phú
9. Video bài giảng
1.
Bạn đang xem: Giải các bài toán khoa học kỹ thuật
Bài 8: Những ứng dụng của tin học II. Những ứng dụng của tin học : 1. Giải các bài toán khoa học kỹ thuật : Khoa học kỹ thuật là các ngành khoa học liên quan tới việc phát triển kỹ thuật và thiết kế các sản phẩm trong đó có ứng dụng các kiến thức khoa học tự nhiên. Các bài toán phát sinh từ các lĩnh vực thiết kế kĩ thuật, xử lí các số liệu thực nghiệm,…. thường dẫn đến những khối lượng rất lớn các tính toán số. Nếu không dùng máy tính ta không thể thực hiện được các phép tính đó trong phạm vi thời gian cho phép. Nhờ máy tính, nhà thiết kế không những có thể tính được nhiều phương án mà còn thể hiện được các phương án đó một cách trực quan trên màn hình hoặc in ra giấy. Rất nhiều lĩnh vực và bài toán về kinh tế, xã hội, môi trường, quốc phòng cần đến KH&KTTT. Thí dụ như một số được kể ra ở đây: 1. Phòng chống thảm hoạ thiên nhiên, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu: Đây là những việc như cần biết thiên tai sẽ xảy ra thế nào và khi nào, dự báo lũ lụt, mô phỏng biển, sói lở đất đai... Chẳng hạn ta rất cần biết chính xác lũ lụt ở các tỉnh miền Trung có khả năng xảy ra từng ngày thế nào trong mùa mưa. Hiện nay nhiều cơ sở nghiên cứu của ta thường dùng các phần mềm miễn phí chạy trên máy cá nhân PC để đánh giá dòng chảy của một đoạn sông hay đoạn bờ biển và tình trạng ngập lụt ở khu vực quanh đó.Xem thêm: Mùa Thu Ngày Khai Trường Phương Hiền, Emily, Mùa Thu Ngày Khai Trường
Có đề tài nhà nước ở một viện nghiên cứu lớn xây dựng bản đồ tĩnh cho ta thấy thông tin lũ lụt đã xảy ra trong một số năm của quá khứ ở miền Trung. Điều ta thực sự cần là một hệ thống trên máy tính cho phép tính toán, hiển thị và dự đoán chính xác mức độ lũ lụt sẽ xảy ra từng ngày, từng giờ sắp tới trên mọi khu vực của miền Trung. Đây là một việc chúng ta có thể làm, chỉ chúng ta làm, và chỉ làm được với KH&KTTT, dù phải làm lâu dài nhưng hoàn toàn xứng đáng với một chương trình quốc gia để theo đuổi. Bài toán này cũng giống bài toán do Thành phố Hồ Chí Minh đặt ra, “Nghiên cứu về tình trạng ngập lụt, triều cường, xả lũ của thành phố”. 2. Đánh giá sự cố rủi ro của các hệ thống lớn như các lò hạt nhân, nhà máy thuỷ điện, hệ thống ngân hàng… Rủi ro luôn là mối lo của mọi người nhất là khi ta chưa có khả năng và biện pháp tốt để chống rủi ro cho các công trình lớn. Rủi ro cao nếu hệ thống càng phức tạp và tính bất định càng cao, phụ thuộc nhiều yếu tố [tham số]. Để đánh giá được rủi ro luôn cần những lượng tính toán khổng lồ. Trong kế hoạch phát triển điện hạt nhân ở Việt Nam, việc đánh giá các rủi ro như bài toán chúng tôi đề cập ở trên cũng là một việc cần làm và có thể làm với KH&KTTT. Dùng máy tính để thiết kế công trình 3. Khoa học về sự sống: Sinh học phân tử và y học là những lĩnh vực trung tâm của khoa học về sự sống và khoa học thế kỷ 21. Việc phân tích các nguồn dữ liệu omics rất lớn có từ nghiên cứu về genes [genomics], về protein [proteomics] và các quá trình trao đổi chất [metabolomics] đang mở ra nhiều khả năng to lớn cho khoa học về sự sống. Nhiều bài toán quan trọng chúng ta có thể theo đuổi với đóng góp của KH&KTTT, như dự đoán