Giải Tin học 12 - Định hướng khoa học máy tính trang 148

Hai trang này thuộc Bài 27 – chủ đề về vai trò của máy tính trong Khoa học dữ liệu và tính ưu việt khi dùng máy tính, thuật toán để xử lí dữ liệu lớn.

(Lưu ý nhỏ: ảnh bạn gửi có đánh số trang là 146 và 147, nên mình để header khớp đúng với trang trong ảnh nhé.)

Tóm tắt lý thuyết

Trang 146 nêu các vai trò của máy tính trong quy trình khoa học dữ liệu:

• Tự động hoá: máy tính giúp tự động các tác vụ lặp đi lặp lại (làm sạch dữ liệu, huấn luyện mô hình), giảm lỗi thủ công và tăng tốc xử lí.
• Xử lí song song: nhờ bộ xử lí đa lõi, siêu máy tính, hệ thống tính toán phân tán → xử lí dữ liệu song song, tiết kiệm thời gian, nhất là với dữ liệu lớn.
• Điện toán đám mây: cung cấp tài nguyên tính toán theo nhu cầu, không cần đầu tư phần cứng đắt tiền (Hình 27.1).
• Hợp tác và truyền thông: công cụ làm việc nhóm, làm việc từ xa, chia sẻ dữ liệu giúp các nhà khoa học phối hợp và truyền đạt kết quả hiệu quả.

Kết luận: Máy tính có vai trò không thể thiếu trong mọi giai đoạn của quy trình khoa học dữ liệu, cung cấp sức mạnh tính toán, lưu trữ và tự động hoá.

Trang 147 mở đầu mục 2 – Tính ưu việt khi dùng máy tính và thuật toán hiệu quả để xử lí dữ liệu lớn, qua ví dụ Dự án Hệ gene người (HGP):

• Hệ gene người là chuỗi khoảng 3 tỉ kí tự A, C, G, T.
• Máy giải trình tự chỉ đọc được các đoạn ngắn vài trăm kí tự → cần lắp ráp hàng triệu đoạn thành hệ gene hoàn chỉnh, đòi hỏi máy tính mạnh và thuật toán chính xác, nhanh.
• Số liệu HGP: chuỗi dài khoảng 107,8 tỉ km; tạo ra hàng trăm gigabyte dữ liệu thô; lưu trữ khoảng một trăm nghìn gigabyte; dùng mạng lưới siêu máy tính khắp thế giới.
• Dự án thực hiện 1990–2003, mở đường cho y học cá nhân hoá và nghiên cứu di truyền.

Câu hỏi củng cố (trang 146)

Câu 1

Đề: Hãy phân tích vai trò của máy tính trong việc thu thập và lưu trữ dữ liệu phục vụ quá trình Khoa học dữ liệu.

Trả lời:

Trong khâu thu thập dữ liệu, máy tính đóng các vai trò:

• Tự động thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn: cảm biến, thiết bị IoT, website, mạng xã hội, biểu mẫu trực tuyến, cơ sở dữ liệu... với tốc độ và quy mô mà con người không thể làm thủ công.
• Thu thập liên tục, theo thời gian thực, đảm bảo dữ liệu được cập nhật thường xuyên.
• Hỗ trợ làm sạch và chuẩn hoá dữ liệu ngay khi thu thập, giảm sai sót.

Trong khâu lưu trữ dữ liệu, máy tính giúp:

• Lưu trữ khối lượng dữ liệu khổng lồ (hàng trăm gigabyte đến nhiều terabyte) một cách an toàn, có tổ chức.
• Sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu và điện toán đám mây để mở rộng dung lượng linh hoạt, không cần đầu tư phần cứng đắt tiền.
• Sao lưu, bảo mật và phân quyền truy cập, đảm bảo dữ liệu không bị mất và dễ dàng truy xuất khi cần phân tích.

Vì sao trả lời như vậy: Khoa học dữ liệu bắt đầu từ dữ liệu, mà dữ liệu hiện nay rất lớn và đa dạng. Không có máy tính thì việc thu thập với quy mô lớn và lưu trữ lâu dài là bất khả thi, nên đây chính là hai vai trò nền tảng được nhấn mạnh trong bài.

Câu 2

Đề: Các công cụ trực quan hoá dữ liệu của máy tính có vai trò như thế nào trong Khoa học dữ liệu?

Trả lời:

Công cụ trực quan hoá dữ liệu (biểu đồ, đồ thị, bản đồ nhiệt, biểu đồ tương tác...) có các vai trò:

• Biến dữ liệu số phức tạp, khô khan thành hình ảnh trực quan, dễ hiểu.
• Giúp phát hiện nhanh các xu hướng, quy luật, mối quan hệ và điểm bất thường trong dữ liệu mà nếu chỉ nhìn bảng số sẽ khó nhận ra.
• Hỗ trợ quá trình khám phá và phân tích dữ liệu, giúp nhà khoa học đặt giả thuyết và kiểm chứng.
• Truyền đạt kết quả phân tích một cách hiệu quả tới những người không chuyên, hỗ trợ việc ra quyết định.

Vì sao trả lời như vậy: Một mục tiêu của Khoa học dữ liệu là khám phá tri thức và truyền đạt phát hiện tới các bên liên quan (như phần lý thuyết trang 146 nêu). Trực quan hoá chính là cầu nối giúp con người hiểu được ý nghĩa ẩn trong dữ liệu lớn, nên vai trò của nó vừa ở khâu phân tích vừa ở khâu trình bày.

Nếu bạn thực sự cần đúng trang 148–149 (phần tiếp theo của bài), bạn gửi thêm ảnh hai trang đó để mình giải tiếp nhé.