Trong định hướng Khoa học máy tính, Chủ đề 7 "Giải quyết vấn đề với sự trợ giúp của máy tính" tập trung vào cách dùng máy tính, dữ liệu và thuật toán để giải quyết các bài toán thực tế ở mức chuyên sâu hơn. Học sinh sẽ làm quen với học máy, khoa học dữ liệu và mô phỏng — những công cụ hiện đại giúp máy tính học từ dữ liệu và hỗ trợ con người ra quyết định.
1. Kiến thức trọng tâm
- Quy trình giải quyết vấn đề: xác định vấn đề, phân tích dữ liệu, lựa chọn mô hình và thuật toán, thực hiện, kiểm thử và đánh giá kết quả.
- Mô phỏng trong giải quyết vấn đề (Bài 29): dùng máy tính mô phỏng hệ thống thực để quan sát, thử nghiệm và dự đoán mà không cần làm thật, ví dụ mô phỏng giao thông, mô phỏng lây lan dịch bệnh.
- Làm quen với Học máy (Bài 25): học máy là lĩnh vực trong đó máy tính tự rút ra quy luật từ dữ liệu để dự đoán hoặc phân loại, ví dụ dự đoán điểm thi dựa trên thời gian học tập.
- Máy tính và Khoa học dữ liệu (Bài 27): máy tính lưu trữ, xử lý dữ liệu lớn và chạy các mô hình học máy phục vụ nhiều lĩnh vực.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ: Một cửa hàng muốn biết mặt hàng nào bán chạy nhất vào cuối tuần. Chủ cửa hàng thu thập dữ liệu bán hàng, dùng bảng tính thống kê số lượng bán theo từng mặt hàng và từng ngày, rồi quyết định nhập thêm hàng bán chạy và giảm hàng bán chậm.
Lời giải: Đây là ví dụ đơn giản về khoa học dữ liệu: thu thập dữ liệu, phân tích, trích rút tri thức (mặt hàng bán chạy cuối tuần) và ra quyết định kinh doanh. Với dữ liệu lớn hơn, người ta dùng học máy để dự đoán nhu cầu chính xác hơn.
3. Ghi nhớ
- Giải quyết vấn đề bằng máy tính gồm xác định vấn đề, phân tích, thực hiện, kiểm thử.
- Học máy và khoa học dữ liệu giúp khai thác tri thức từ dữ liệu.
- Mô phỏng giúp thử nghiệm an toàn và tiết kiệm trước khi áp dụng vào thực tế.