Teoretyczne podstawy informatyki Wykad 1 Wprowadzenie do teoretycznych

Teoretyczne podstawy informatyki Wykład 1 Wprowadzenie do teoretycznych podstaw informatyki Jerzy. Nawrocki@put. poznan. pl http: //www. cs. put. poznan. pl/jnawrocki/tpi/ J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI Copyright, 2003 © Jerzy R. Nawrocki

Co to jest informatyka? Dziedzina wiedzy zajmująca się problemami • przetwarzania, • przechowywania i • przesyłania danych. J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Definiowanie informatyki ACM = Association for Computing Machinery IEEE = Institution of Electrical and Electronics Engineers IEEE CS = IEEE Computer Society J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Engineering Science Mathematics Trzy filary informatyki J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI • Matematyka • Nauki ścisłe (science) • Inżynieria

Curriculum 2001 - Obszary wiedzy 1. Struktury dyskretne (43) 2. Podstawy programowania (38) 3. Algorytmy i złożoność (31) 4. Architektura i organizacja (36) 5. Systemy operacyjne (18) 6. Obliczenia w sieciach (15) 7. Języki programowania (21) 8. Komunikacja człowiek-komputer (8) 9. Grafika i wizualizacja (3) 10. Systemy inteligentne (10) 11. Zarządzanie informacją (10) 12. Społeczne aspekty informatyki (16) 13. Inżynieria oprogramowania (31) 14. Obliczenia i metody numeryczne (0) J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

AL: Algorytmy i złożoność AL 1: AL 2: AL 3: Fundamentalne algorytmy obliczeniowe AL 4: AL 5: Obliczalność AL 6: Klasy złożoności P i NP. AL 7: Teoria automatów. . . AL 11: J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Algorytmy i złożoność 112 123 134 132 123 114 Dany jest zbiór A zawierający n liczb całkowitych dodatnich. Czy można go podzielić na takie dwa zbiory B, C, że suma liczba w zbiorze B jest równa sumie liczb w zbiorze C? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Algorytmy i złożoność n=6 112 123 134 132 123 114 Klasy algorytmów: Wielomianowe: p: czas(n) p(n) „Wykładnicze”: p: czas(n) p(n) Klasy problemów: Wielomianowe: alg. wielomianowy NP-trudne: „raczej” alg. J. Nawrocki, Wprowadzenie dowielomian. TPI

AR: Architektura i organizacja AR 1: Logika i systemy cyfrowe AR 2: Maszynowa reprezentacja danych AR 3: Organizacja maszyn na poziomie asemblera AR 4: Organizacja i architektura pamięci. . . AR 9: J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Jest mała i szybka pamięć operacyjna i duża lecz wolna pamięć dyskowa. Jak zbudować z nich pamięć, która byłaby duża i szybka? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 1 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 7 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 9 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 9 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie log. ladr: str = ladr / 3 prz = ladr mod 3 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Tablica stron Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie log. ladr: fadr = blok(str) + prz str = ladr / 3 prz = ladr mod 3 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Architektura i organizacja Tablica stron Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie log. ladr: fadr = blok(str) + prz str = ladr / 3 prz = ladr mod 3 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

OS: Systemy operacyjne OS 1: Przegląd systemów operacyjnych OS 2: OS 3: Współbieżność OS 4: OS 5: OS 6: Zarządzanie urządzeniami. . . OS 12: J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Systemy operacyjne A LP HD B Allocate. LP; Allocate. HD; Use. HDand. LP; Release. HD; Release. LP; J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI Jak uniknąć zastoju w systemie?

Obszary informatyki Systemy operacyjne A LP HD B ? Allocate. LP; Allocate. HD; Allocate. LP; Use. HDand. LP; Release. HD; Release. LP; Release. HD; J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Systemy operacyjne A LP HD B Allocate. LP; Allocate. HD; Allocate. LP; Use. HDand. LP; Release. HD; Release. LP; Release. HD; J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

NC: Obliczenia w sieciach. . . NC 4: WWW jako przykład obliczeń typu klient-serwer NC 5: Budowanie aplikacji WWW. . . NC 9: J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

NC: Obliczenia w sieciach. . . NC 4: WWW jako przykład obliczeń typu klient-serwer NC 5: Budowanie aplikacji WWW. . . NC 9: J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

PL: Języki programowania PL 1: Przegląd języków programowania. . . PL 3: Wprowadzenie do translacji języków. . . PL 8: Systemy translacji. . . PL 11: J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Języki programowania Kompilator. pas Analizator J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI Generator . exe

Obszary informatyki Języki programowania 1+2*3 =7 1+*23 = ? ? ? Dany jest ciąg cyfr, nawiasów, znaków +, -, *, /. Czy ten ciąg jest poprawnie zbudowanym wyrażeniem arytmetycznym? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Komunikacja człowiek-komputer Jak odwzorowywać na ekranie obiekty 3 -wymiarowe w czasie rzeczywistym? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Curriculum 2001 - Obszary wiedzy 1. Struktury dyskretne (43) 2. Podstawy programowania (38) 3. Algorytmy i złożoność (31) 4. Architektura i organizacja (36) 5. Systemy operacyjne (18) 6. Obliczenia w sieciach (15) 7. Języki programowania (21) 8. Komunikacja człowiek-komputer (8) 9. Grafika i wizualizacja (3) 10. Systemy inteligentne (10) 11. Zarządzanie informacją (10) 12. Społeczne aspekty informatyki (16) 13. Inżynieria oprogramowania (31) 14. Obliczenia i metody numeryczne (0) J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Sztuczna inteligencja i robotyka Politechnika Poznańska Jak rozpoznawać obrazy lub pismo? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Zarządzanie informacją Jak manipulować dużą ilością danych? Podaj nazwiska tych, u których dochód na głowę > 11 000 zł J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Curriculum 2001 - Obszary wiedzy 1. Struktury dyskretne (43) 2. Podstawy programowania (38) 3. Algorytmy i złożoność (31) 4. Architektura i organizacja (36) 5. Systemy operacyjne (18) 6. Obliczenia w sieciach (15) 7. Języki programowania (21) 8. Komunikacja człowiek-komputer (8) 9. Grafika i wizualizacja (3) 10. Systemy inteligentne (10) 11. Zarządzanie informacją (10) 12. Społeczne aspekty informatyki (16) 13. Inżynieria oprogramowania (31) 14. Obliczenia i metody numeryczne (0) J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Inżynieria oprogramowania Kiedy i za ile? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI Jak oszacować czas i koszt realizacji przedsięwzięcia programistycznego?

Obszary informatyki Obliczenia numeryczne i symboliczne 2 x = 10 3 x = 1 x 2 = 2 Jak rozwiązać układ równań lub pojedyncze równanie? J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Obszary informatyki Obliczenia numeryczne i symboliczne a 2 + b 2 = + b*b); 0. 00000 E+00 2 b 1 + (a/b) = begin a: = 3 e-25; b: = 4 e-25; if a > b then begin a: = 3 e-25; b: = 4 e-25; m: = sqrt(a*a writeln(m) end. a 1 + (b/a)2 m: = a*sqrt(1+ else (b/a)*(b/a)) m: = b*sqrt(1+ writeln(m) end. (a/b)*(a/b)); 5. 00000 E-25 J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Standardy MENi. S Teoretyczne podstawy informatyki: Algorytmy. Modele obliczeń, maszyny Turinga, obliczalność. Języki formalne, gramatyki i automaty. Złożoność obliczeniowa, klasy złożoności, NPzupełność. J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI

Egzamin 21. 01 Egzamin próbny (2 x 40 minut) 5 zadań; od 0 do 10 pkt za zadanie Od 26 pkt 3. 0; od 31 pkt 3. 5; od 36 pkt 4. 0, . . . Poprawka: (e + p) > 25 pkt Indeks lub legitymacja Kalkulatory zabronione 1 kartka „ściągi” formatu A 4 (obie strony) J. Nawrocki, Wprowadzenie do TPI