Podstawy Informatyki

Inżynieria Ciepła, I rok

Krzysztof Wilk

Katedra Informatyki Stosowanej

i Modelowania

wilk@agh.edu.pl

tel. 012 617 28 89

Konsultacje: piątek, 10-11; B-4, pok. 207

Podstawy Informatyki

PROGRAM ZAJĘĆ

Semestr 1:

� Wykłady: 30 godzin, s. 301 B-4

Ćwiczenia laboratoryjne: 30 godzin

Warunki zaliczenia

� Kolokwia na ćwiczeniach – również materiał z wykładów

� Samodzielnie wykonane programy komputerowe

Szczegółowe warunki podadzą prowadzące zajęcia.

Program wykładów

� Historia komputerów i informatyki

� System UNIX

� Liczby w komputerze

� Algorytmy

� Język C++

� Sieci komputerowe

Z czego się uczyć?

�Materiały dydaktyczne (wykład + projekt).

http://www.metal.agh.edu.pl/~wilk/dydaktyka.html

�Dokumentacja oprogramowania (tzw. HELP).

�Internet (np. http://www.codeguru.com).

�Czasopisma i literatura komputerowa:

�Dawid Harel, Rzecz o istocie informatyki.

�T.H. Cormen, C.E. Leiserson, R.L. Rivest, Wprowadzenie do Algorytmów.

�L. Banachowski, K. Diks, W. Rytter, Algorytmy i struktury danych

Czym jest informatyka?

Informatyka

(computer science, computing science, information technology, informatics)

� dziedzina nauki i techniki zajmująca się przetwarzaniem informacji – w tym technologiami przetwarzania informacji oraz technologiami wytwarzania systemów przetwarzających informacje.

� Termin informatyka zaproponował w 1968 r. RomualdMarczyński w Zakopanem na ogólnopolskiej konferencji poświęconej maszynom matematycznym na wzór fr.informatique i niem. Informatik.

Historia informatyki

•IV w. p.n.e algorytm Euklidesa (pierwszy niebanalny algorytm),

•IX w. Muhammed ibn Musa al-Kwarizmi - algorytmy dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia liczb dziesiętnych,

•1801 Joseph Jacquard — krosno tkackie sterowane dziurkowanymi kartami

•1833 Charles Babbage — maszyna różnicowa, plany maszyny analitycznej,

•lata 20. XX w. Alan Turing, Emil Post, Howard Aitken, John vonNeumann, Kurt Gödel, Alnzo Church, Stephen Kleene, Andriej Markow — teoria algorytmów, teoria obliczeń.

•1940 Claude Shannon — teoria informacji (bit),

•lata 60. XX w. uznanie informatyki za niezależną dyscyplinę akademicką.

Historia komputerów, cz. 1

440 p.n.e Abacus, Chiny

1623 Wilhelm Schickard sumator do 6 cyfr,

1642 maszyna obliczeniowa (B. Pascal)

1671 kalkulator mechaniczny (G. Leibniz)

1801 karty perforowane w tkalni (J. Jacquard)

1834 maszyna różnicowa (C. Babbage)

1936 taśma perforowana (K. Zuse)

1941 Konrad Zuse — Z3 (600 przekaźników, 513Hz, 64 x 22-bit pamięć),

1943 M.H. Newman i T.H. Flowers — Colossus,

Historia komputerów, cz. 2

1944 MARK 1 (na przekaźnikach),1946 ENIAC (lampowy),1948 tranzystor,1949 UNIVAC - pierwszy komputer produkowany

seryjnie, 1959 patent na układ scalony (TI),1973 K-202 (polski minikomputer)1974 Intel 8080 (pierwszy mikroprocesor),1977 Apple II (pierwszy komputer osobisty)1980 ZX 81 (pierwszy do zabawy)1983 IBM PC XT (początek ery pecetów)

Pascalina

Karty perforowane Jacquarda Krosno Jacquarda

Tkanina żakardowa Maszyna różnicowa Babbage’a

Cel: Wykorzystanie metody różnic skończonych do obliczaniawartości wybranych funkcji (drukowanie tablic matematycznych)Założenia:Dodawanie liczb 20-cyfrowych (przy 6 różnicach),lub 40-cyfrowych (przy 3 kolejnych różnicach)Drukowanie wyników – 44cyfry na minutęWymiary maszyny: 2,5x2x1mLiczba elementów mechanizmu: 25 000Koszt prototypu: 17 470 £ (parowóz kosztował wtedy 800 £)

Druga maszyna różnicowaDokładność – 31 cyfrLiczba elementów – 8 000Skonstruowana wg planów Babbage’a w latach 1985-91 przez pracowników Science Museum w Londynie.

ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator) MARK I

Kalkulator mierzył 16x2,6x0.6 m, ważył 5 ton i miał 765 299 różnychczęści: 863 km przewodów elektrycznych, 1 000 komutatorów i 3 304 przełączniki dwupozycyjne, 1400 komutatorów i 2 200 przełączników 10-pozycyjnych, 1 210 łożysk tocznych, przyciski, styki krzywkowe, 175 000 połączeń elektrycznych, 3 miliony punktów lutowniczych.Wał główny, napędzany silnikiem 5 KM, biegł poziomo u podstawy maszyny przez całą jej długość. Poszczególne plansze uruchamianebyły za pośrednictwem przekładni zębatych lub łańcuchowych.Wprowadzanie danych następowało bądź za pośrednictwem kart lub taśm perforowanych, bądź za pomocą 60 rejestrów złożonych z 24przełączników dziesiętnych, ustawianych ręcznie przed przystąpieniem do pracy.Wyniki drukowano na kartach lub taśmach perforowanych, bądź na elektrycznych maszynach do pisania.Koszt urządzenia - ok. 1 mln $Obsługa - 10 osób (zastępowała 100 tradycyjnych rachmistrzów)

Komputer Odra

Taśma perforowana Karta perforowana z lat 70-tych

Komputer K-202 (J. Karpiński,1970-73)Rzeczpospolita, 21Rzeczpospolita, 21Rzeczpospolita, 21Rzeczpospolita, 21----02020202----2010201020102010

ZmarZmarZmarZmarłłłł JacekJacekJacekJacek KarpiKarpiKarpiKarpińńńńskiskiskiskiWe wrocławskim szpitalu zmarł polski inżynier, elektronik i informatyk, twórca pierwszego polskiego mikrokomputera K-202 Jacek Karpiński. Miał 83 lata.

Generacje komputerów

0 oparte o przekaźniki i elementy mechaniczne (np. Z3),

1 budowane na lampach elektronowych (np. XYZ),

2 budowane na tranzystorach (np. Cray-1),

3 budowane na układach scalonych SSI i MSI (np. Odra 1305),

4 budowane na układach VLSI (np. PC),

5 projekty o niekonwencjonalnych rozwiązaniach,

np. komputer optyczny.