1 Informatyka jako dziedzina wiedzyWprowadzenie do informatyki Wykład 1 Informatyka jako dziedzina wiedzy Copyright, 2002 © Jerzy R. Nawrocki

2 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyCo to jest informatyka? Dziedzina wiedzy zajmująca się problemami przetwarzania, przechowywania i przesyłania danych. J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

3 Trzy filary informatykiMatematyka Nauki ścisłe (science) Inżynieria Mathematics Engineering Science J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

4 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

5 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

6 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych D N A ? Pewien ciąg składa się z 6 elementów. Każdy element jest jedną z liter A, C, T, G. Należy zrekonstruować ten ciąg na podstawie zbioru 3-literowych podciągów tego ciągu. ACT CTG TGA GAT A C T G J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

7 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych D N A ? Pewien ciąg składa się z 6 elementów. Każdy element jest jedną z liter A, C, T, G. Należy zrekonstruować ten ciąg na podstawie zbioru 3-literowych podciągów tego ciągu. ACT CTG TGA GAT A C T G J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

8 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych D N A ? Pewien ciąg składa się z 6 elementów. Każdy element jest jedną z liter A, C, T, G. Należy zrekonstruować ten ciąg na podstawie zbioru 3-literowych podciągów tego ciągu. ACT CTG TGA GAT A C T G J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

9 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych D N A ? Pewien ciąg składa się z 6 elementów. Każdy element jest jedną z liter A, C, T, G. Należy zrekonstruować ten ciąg na podstawie zbioru 3-literowych podciągów tego ciągu. ACT CTG TGA GAT A C T G J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

10 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych D N A ? Pewien ciąg składa się z 6 elementów. Każdy element jest jedną z liter A, C, T, G. Należy zrekonstruować ten ciąg na podstawie zbioru 3-literowych podciągów tego ciągu. ACT CTG TGA GAT A C T G J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

11 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych 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? 123 132 112 134 114 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

12 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych 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? 112 123 134 132 123 114 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

13 Algorytmy i struktury danychObszary informatyki Algorytmy i struktury danych n=6 Klasy algorytmów: Wielomianowe: p: czas(n)  p(n) 123 132 112 134 114 „Wykładnicze”: p: czas(n)  p(n) Klasy problemów: Wielomianowe:  alg. wielomianowy NP-trudne: „raczej”  alg. wielomian. J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

14 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

15 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy(c) Jerzy Nawrocki Obszary informatyki Języki programowania Kompilator Analizator Generator .pas .exe J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy Wprowadzenie do informatyki, Wykład 1

16 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy(c) Jerzy Nawrocki Obszary informatyki Języki programowania Dany jest ciąg cyfr, nawiasów, znaków +, -, *, /. Czy ten ciąg jest poprawnie zbudowanym wyrażeniem arytmetycznym? 1 + 2 * 3 = 7 1 + * 2 3 = ??? J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy Wprowadzenie do informatyki, Wykład 1

17 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

18 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Jest mała i szybka pamięć operacyjna i duża lecz wolna pamięć dyskowa. Jak zbudować z nich pamięć, która byłaby duża i szybka? J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

19 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Jest mała i szybka pamięć operacyjna i duża lecz wolna pamięć dyskowa. Jak zbudować z nich pamięć, która byłaby duża i szybka? J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

20 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 1 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

21 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 1 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

22 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 1 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

23 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 7 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

24 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 7 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

25 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 9 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

26 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie 9 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

27 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie log. ladr: str = ladr / 3 prz = ladr mod 3 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

28 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Tablica stron Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie log. ladr: str = ladr / 3 prz = ladr mod 3 fadr = blok(str) + prz J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

29 Architektura systemów liczącychObszary informatyki Architektura systemów liczących Tablica stron Pamięć wirtualna Odczyt komórki o adresie log. ladr: str = ladr / 3 prz = ladr mod 3 fadr = blok(str) + prz J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

30 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

31 Obliczenia numeryczne i symboliczneObszary informatyki Obliczenia numeryczne i symboliczne 2x = 10 Jak rozwiązać układ równań lub pojedyncze równanie? 3x = 1 x2 = 2 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

32 Obliczenia numeryczne i symboliczneObszary informatyki Obliczenia numeryczne i symboliczne  a2 + b2 = a  1 + (b/a)2 = b  1 + (a/b)2 begin a:= 3e-25; b:= 4e-25; if a > b then m:= a*sqrt(1+ (b/a)*(b/a)) else m:= b*sqrt(1+ (a/b)*(a/b)); writeln(m) end. begin a:= 3e-25; b:= 4e-25; m:= sqrt(a*a + b*b); writeln(m) end.  E+00 E-25 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

33 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

34 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne LP HD B A Jak uniknąć zastoju w systemie? AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

35 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne LP HD B A AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

36 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

37 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

38 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

39 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

40 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

41 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

42 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

43 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

44 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B Ale proste! LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

45 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

46 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

47 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

48 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

49 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

50 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD ? AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

51 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateHD; AllocateLP; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

52 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

53 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Systemy operacyjne A B Ale proste! LP HD AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseHD; ReleaseLP; AllocateLP; AllocateHD; UseHDandLP; ReleaseLP; ReleaseHD; J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

54 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

55 Inżynieria oprogramowaniaObszary informatyki Inżynieria oprogramowania Kiedy i za ile? Jak oszacować czas i koszt realizacji przedsięwzięcia programistycznego? J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

56 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

57 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Bazy danych Jak manipulować dużą ilością danych? Podaj nazwiska tych, u których dochód na głowę > zł J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

58 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

59 Sztuczna inteligencja i robotykaObszary informatyki Sztuczna inteligencja i robotyka Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska Jak rozpoznawać obrazy lub pismo? Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

60 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyObszary informatyki Algorytmy i struktury danych Języki programowania Architektura systemów liczących Obliczenia numeryczne i symboliczne Systemy operacyjne Inżynieria oprogramowania Bazy danych Sztuczna inteligencja i robotyka Komunikacja człowiek-komputer J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

61 Komunikacja człowiek-komputerObszary informatyki Komunikacja człowiek-komputer Jak odwzorowywać na ekranie obiekty 3-wymiarowe w czasie rzeczywistym? J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

62 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyHistoria informatyki -325: Euklides ( pne), algorytm obliczania NWD 1642: Blaise Pascal ( ), pierwszy kalkulator 1822: Charles Babbage ( ), maszyna różnicowa 1833: Ch. Babbage, maszyna analityczna 1890: Herman Hollerith ( ), zastosowanie kart perforowanych do przetwarzania danych statystycznych J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

63 Historia informatyki (c.d.)1936: Konrad Zuse, pierwszy komputer programowalny (Z1) 1946: Włączenie komputera ENIAC (USA) 1947: Powstanie towarzystwa ACM 1948: W Warszawie powstaje Grupa Aparatów Matematycznych ~1955: Tranzystory zamiast lamp 1961: PDP-1 firmy DEC (4K słów, $ ) ~1963: Pierwsze komputery w Poznaniu J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

64 Studia informatyczne na PPMgr Główne cechy: 2-stopniowość szersza obieralność minimum programowe ACM/IEEE zespołowa praca inżynierska Inżynier J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

65 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyPodsumowanie Wreszcie! Informatyka jest bogatą dziedziną, łączącą w sobie elementy matematyczne, przyrodnicze (science) i inżynierskie. J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

66 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzySprawy organizacyjne Plan wykładów: Przedmiot kończy się egzaminem Dyżury: czwartki, 13: :00, pok. 416 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

67 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyLiteratura Per Brinch Hansen, Podstawy systemów operacyjnych, Warszawa, WNT, 1979.  J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy

68 J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzyOcena wykładu 1. Wrażenie ogólne? (1 - 6) 2. Zbyt wolno czy zbyt szybko? 3. Czy dowiedziałeś się czegoś ważnego? 4. Co poprawić i jak? J.Nawrocki, Informatyka jako dziedzina wiedzy