CAI - Introdução. André Luís Duarte. exatasfepi.com.br

Transcrição

1 exatasfepi.com.br CAI - Introdução André Luís Duarte...mas os que esperam no Senhor renovarão as suas forças; subirão com asas como águias; correrão, e não se cansarão; andarão, e não se fatigarão.is 40:31

2 Introdução Objetivos Histórico Conceito de hardware e software Noções de lógica Algoritmização da lógica 13/02/2015 2

3 Objetivos Desenvolver a lógica de programação, suas técnicas e regras Capacitar o aluno a criar algoritmos computacionais que serão utilizados em programação de computadores 13/02/2015 3

4 Histórico Informática 1956 o cientista da computação alemão Karl Put publicou um artigo intitulado Informática: processamento automático de informação Informação + automática Lida com o tratamento racional da informação por meios automáticos e eletrônicos Computador: máquina que possibilita a existência da informática

5 Histórico Ábaco é considerado o primeiro computador da história pois auxilia a realização rápida de cálculos matemáticos

6 Histórico Máquina de Pascal foi criada em 1642 para auxiliar o pai de Pascal nos cálculos de impostos

7 Histórico Primeiro computador eletro-mecânico foi o Z1 construído pelo alemão Konrad Zuse em 1936 Governo alemão rejeitou usar sua invenção Na segunda guerra a marinha americana junto com a Universidade de Harvard criaram o Harvard Mark I Ocupava um espaço de 120 m2 Multiplicava 2 números de 10 dígitos em 3 segundos

8 Histórico ENIAC (Eletronic Numeric Integrator And Calculator) foi o primeiro computador a válvulas Realizava 500 multiplicações por segundo Usado para calcular trajetórias balísticas Jon von Neumann sugeriu modelar a arquitetura do computador segundo o sistema nervoso central humano

9 Histórico Arquitetura de von Neumann Codificar as instruções de forma que pudessem ficar armazenadas (von Neumann sugeriu codificar com zeros e uns) Armazenar instruções e informações na memória Quando processar uma instrução, buscá-la na memória

10 Histórico Arquitetura von Neumann

11 Conceitos de hardware O que é um computador? O computador é uma máquina que processa dados eletronicamente gerando informações para a partir das instruções programadas para as mais diversas tarefas O computador é uma máquina burra! 13/02/

12 Funcionamento do computador Entrada de dados: momento em que o computador recebe dados a serem processados Processamento: momento em que o computador usa as instruções programadas para transformar os dados em informação Saída de dados: disponibilização da informação 13/02/

13 Entrada de dados Geralmente os dados de entradas são gerados por dispositivos de entrada como: Teclado Mouse Câmera Scanner Dispositivos de toque 13/02/

14 Processamento O processamento é realizado pelo computador através dos elementos físicos e lógicos do computador Físico: cpu, memórias, placas, etc Lógico: bios, sistema operacional, antivirus, software de rede, etc 13/02/

15 Hardware CPU Cérebro do computador Excuta as instruções presentes nos programas

16 Hardware CPU Multicore Core Two Duo => possui 2 núcleos i3 => 2 núcleos físicos e 4 lógicos i5 => 4 núcleos físicos i7 => 4 núcleos físicos e 4 lógicos AMD Phenom II X2, AMD Athlom X4, AMD Turion II, AMD Phenom II X6

17 Hardware Memória Cache Está dentro da CPU Acesso muito rápido Processador matem dados que são acessados constantemente

18 Hardware Memória RAM Random Access Memory Memória primária do computador Acesso muito rápido Volátil

19 Hardware Memória secundária (HD) Podem armazenar grande quantidade de dados Acesso é mais lento Geralmente não necessitam de operações de montagem

20 Hardware Memória terciárias Podem armazenar grande quantidade de dados Acesso muito lento Geralmente necessitam de operações de montagem

21 Hardware

22 Hardware Dispositivos periféricos Saída: fornecem um interface de saída entre a CPU e o usuário Entrada: fornecem uma interface de entrada entre a CPU e o usuário

23 Hardware Dispositivos periféricos de saída

24 Hardware Dispositivos periféricos de entrada

25 Hardware Dispositivos periféricos de entrada e saída

26 Software É a parte lógica (solução) que determina como o computador irá agir na transformação dos dados em informação

27 Software Aplicativo: é um programa de computador que resolve um problema geralmente do cotidiano Editores Planilhas Financeiros Agenda etc

28 Software Utilitário: programa usado para resolver problemas relacionados ao uso do computador Antivírus Desfragmentador Limpeza Compactador etc

29 Software Programa: é um conjunto de instruções que deve ser executado pelo computador a fim de solucionar um problema

30 Software Software livre: é um movimento que defende a liberdade de Utilizar Copiar Distribuir Estudar Modificar

31 Software Liberdade 0: liberdade de usar o software em qualquer atividade em qualquer quantidade de computadores Liberdade 1: liberdade de estudar e adaptar o programa sendo o acesso ao código fonte um prérequisito Liberdade 2: liberdade de distribuir o cópias do software Liberdade 3: liberdade de alterar o software e distribuir suas melhorias

32 Software Software gratuito (freeware): software que pode ser usado sem custo da forma como foi concebido pelo autor Não possui restrições Não possui limitações Possui direitos de uso e cópia de propriedade intelectual (Copyright)

33 Software Software shareware: software que pode ser usado sem custo da forma como foi concebido pelo autor Possui restrições Possui limitações Possui direitos de uso e cópia de propriedade intelectual (Copyright)

34 Software Software adware: software que pode ser usado sem custo da forma como foi concebido pelo autor Pode possuir restrições Pode possuir limitações Possui direitos de uso e cópia de propriedade intelectual (Copyright) Possui propagandas que são exibidas em certas ocasiões ao usuário

35 Software Copyleft: se baseia nas permissões dadas aos usuários Evita que softwares livre virem proprietários O software livre deve ser disponibilizado sobre as mesmas condições da licença que foi adquirido

36 Software Software open source: nasceu para cobrir lacunas deixadas pelo software livre Não ignora a liberdade do software livre mas tenta ser mais flexível

37 Software Quesitos para que um software open source Distribuição livre Acesso ao código fonte Permissão para criação de trabalhos derivados Integridade do autor do código fonte Não discriminação contra pessoas ou grupos Não discriminação contra áreas de atuação Distribuição da licença

38 Software Quesitos para que um software seja open source Licença não específica a um produto Licença não restritiva a outros programas Licença neutra em relação à tecnologia

39 Noções de lógica O que é lógica? Existe lógica no dia-a-dia? O que é lógica de programação? O que é algoritmo? 13/02/

40 O que é lógica? Ciência das formas do pensamento Como filosofia procura saber porque pensamos assim e não de outro jeito Como arte ou técnica, nos ensina a usar corretamente as leis do pensamento Estuda a correção do raciocínio Como seqüênciar nosso raciocínio da melhor forma, a fim de alcançar um determinado objetivo 13/02/

41 Exemplos a) Todo mamífero é um animal Todo cavalo é um mamífero Logo, todo cavalo é um animal b) Kaiton é um país do planeta Stix Todos os Xinpins são de Kation Logo, todos os Xinpins são Stixianos 13/02/

42 Objetivo da lógica Um dos objetivos da lógica é o estudo de técnicas de formalização, dedução e análise que permitam verificar a validade de argumentos Também objetiva a criação de uma representação mais formal, que se contrapõe a linguagem natural suscetível a argumentações informais 13/02/

43 Existe lógica no dia-a-dia? Existe lógica sempre que pensamos Falar, escrever e agir são concretizações de pensamentos Para realizar estas tarefas de maneira correta precisamos colocar ordem no pensamento 13/02/

44 Exemplos c) A gaveta está fechada A caneta está dentro da gaveta Precisamos primeiro abrir a gaveta para depois pegarmos a caneta d) Anacleto é mais velho que Felisberto Felisberto é mais velho que Marinalvo Portanto, Anacleto é mais velho que Marinalvo 13/02/

45 O que é lógica de programação? É o uso correto das leis do pensamento, da ordem da razão e de processos de raciocínio e simbolização formais na programação de computadores ou dispositivos programáveis 13/02/

46 O que é lógica de programação? Objetivando o desenvolvimento de técnicas racionais que cooperem para a produção de soluções logicamente válidas e coerentes, que resolvam com qualidade os problemas que se deseja programar 13/02/

47 Algoritimização da lógica O que é Para que serve Como é feita 13/02/

48 O que é algoritmo? Pode ser definido como uma seqüência de passos que visam atingir um objetivo bem definido Esta seqüência de passos deve possuir uma ordem Precisa haver ações claras e precisas, que a partir de um estado inicial, após um período de tempo finito, produzem um resultado final previsível e bem definido 13/02/

49 Exemplo Receita de bolo Manual de utilização Roteiro de atividade 13/02/

50 Para que serve o algoritmo? O objetivo principal é o de representar da forma mais fiel possível o raciocínio envolvido na lógica Podemos focalizar nossa atenção, naquilo que é importante, abstraindo assim uma série de detalhes computacionais 13/02/

51 Descrição narrativa Forma de algoritmo mais simples e intuitiva que existe, pois está baseada na linguagem humana de alto nível É muito imprecisa pois usa palavras que podem ter mais de um sentido Muitos símbolos para descrever poucas ações 13/02/

52 Exemplo 1 Trocar uma lâmpada Pegue uma escada Retire a lâmpada queimada Pegue a lâmpada nova Instale a lâmpada nova 13/02/

53 Exemplo 2 Trocar uma lâmpada Pegue uma escada Suba na escada Retire a lâmpada queimada rodando ela no sentido anti-horário Desça da escada Pegue a lâmpada nova Suba na escada Instale a lâmpada nova rodando ela no sentido horário Desça da escada Guarde a escada 13/02/

54 Exercício de fixação Crie um algoritmo usando descrição narrativa para: Somar dois valores e exibir o apresentar da soma Verificar se um aluno foi aprovado em uma disciplina Trocar o pneu furado de um carro 13/02/

55 Representando um algoritmo Como algoritmo é uma linha de raciocínio, pode ser representado de diversas formas (textual ou gráfica) Formas gráficas são mais fiéis ao raciocínio original substituindo um grande número de palavras por símbolos 13/02/

56 Chapin 13/02/

57 Fluxograma 13/02/

58 Português Estruturado 13/02/

59 Codificação Uma vez concebida uma solução algorítmica para um problema, esta pode ser traduzida para qualquer linguagem de programação O processo de transformação é normalmente denominado codificação 13/02/

60 Conclusões O algoritmo fixa um padrão de comportamento a ser seguido, uma norma de execução a ser trilhada, garantindo que, sempre que executado, sob as mesmas condições, irá produzir o mesmo resultado final 13/02/

61 Conclusões A sequencialização é a convenção com o objetivo de reger o fluxo de execução do algoritmo, determinando qual ação será executada primeiro e qual ação vem a seguir Há muitas formas de resolver um problema, afinal, cada indivíduo possui uma heurística própria Para um problema podemos ter várias soluções diferentes e corretas 13/02/

62 O bom senso e a prática de lógica de programação é que indicarão qual solução é mais adequada, que com menos esforço e maior objetividade produz o resultado almejado com qualidade. 13/02/