INTRODUÇÃO. Prof. Msc. Luis Filipe Alves Pereira 2015

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1 INTRODUÇÃO Prof. Msc. Luis Filipe Alves Pereira 2015

2 INTRODUÇÃO 02/21 QUAIS AS OPERAÇÕES BÁSICAS REALIZADAS EM UM COMPUTADOR DIGITAL?

3 INTRODUÇÃO 03/21 QUAIS AS OPERAÇÕES BÁSICAS REALIZADAS EM UM COMPUTADOR DIGITAL? Apenas duas coisas: Realiza cálculos lógicos/algébricos; Lembra-se de cálculos realizados anteriormente.

4 INTRODUÇÃO 04/21 QUAIS AS OPERAÇÕES BÁSICAS REALIZADAS EM UM COMPUTADOR DIGITAL? Apenas duas coisas: Realiza cálculos lógicos/algébricos; Lembra-se de cálculos realizados anteriormente. O seu computador pessoal realiza mais de de cálculos em 1 seg

5 INTRODUÇÃO 05/21 COMO PROGRAMAR UM COMPUTADOR DIGITAL PARA REALIZAR UMA TAREFA ESPECÍFICA?

6 INTRODUÇÃO 06/21 COMO PROGRAMAR UM COMPUTADOR DIGITAL PARA REALIZAR UMA TAREFA ESPECÍFICA? veículos autônomos comunicação com satélites reconhecimento automático de comandos de voz controle de tráfego aéreo gerenciamento de projetos vídeo conferências compartilhamento de arquivos modelagem 3D games reconhecimento automático de impressões digitais edição de vídeos edição de documentos

7 INTRODUÇÃO 07/21 COMO PROGRAMAR UM COMPUTADOR DIGITAL PARA REALIZAR UMA TAREFA ESPECÍFICA? Um programa de computador é descrito em passos simples: algoritmo Algoritmo I Misture os ingredientes Unte a forma na manteiga Despeje a mistura na forma Se houver coco ralado Então despeje sobre a mistura Leve a forma ao forno Enquanto não corar Deixe a forma no forno Retire do forno Deixe esfriar

8 INTRODUÇÃO 08/21 COMO PROGRAMAR UM COMPUTADOR DIGITAL PARA REALIZAR UMA TAREFA ESPECÍFICA? Um programa de computador é descrito em passos simples: algoritmo Um algoritmo é uma sequência finita de instruções que descreve a computação que deve ser executada em uma entrada para produzir um conjunto de estados ou, eventualmente, uma saída.

9 INTRODUÇÃO 09/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO?

10 INTRODUÇÃO 10/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO? Os primeiros computadores executavam apenas um programa. Máquina bombe: desenvolvida por Alan Turing em 1941 para quebrar o código nazista Enigma.

11 INTRODUÇÃO 11/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO? Manchester Mark 1: um dos primeiros computadores a armazenar e manipular uma sequência de instruções em memória.

12 INTRODUÇÃO 12/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO? linguagem natural linguagem de máquina divida x pela soma de seus antecessores

13 INTRODUÇÃO 13/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO? linguagem natural linguagem de máquina divida x pela soma de seus antecessores

14 INTRODUÇÃO 14/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO? linguagem de máquina Mas... e como a linguagem de máquina é gerada? Resposta nas disciplinas: Introdução à Computação Sistemas Digitais Arquitetura de computadores Compiladores

15 INTRODUÇÃO 15/21 MAS COMO IMPLEMENTAR A IDEIA DE UM ALGORITMO ATRAVÉS DE UM PROCESSO MECÂNICO OU ELETRÔNICO? linguagem programação sum = 0 for z in range (1,x-1) sum = sum + z output = x/z divida x pela soma de seus antecessores linguagem natural linguagem de máquina

16 INTRODUÇÃO 16/21 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO Analogamente a um novo idioma, uma linguagem de programação possui: Construtores primitivos: palavras; Sintaxe: descreve uma expressão bem formada (estruturalmente); pedra livro casa <substantivo> <substantivo> <substantivo> Semântica: define o sentido de uma sentença; pedra vender casa <substantivo> <verbo> <substantivo> Em linguagem natural, a semântica de uma sentença pode ser ambígua. Um algoritmo descrito em uma linguagem de programação possui exatamente um único sentido!

17 INTRODUÇÃO 17/21 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO Erros mais comuns ao implementar um algoritmo em linguagem de programação: Erro de sintaxe: O programa não será executado caso o texto contenha ao menos uma falha de estrutura e/ou escrita Erro de semântica: A execução do programa pode ser finalizada repentinamente (index out of range). O programa pode nunca parar de executar (loop infinito). O programa é executado com sucesso, porém não realiza a computação esperada.

18 INTRODUÇÃO 18/21 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO Principais diferenças entre linguagens de programação: baixo-nível X alto nível: refere-se ao nível de abstração criado pela linguagem em relação ao hardware, e.g., instrução de baixo nível: mover 64 bits da posição de memória 6574 para Instrução de alto nível: mostrar o menu na tela para o usuário. propósito geral X domínio específico: refere-se ao número de aplicações que se adequam aos construtores primitivos da linguagem, e.g., seria inviável programar um sistema de reconhecimento de voz usando HTML. interpretado X compilado: refere-se à forma com que o arquivo com o código fonte é processado para executar o programa.

19 INTRODUÇÃO 19/21 linguagem programação compilada LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO sum = 0; for( z = 0; z < x, z++){ sum = sum + z; } output = x/z; Compilador tradutor processamento dos comandos do programa linguagem de máquina

20 INTRODUÇÃO 20/21 linguagem programação compilada sum = 0; for( z = 0; z < x, z++){ sum = sum + z; } output = x/z; LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO Interpretador máquina virtual processamento dos comandos do programa linguagem de máquina

21 INTRODUÇÃO 21/21 BIBLIOGRAFIA John V. Guttag, Introduction to Computation and Programming Using Python. Spring 2013 Edition.