Введение в компьютерные науки

Содержание

Слайд 2

Содержание курса

Введение
Архитектура машин
Программное обеспечение
Организация данных
Потенциал алгоритмических машин
Лекции - 36 ч.
Лабораторные – 18

Содержание курса Введение Архитектура машин Программное обеспечение Организация данных Потенциал алгоритмических машин
ч.
Итоговый контроль – зачёт с оценкой

0-

Слайд 3

Раздел 0: Введение

0.1 Роль алгоритмов
0.2 Происхождение вычислительных машин
0.3 Наука об алгоритмах
0.4 Роль

Раздел 0: Введение 0.1 Роль алгоритмов 0.2 Происхождение вычислительных машин 0.3 Наука
абстракции
0.5 Этические и правовые вопросы
0.6 Социальные и общественные вопросы

0-

Слайд 4

Терминология

Алгоритм: Последовательность действий, которая определяет способ решения некоторой задачи
Программа: представление алгоритма
Программирование: процесс

Терминология Алгоритм: Последовательность действий, которая определяет способ решения некоторой задачи Программа: представление
разработки программы
Software: программы и алгоритмы
Hardware: оборудование

0-

Слайд 5

Рисунок 0.1 Алгоритм для выполнения карточного фокуса

0-

Рисунок 0.1 Алгоритм для выполнения карточного фокуса 0-

Слайд 6

Знакомство с алгоритмами

Исследование алгоритмов было изначально разделом в математике.
Ранние примеры алгоритмов
алгоритм деления

Знакомство с алгоритмами Исследование алгоритмов было изначально разделом в математике. Ранние примеры
в столбик
алгоритм Евклида
Теорема Курта Гёделя о неполноте: В любой математической теории, которая охватывает традиционную арифметическую систему, существуют утверждения, которые невозможно ни доказать, ни опровергнуть (т.е. некоторые проблемы не могут быть решены с помощью алгоритмов).

0-

Слайд 7

Рисунок 0.2 Алгоритм Евклида

0-

Рисунок 0.2 Алгоритм Евклида 0-

Слайд 8

Происхождение вычислительных машин

Ранние вычислительные устройства
Абак: позиции бисера представляют число
Машины на основе зубчатых

Происхождение вычислительных машин Ранние вычислительные устройства Абак: позиции бисера представляют число Машины
колёс (1600-1800 гг.)
Положение колёс представляет число
Блез Паскаль, Вильгельм Лейбниц, Чарльз Бэббидж

0-

Слайд 9

Рисунок 0.3 Абак (счёты)

0-

Рисунок 0.3 Абак (счёты) 0-

Слайд 10

Ранние устройства хранения данных

Перфорированные карточки
Первым использовал Джозеф Жаккард в ткацком станке (Франция,

Ранние устройства хранения данных Перфорированные карточки Первым использовал Джозеф Жаккард в ткацком
1801 г.) для хранения узоров плетения ткани
Хранилище программ в аналитической машине Чарльза Бэббиджа
Популярность в 1970-е гг.
Положение рычагов переключения

0-

Слайд 11

Ранние компьютеры

Созданные на основе механических реле
1940 г.: Джорджем Стибицем в лабораториях компании

Ранние компьютеры Созданные на основе механических реле 1940 г.: Джорджем Стибицем в
Bell
1944 г.: Горвардом Айкеном и инженерами IBM в Гарвардском университете (Mark I)
Созданные на основе элктровакуумных трубок
1937-1941: Атанасовым-Бэрри в колледже шт. Айова
1940s: англичанами, для расшифровки перехватываемых немецких сообщений (Colossus)
1940s: Джоном Молчи и Дж. Преспером Эккертом в электротехнической школе Мура шт.Пнсильвания(ENIAC – электронный цифровой интегратор и калькулятор).

0-

Слайд 12

Рисунок 0.4 Компьютер Mark I

0-

Рисунок 0.4 Компьютер Mark I 0-

Слайд 13

Персональные компьютеры

Первый созданный любителями для персонального применения (1976 г.)
Представленный компанией IBM в

Персональные компьютеры Первый созданный любителями для персонального применения (1976 г.) Представленный компанией
1981 г.
Принят для производства
Стал стандартом аппаратного дизайна для большинства настольных компьютеровs
Большинство ПК используют программное обеспечение от Microsoft

0-

Слайд 14

Веяния нового тысячелетия

Интернет внёс революционные изменения в коммуникации
World Wide Web
Поисковые машины (Google,

Веяния нового тысячелетия Интернет внёс революционные изменения в коммуникации World Wide Web
Yahoo, and Microsoft)
Миниатюризация вычислительных машин
Встроенные (GPS, в автомобильные двигатели)
Смартфоны

0-

Слайд 15

Компьютерные науки

Наука об алгоритмах
Применение знаний из других дисциплин
Математика
Инжиниринг
Психология
Бизнес-администрирование
Психология

0-

Компьютерные науки Наука об алгоритмах Применение знаний из других дисциплин Математика Инжиниринг Психология Бизнес-администрирование Психология 0-

Слайд 16

Ключевые вопросы компьютерных наук

Какие проблемы могут быть решены с помощью алгоритмических процессов?
Как

Ключевые вопросы компьютерных наук Какие проблемы могут быть решены с помощью алгоритмических
можно упростить задачу поиска требуемого алгоритма?
Каким образом можно усовершенствовать технологию представления и передачи алгоритмов?
Как наше знание алгоритмов и технологий может быть использовано для создания лучших вычислительных машин?
Как можно анализировать и сравнивать свойства различных алгоритмов?

0-

Слайд 17

Рисунок 0.5 Центральная роль алгоритмов в информатике

0-

Рисунок 0.5 Центральная роль алгоритмов в информатике 0-

Слайд 18

Абстракция

Абстракция: Разграничение внешних свойств компонента и внутренних деталей его конструкции
Абстрактный инструмент: Компонент

Абстракция Абстракция: Разграничение внешних свойств компонента и внутренних деталей его конструкции Абстрактный
может быть использован без понимания внутренних свойств компонента

0-

Слайд 19

Главы для изучения

Глава 1: Хранение данных
Глава 2: Обработка данных
Глава 3: Операционные системы
Глава

Главы для изучения Глава 1: Хранение данных Глава 2: Обработка данных Глава
4: Сети и и Интернет
Глава 5: Алгоритмы
Глава 6: Языки программирования

0-

Слайд 20

Главы для изучения (окончание)

Глава 7: Технология разработки программного обеспечения
Глава 8: Структуры данных
Глава

Главы для изучения (окончание) Глава 7: Технология разработки программного обеспечения Глава 8:
9: Структуры баз данных
Глава 10: Компьютерная графика
Глава 11: Искусственный интеллект
Глава 12: Теория вычислений

0-

Слайд 21

Социальные последствия

Достижения в области компьютерных наук формирует новые вопросы
В законодательстве: Вопросы прав

Социальные последствия Достижения в области компьютерных наук формирует новые вопросы В законодательстве:
и обязанностей
В управлении государством: Вопросы регулирования
На рабочем месте: Вопросы профессионализма
В обществе: Вопросы социального поведения

0-