dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki

Prezentacja na temat: "dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki"— Zapis prezentacji:

1 dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki
PODSTAWY INFORMATYKI dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki Wykład 1 WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU Strona WWW: Pokój: 527

2 Plan Charakterystyka wykładu i laboratorium, plan zajęć, prowadzący
Szczegółowy plan wykładów Szczegółowy plan laboratoriów Warunki zaliczenia Terminy Informacje porządkowe „Podstawy podstaw informatyki”

3 Przedmiot Wykład – 30 godzin Laboratorium – 45 godzin Sala: 425
Godzina: 8:30 – 10:00, czwartki Laboratorium – 45 godzin Sale: 521, 522, 523, 528, 528A, 212a Zajęcia według planu

4 Prowadzący dr inż. Piotr Fabian mgr inż. Adam Karwan

5 Charakterystyka wykładu
Celem zajęć jest zapoznanie studentów z podstawowymi wiadomościami na temat budowy, działania i sposobów wykorzystania komputerów oraz funkcjonowania sieci teleinformatycznych, ze zwróceniem uwagi na aspekt praktyczny przekazywanej wiedzy.

6 Plan wykładu (1) Wykład 1 – Wprowadzenie do przedmiotu
Wykład 2 – Budowa, działanie i architektura komputerów Wykład 3 – Urządzenia peryferyjne komputerów Wykład 4 – Systemy operacyjne Wykład 5 – Pakiet Office – Word i Excel Wykład 6 – Pakiet Office – Access i PowerPoint

7 Plan wykładu (2) Wykład 7 – Grafika komputerowa
Wykład 8 – Sieci komputerowe Wykład 9 – Internet Wykład 10 – Tworzenie stron WWW Wykład 11 – Języki programowania Wykład 12 – Bezpieczeństwo w sieci

8 Plan wykładu (3) Wykład 13 – Niektóre kierunki rozwoju informatyki
Wykład 14 – Sprawdzian wykładowy

9 Wykład 2 – Budowa, działanie i architektura komputerów
Historia komputerów Rodzaje komputerów Budowa komputera Urządzenia I/O (wejścia/wyjścia) Porty Procesor – budowa i działanie Magistrale Pamięć RAM – rodzaje, budowa, działanie

10 Wykład 3 – Urządzenia peryferyjne komputerów
Dyski twarde Czytniki płyt CD/DVD Karty graficzne Monitory Drukarki Skanery Pamięci przenośne Inne

11 Wykład 4 – Systemy operacyjne
Pojęcie systemu operacyjnego Historia systemów operacyjnych BIOS Oprogramowanie Wielozadaniowość Systemy czasu rzeczywistego Dyski, partycje, systemy plików Powłoka systemowa (ang. shell) Zaawansowane funkcje systemów operacyjnych

12 Wykład 5 – Pakiet Office – Word i Excel
Podstawowe i niektóre zaawansowane funkcje programu MS WORD 2003 Podstawowe i niektóre zaawansowane funkcje programu MS EXCEL 2003

13 Wykład 6 – Pakiet Office – Access i PowerPoint
Podstawowe i niektóre zaawansowane funkcje programu MS ACCESS 2003 Podstawowe i niektóre zaawansowane funkcje programu MS POWERPOINT 2003

14 Wykład 7 – Grafika komputerowa
Urządzenia stosowane w systemach grafiki komputerowej Modele barw i kolorów Transformacje geometryczne Grafika rastrowa a grafika wektorowa Oświetlenie, teksturowanie Popularne formaty graficzne

15 Wykład 8 – Sieci komputerowe
Pojęcie sieci, rodzaje sieci Składniki sieci, topologia sieci Media transmisyjne ISO/OSI TCP/IP Ethernet 802.11x – sieci bezprzewodowe Bluetooth, IrDA

16 Wykład 9 – Internet Usługi sieciowe WWW FTP Telnet, SSH E-mail
Usenet News Zdalny pulpit (RDP) Sieci P2P Komunikatory internetowe

17 Wykład 10 – Tworzenie stron WWW
Język HTML Java Script Języki skryptowe wykonywane po stronie serwera (PHP, ASP) – podstawy Edytory stron WWW Wskazówki dotyczące tworzenia witryn internetowych

18 Wykład 11 – Języki programowania
Podział języków Języki wysokiego a języki niskiego poziomu Pojęcie kompilatora, translatora i interpretera Typy danych, instrukcje „Algorytmy + struktury danych = programy”

19 Wykład 12 – Bezpieczeństwo w sieci
Wirusy i programy antywirusowe Zapory ogniowe (firewall) Podstawy kryptografii symetrycznej i asymetrycznej Bezpieczne składowanie, przesyłanie i przenoszenie danych

20 Wykład 13 – Niektóre kierunki rozwoju informatyki
Nowe technologie Sztuczna inteligencja Systemy biometryczne Sieci konwergentne Konsekwencje globalnej informatyzacji

21 Plan laboratorium (1) Wprowadzenie
Ćwiczenie 1 – Komputer i urządzenia peryferyjne Ćwiczenie 2 – System Windows 2k/XP Ćwiczenie 3 – MS Word (x2) Ćwiczenie 4 – MS Excel (x2) Ćwiczenie 5 – MS Access (x2) Ćwiczenie 6 – MS PowerPoint

22 Plan laboratorium (2) Ćwiczenie 7 – Poczta elektroniczna
Ćwiczenie 8 – Tworzenie stron WWW Ćwiczenie 9 – Korzystanie z zasobów sieci Internet Ćwiczenie 10 – Bezpieczeństwo w sieci Ćwiczenie 11 – Środowisko Linux

23 Plan laboratoriów ??? Adam Karwan

24 Zaliczenie (1) Zaliczenie z wykładu uzyskuje się przez zaliczenie laboratorium z przedmiotu i napisanie sprawdzianu wykładowego. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest poprawne wykonanie zadań przydzielonych przez prowadzącego zajęcia i uzyskanie pozytywnych ocen z każdego ćwiczenia.

25 Zaliczenie (2)

26 Wprowadzenie Na wprowadzeniu do laboratorium został/zostanie odczytany regulamin laboratorium, regulamin przedmiotu regulamin zakładu oprogramowania oraz regulamin BHP. Oświadczenie o zapoznaniu się z regulaminem BHP. Podział na RÓWNOLICZNE sekcje.

27 Sprawdzian wykładowy Odbędzie się na ostatnim wykładzie
Tematyka laboratorium i wykładów Forma testu wielokrotnego wyboru Zaliczenie od oceny >= 2.5 Forma poprawy zależna od liczby osób

28 Zwolnienia z laboratorium
BRAK W przypadku kiedy prowadzący laboratorium zweryfikuje poziom wiedzy osoby ubiegającej się o zwolnienie z konkretnego ćwiczenia będzie możliwość wcześniejszego opuszczenia laboratorium. Każde ćwiczenie będzie musiało zostać zaliczone na ocenę pozytywną.

29 Ocena z przedmiotu Oceną końcową z przedmiotu będzie średnia arytmetyczna oceny końcowej z laboratorium oraz oceny ze sprawdzianu wykładowego. Ocena z laboratorium >=3 Ocena ze sprawdzianu wykładowego >=2.5

30 Laboratorium – terminy
Terminowe oddawanie projektów i zaliczanie ćwiczeń 1 tydzień na oddanie nieskończonych na zajęciach projektów i zaliczenie zaległych ćwiczeń Zaliczenie wszystkich ćwiczeń przed rozpoczęciem sesji warunkuje zdobycie zaliczenia w normalnym trybie Pierwszego dnia sesji kierownik przedmiotu przejmuje teczki laboratoryjne od prowadzących

31 Przypadki szczególne Każdy, kto nie uzyska zaliczenia w trakcie trwania semestru, będzie musiał je zdobyć w trakcie sesji. Zaliczenie w sesji (u mnie): Nadrobienie i zaliczenie zaległości Dodatkowy DUŻY projekt praktyczno-teoretyczny do zrealizowania do końca drugiego tygodnia sesji W przypadku nie dotrzymania terminów: BRAK ZALICZENIA

32 Wpisy do indeksów Pod oceną w indeksie podpisuje się kierownik przedmiotu Wpisy w terminie konsultacji

33 Inne Prezentacje dostępne na stronie:
Dodatkowe materiały także na w/w stronie Kontakt: temat wiadomości: PIMFET lub w godzinach konsultacji w pokoju 527/506

34 Koniec części informacyjnej
A teraz trochę podstaw  …

35 Informatyka INFORMATYKA – dyscyplina naukowa zajmująca się badaniem procesów zachodzących przy przetwarzaniu, przekazywaniu, zapisywaniu i zachowywaniu informacji Informatyka techniczna a informatyka biologiczna Wszędzie tam, gdzie kończy się materia nieożywiona, a zaczyna ożywiona pojawiają się jako symptomy życia zakodowane zapisy informatyczne zawarte w łańcuchach DNA i systemy wykorzystywania tych zapisów. Są to molekularne systemy informatyki w organizmach żywych, stanowiące nie tylko olbrzymi obszar dla badań praw rządzących kodowaniem i przetwarzaniem danych, ale również często niedościgłe wzory dla tworzonych przez nas technicznych systemów informatyki. Ludzie zaczęli budować systemy informatyczne około 60 lat temu, dzięki czemu powstała informatyka techniczna. Stworzone przez nią systemy są powszechnie stosowane. Systemy informatyki biologicznej ewoluują od setek milionów lat. To właśnie dzięki nim rozwijają się i samoodtwarzają na naszej planecie organizmy żywe. Zarówno w informatyce technicznej jak i biologicznej wykorzystuje się te same zasady i podobnie realizuje zadania. Najpierw powstaje algorytm (czyli zestaw operacji, które trzeba wykonać, aby uzyskać założony efekt), potem program, następnie urządzenie do jego realizacji, wreszcie następuje realizacja. Ta zasada jest wspólna. Są jednak w tych systemach istotne różnice. • Język programowania w informatyce technicznej jest dwuwartościowy (0 lub 1), informatyka biologiczna opiera się na czterowartościowej logice (symbole terminalne A, G, C, T). (adenina, tymina, guanina i cytozyna. ) • W informatyce technicznej do zapisywania symboli terminalnych używamy makroukładów (jakkolwiek miniaturowe byłyby), a w informatyce biologicznej symbole terminalne języka reprezentowane są przez atomy i molekuły. Różnice te wynikają z różnych celów pisania programów przez nas i przez naturę. Do rozwiązania pozostał jednak ważny problem: biologia buduje obiekty nanotechnologiczne i zdolne do samopowielenia. Dlatego każda informacja jest zapisana w DNA podwójnie. Dzięki temu z jednego łańcucha powstają dwa i następuje replikacja całego zapisu. Każde rzucone w ziemię ziarno pszenicy zawiera 10 Mb informacji. Jest to program pozwalający odtworzyć całą roślinę, z której ziarno to pochodzi i wytworzyć nowe ziarno. Informatyka biologiczna wciąż jeszcze pozostaje dla informatyki technicznej niedościgłym wzorcem, ale można już zauważyć stopniowe zbliżanie się do siebie obu tych systemów. Technologie molekularne już dziś częściowo służą do miniaturyzacji urządzeń, ale czeka nas jeszcze zejście w tej dziedzinie do poziomu atomów. Głównym celem jest uzyskanie samoreplikacji programów i obiektów. Pierwsze udane próby zostały już zresztą uczynione. REWOLUCJA! A może uda się przeskoczyć naturę i zejść do jeszcze niższego poziomu zastępując litery kodu nie molekułami, lecz spinami atomów? Uzyskalibyśmy wtedy całościowy układ systemów informatycznych: techniczny (symbole 1 i 0), biologiczny (symbole: nukleotydy), nanotechniczny (symbole: molekuły) i kwantowy (spiny). Byłby to prawdziwy przewrót naukowy. Przejście z poziomu makroelementów na poziom molekularny i atomowy (czego pierwsze efekty już obserwujemy) zmieni całkowicie otaczający nas świat techniki, a informatyce pozwoli zbliżyć naukę jako całość do tego, co można by nazwać granicą poznania. UPADEK! Samo słowo „informatyka” stało się modne. Organizowane są masowo kursy „informatyki”, bez podstaw informatyki. Kursy uczą obsługi komputera, głównie PC. To pomylenie pojęć stanowi zagrożenie dla rozwoju informatyki. Mając na myśli informatykę, zbyt często odwracamy uwagę od tego, co powinno być głównym przedmiotem zainteresowania

36 Informacja INFORMACJA - „Wielkość abstrakcyjna, która może być przechowywana w pewnych obiektach, przesyłana pomiędzy obiektami, przetwarzana w pewnych obiektach i stosowana do sterowania pewnymi obiektami, przy czym przez obiekty rozumie się organizmy żywe, urządzenia techniczne oraz systemy takich obiektów.”

37 Narzędzia informatyki
Narzędzia współczesnej informatyki: Komputery Oprogramowanie Algorytm Program System operacyjny ALGORYTM – jest to zbiór uporządkowanych operacji takich, że po ich wykonaniu otrzymuje się rozwiązanie dowolnego zadania z określonej klasy zadań. PROGRAM – zakodowany przy pomocy odpowiedniego języka algorytm, który steruje pracą obiektu wykonującego ten program

38 Dodatkowe definicje ALGORYTM – jest to zbiór uporządkowanych operacji takich, że po ich wykonaniu otrzymuje się rozwiązanie dowolnego zadania z określonej klasy zadań. PROGRAM – zakodowany przy pomocy odpowiedniego języka algorytm, który steruje pracą obiektu wykonującego ten program SYSTEM OPERACYJNY – Wykład 4

39 Jednostki informacji 1 bit {0,1} – najmniejsza jednostka informacji
1 bajt (byte) = 8 bitów ( ) 1 słowo (word) = 2 bajty = 16 bitów 1 KB = 210 bajtów = 1024 bajty 1 MB = 210 KB = bajty ...uwaga na przedrostki (nast. slajd)

40 Jednostki informacji Przedrostki dwójkowe – stosowane w informatyce przedrostki jednostek miary o identycznych nazwach i oznaczeniach jak przedrostki SI, ale o mnożniku 103 zastąpionym przez 210 (103 = 1000 ≈ 1024 = 210). Dodatkowo przedrostek kilo jest często oznaczany literą K, a nie k jak w układzie SI. Zastosowanie przedrostków dwójkowych jest bardzo praktyczne, jeśli operujemy wielkościami dla których naturalnym jest dwójkowy system liczbowy, np. rozmiarami pamięci komputerowej.

41 Jednostki informacji Ponieważ takie użycie przedrostków SI nie jest zgodne z ich oryginalnym przeznaczeniem, w 1999 r. IEC zaproponowało metodę wyeliminowania rozbieżności. Polegała ona na dodaniu po znaku mnożnika (pisanym zawsze wielką literą) litery i, i zastąpienie drugiej sylaby nazwy mnożnika przez bi. Przykładowo KiB, czyli kibibajt ma oznaczać 1024 bajty, w odróżnieniu od kB, czyli kilobajta oznaczającego 1000 bajtów.

42 Jednostki informacji

43 Kod dwójkowy Przykłady: Słowo n-bitowe X = xn-1.......x1x0
Słowo 8 bitowe Takie słowo reprezentuje liczbę z przedziału od 0 do 2n-1 Przykłady: dla n= na jednym bajcie dla n= na dwóch bajtach dla n= na trzech bajtach

44 Konwersja do kodu dwójkowego
156 : 2 = 78 reszty 0 78 : 2 = 39 reszty 0 39 : 2 = 19 reszty 1 19 : 2 = 9 reszty 1 9 : 2 = 4 reszty 1 4 : 2 = 2 reszty 0 2 : 2 = 1 reszty 0 1 : 2 = 0 reszty 1 ( )BIN X = (156)DEC = ( )BIN

45 Kod uzupełnień do 2 Liczba całkowita ze znakiem
Przedział: od -2n-1 do 2n-1-1 dla n= do 127 na 1 bajcie dla n= do na 2 bajtach liczba ujemna = zanegowana liczba dodatnia + 1 -X = (not X) + 1

46 System szesnastkowy i ósemkowy
System ósemkowy (octal) {0,1,2,3,4,5,6,7} … System szesnastkowy (hexadecimal) {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F} … (234)DEC=(EA)HEX=(352)OCT=( )BIN

47 Podstawowe operacje logiczne
Alternatywa (OR) Iloczyn (AND) Negacja (NOT) Alternatywa wyłączna (XOR) A B A OR B 1 A B A AND B 1 A B A XOR B 1 A NOT A 1

48 Przykładowe działania
SUMA (OR) NEGACJA (NOT)

49 Podstawowe twierdzenia algebry Boole’a

50 Znaki alfanumeryczne - ASCII
ASCII - American Standard Code for Information Interchange W 1981r. IBM wprowadził rozszerzony do 8 bitów kod (wcześniej od 1965 był 7-bitowy), co pozwala na przedstawienie za jego pomocą 256 znaków (w tym znaki specjalne, graficzne, matematyczne i diakrytyczne znaki narodowe)

51 Tablica kodów ASCII

52 Kod UNICODE 256 znaków alfanumerycznych jakie można zakodować za pomocą rozszerzonego kodu ASCII nie dawało możliwości zakodowania znaków diakrytycznych wielu języków np.: japońskiego, arabskiego itp. Odpowiedzią jest kod nazywany UNICODE o długości 16 bitów dla każdego znaku, a to daje już możliwość zakodowania znaków

53 Pomocne materiały Do przygotowania tej prezentacji wykorzystano następujące materiały: elementy prezentacji „Podstawy Informatyki I” dr hab. Zbigniewa Postawy (UJ) materiały z wykładów prof. Stefana Węgrzyna

54 Dziękuję za uwagę Zapraszam za tydzień na wykład:
Budowa, działanie i architektura komputerów