Основы программирования. Занятие №0

1. Курс «Основы программирования» Занятие №0

КУРС
«ОСНОВЫ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ»
ЗАНЯТИЕ №0
Григорин Александр
Санкт-Петербург 2017 г.

2. Who is this guy? / Ты кто такой?

WHO IS THIS GUY? / ТЫ КТО ТАКОЙ?
-
-
-
-
Александр Григорин
Стаж в программировании более 15 лет.
Впервые познакомился с программированием
под ZX Spectrum.
В мир IT попал из инжиниринга. Изучал
электротехнику, электронику и наконец
переквалифицировался в программиста.
Первые программы были предназначены для
управления робототехникой и станками с
числовым программным управлением.
Себя
считаю
скорее
«инженеромпрограммистом», так как не ограничиваюсь
только программированием.
2

3. Who is this guy? / Ты кто такой?

WHO IS THIS GUY? / ТЫ КТО ТАКОЙ?
Сфера профессиональных интересов
разработка систем автоматизированного
проектирования (САПР) CAD/CAM/CAE.
Исполнитель по проекту «Оптимум-1» программы
«Развитие гражданской морской техники 2016»
http://rgmt.spb.ru/catalog/upload/files/Optimum_-_1.pdf
http://rgmt.spb.ru/o_programme/pasport_programmy.ht
ml
-
Защита от промышленного шпионажа.
- Робототехника
- Системы реального времени
-
3

4. Цель данного курса

ЦЕЛЬ ДАННОГО КУРСА
Переподготовка обычного пользователя в
профессионального программиста.
Профессионал это тот, кто:
Способен систематично зарабатывать на своих
знаниях и навыках;
востребован на рынке труда;
способен решать реальные задачи, которые
стоят в промышленности и хозяйстве;
способен быстро переучиваться и осваивать
новые направления и технологии.
4

5. Зачем вообще изучать программирование?

ЗАЧЕМ ВООБЩЕ ИЗУЧАТЬ ПРОГРАММИРОВАНИЕ?
Высокая востребованность на рынке труда.
Высокий уровень заработной платы
Начинающий (Junior) опыт 1-3 года: от 30 до 40 тыс. р.
Средний уровень (Middle) 4-5 лет: от 40 до 80 тыс. р.
Старший (Senior) 6-9: от 80 до 120 тыс. р.
Ведущий (Lead) 10 лет и более: от 120 до 200 тыс. р.
God of programming – over 5000$
Работа не 8 часов, а головой.
Возможность карьерного роста в зависимости от
роста вашей квалификации (в отличие от других
профессий).
Возможность
создать
и
возглавить
свой
собственный проект или направление.
Системным
администраторам
и
любым
айтишникам знать программирование очень
желательно!!!
5

6. Зачем нужен компьютер?

ЗАЧЕМ НУЖЕН КОМПЬЮТЕР?
Компьютер нужен для работы с информацией.
Что включает в себя «работа» с информацией.
Получение.
Хранение.
Изменение.
Передача.
Какие требования предъявляются к машинам для
обработки информации?
Надёжность и помехоустойчивость.
Быстрота обработки.
Точность обработки.
Энергетическая эффективность.
Универсальность – возможность работы с любой
информацией.
6

7. Информация. Виды информации

ИНФОРМАЦИЯ. ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ
Информация - некоторый поток изменяющихся
полезных данных.
Виды информации воспринимаемые человеком
по органам чувств:
Визуальная (зрительная)
Аудиальная (слуховая)
Смешанная (мультимедийная)
Виды визуальной информации
Текстовая. Пример: «Он родился в 1982 году».
Численная. Пример: 2 + 2 = 4.
Изобразительная. Пример:
7

8. Работа с информацией. Выводы.

РАБОТА С ИНФОРМАЦИЕЙ. ВЫВОДЫ.
Информация может быть очень разная
(визуальная, звуковая, смешанная).
НО! Работать с информацией нужно по единым
правилам в не зависимости от вида
информации.
ПОЧЕМУ?
Чтобы обрабатывать её быстро, надёжно и т.д.
Упростить
конструкцию
(архитектуру)
вычислительной машины.
8

9. Электронные вычислительные машины

ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
МАШИНЫ
Электронная вычислительная машина предназначена для обработки
информации.
Ключевое слово «электронная». В противовес механическим счётным
машинам на шестернях.
ЗНАНИЕ ОСНОВ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА И МАГНЕТИЗМА УПРОЩАЕТ
ПОНИМАНИЕ РАБОТЫ КОМПЬЮТЕРА.
Чем ближе вы к робототехнике, микроконтроллерам и программированию
промышленных приборов тем больше вам нужно знать о электричестве.
Понятие «Электроника» и «Электротехника» не синонимы.
Изучение электричества и его полезного применения в быту и
промышленности в ВУЗе делится на несколько дисциплин:
Курс общей физики – фундаментальные основы электричества и
магнетизма.
Электротехника - область техники, связанная с получением,
распределением, преобразованием и использованием электрической
энергии (как правило высокие мощности эл. тока).
Электроника – наука о методах создания электронных приборов и
устройств для преобразования электромагнитной энергии, в основном для
приёма, передачи, обработки и хранения информации (как правило низкие
мощности эл. тока).
Схемотехника – научно-техническое направление, занимающееся
проектированием, созданием и отладкой электронных схем и устройств
различного назначения.
9

10. Математические основы ЭВМ ч.1

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВМ Ч.1
Какие разделы «высшей» математики нужно
знать программисту?
Комбинаторика
Теория вероятности
Статистика
Матрицы и определители
Математическая логика
Теория чисел
Большинство
из
вышеперечисленного
изучается в рамках общего курса математики и
дисциплины «Дискретная математика»
Новиков Ф.А. Дискретная математика 3-е
издание, изд. Питер, 496 с.
10

11. Математические основы ЭВМ ч.2

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВМ Ч.2
Где
«высшая»
математика
пригодится
программисту?
Криптография и защита информации
Телекоммуникации, обработка сигналов
Компьютерная графика, зрение и создание игр
Численные методы расчётов
Симуляторы и тренажёры
Большинство
сложных
прикладных
математических
задач
уже
решены
теоретиками-математиками и реализованы
математиками-программистами. Необходимо
просто понимать, как это всё устроено
принципиально.
11

12. Кодирование информации ч.1

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.1
Напоминаю: разные виды информации должны
обрабатываться по одним законам! Желательно в
форме, понятной человеку.
Форма,
понятная
человеку
это
«знаковое
представление» информации, т.е. некоторый
алфавит, которым человек оперирует.
Человек знает десять цифр 0…9 (10 шт.) и
формирует из них числа.
Из букв алфавита а-я (33 шт.), a-z (26 шт.) человек
формирует текст.
В результате человеку для общения, т.е. для
работы с информацией нужно выучить написание,
произношение и значение более 100
знаков
алфавита.
ЭВМ функционирует по другим законам нежели
человек. Нервная система человека и компьютер
принципиально разные. Для компьютера 100
знаков алфавита это слишком много.
12

13. Кодирование информации ч.2

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.2
Представьте, что перед вами тетрадь в клетку,
куда вы записываете цифры от 0 до 9:
Каждая клетка (ячейка) по сути может
находиться в 10 состояниях.
Клетка это некий элемент памяти, который
хранит минимальный объём информации.
Чем больше алфавит, тем сложнее хранить в
клетке информацию.
Чем больше алфавит, тем сложнее быстро
менять информацию в клетке.
13

14. Кодирование информации ч.3

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.3
Чем меньше алфавит, тем лучше для ЭВМ!
Минимальный размер алфавита 2 символа: 0,
1
Каждая клетка (ячейка) может находиться в 2
состояниях.
Это просто реализовать в «железе», так как
просто
переключаться
между
двумя
состояниями
Для ботанов: с точки математики оптимальный
размер алфавита для ЭВМ равен основанию
натурального
логарифма
e≈2,72
см.
https://ru.wikipedia.org/wiki/E_(число).
Ближайшее целое к нему это число 3.
14

15. Кодирование информации ч.4

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.4
q – размер алфавита
F – показатель эффективности работы данного
алфавита (чем меньше, тем лучше)
Даже элемент памяти хранящий 3 состояния
слишком сложный для реализации с точки зрения
электроники
15

16. Кодирование информации ч.5

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.5
Компьютер это электронная машина.
Электроника
оперирует
электрическими
сигналами.
Сигнал это некоторая физическая величина,
изменяющаяся во времени.
Сигнал передаётся от источника – приёмнику.
Источник – Сигнал+Помехи - Приёмник
Физические
характеристики электрического
тока:
Напряжение
(разность
потенциалов).
Обозначается U. Измеряется в вольтах (В).
Изменение величины напряжения во времени
и есть электрический сигнал, который
использует электроника для кодирования
16

17. Кодирование информации ч.6

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.6
17
2
4
5
6
7
9
5
4
4
0

18. Кодирование информации ч.7

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Ч.7
18