Kafli 0 - University of IcelandKafli 0: Kynning • 0.1 Hlutverk reiknirita • 0.2 Upphaf reiknivéla • 0.3 Reikniritavísindi • 0.4 Óhlutræn hugsun (abstraction) • 0.5 Yfirlit

Kafli 0

Kynning

© 2007 Pearson Addison-Wesley.All rights reserved

© 2007 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved 0-2

Kafli 0: Kynning

• 0.1 Hlutverk reiknirita• 0.2 Upphaf reiknivéla• 0.3 Reikniritavísindi• 0.4 Óhlutræn hugsun (abstraction)• 0.5 Yfirlit yfir námsefni• 0.6 Samfélagslegar afleiðingar


Skilgreiningar

• Reiknirit (algorithm) = safn þrepa sem skilgreinir hvernig á að framkvæma verk

• Forrit = útfærsla reiknirits• Forritun = að búa til forrit• Hugbúnaður = forrit + reiknirit• Vélbúnaður = tæki: allt sem er ekki

hugbúnaður


Mynd 0.1 Reiknirit fyrir töfrabragði


Saga reiknirita

• Reikniritafræði var upphaflega sérsvið innan stærðfræðinnar.

• Gömul dæmi um reiknirit– Deilingarreiknirit– Reiknirit Evkíðs

• Ófullkomleikasetning (Incompleteness theorem) Gödels: sum verkefni er ekki hægt að leysa með reikniriti


Mynd 0.2 Reiknirit Evklíðs


Upphaf reiknivéla

• Gömul reiknitæki– Talnagrind (abacus): staðsetning kúlanna táknar

tölur– Tannhjólavélar (gear-based) (~1600 - ~1800)

• Staðsetning tannhjólanna táknar tölur• Blaise Pascal, Wilhelm Leibniz, Charles Babbage


Mynd 0.3 Talnagrind


Gamlar gagnageymslur

• Gataspjöld– Fyrst notuð í Jacquard vefstól (1801) til að geyma

mynstur í vefnaði– Geymdu forrit í Greiningarvél (Analytical Engine)

Babbages– Vinsæl fram til 1980

• Stöður tannhjóla


Gamlar tölvur

• Byggðar á vélrænni tækni– 1940: Stibitz hjá Bell rannsóknarstofnuninni– 1944: Mark I: Howard Aiken og IBM við Harvard

• Byggðar á lömpum (vacuum tubes)– 1937-1941: Atanasoff-Berry við Iowa State háskóla– 1940-45: Colossus: til að brjóta þýska dulmálskóða– 1943-47: ENIAC: Mauchly & Eckert við

Pennsylvaníuháskóla


Mynd 0.4 Mark I tölvan


Einkatölvur

– Fyrst notaðar af áhugamönnum– 1981: IBM byrjar að selja einkatölvur

• Þá fyrst notaðar í fyrirtækjum• Varð staðall fyrir vélbúnað flestra einkatölva• Flestar einkatölvur nota hugbúnað frá Microsoft


Tölvunarfræði

• Fræðigrein reikniritanna• Byggir á öðrum fræðasviðum, meðal annars

– Stærðfræði– Verkfræði– Sálfræði– Viðskiptafræði– Félagsfræði


Grunnspurningar tölvunarfræðinnar

• Hvaða verkefni eru leysanleg með reikniritum?• Hvernig er hægt að finna reiknirit á auðveldari hátt?• Hvernig er hægt að bæta aðferðirnar við að tákna og

miðla reikniritum?• Hvernig er hægt að nýta þekkingu okkar á reikniritum

og tækni til að smíða betri tölvur?• Hvernig er hægt að greina og bera saman einkenni

mismunandi reiknirita?


Mynd 0.5 Aðalhlutverk reiknirita ítölvunarfræði


Óhlutræn hugsun

• Óhlutræn hugsun (abstraction) = aðgreining ytri eiginleika hlutar frá innri gerð hans

• Óhlutræn tæki (abstract tool) = "eining" ístærra kerfi þar sem við lítum ekkert á innri gerð hans


Yfirlit yfir námsefni

• Kafli 1: Gagnageymsla• Kafli 2: Gagnavinnsla• Kafli 3: Stýrikerfi• Kafli 4: Tölvunet og Internetið• Kafli 5: Reiknirit


Yfirlit yfir námsefni (framhald)

• Kafli 6: Forritunarmál• Kafli 7: Hugbúnaðarverkfræði• Kafli 8: Huglægt gagnaskipulag• Kafli 9: Gagnasafnskerfi• Kafli 10: Gervigreind (artificial intelligence)• Kafli 11: Reiknanleiki (theory of computation)


Samfélagslegar afleiðingar

• Framþróun í tölvunarfræði vekur upp nýjar spurningar:– Í lögfræði: spurningar um réttindi og skyldur– Hjá ríkinu: spurningar um stýringu– Í vinnunni: spurningar um fagmennsku– Í samfélaginu: spurningar um samfélagslega

hegðun


Siðfræðikenningar

• Byggðar á afleiðingum:Hvað leiðir til mestra gæða?

• Byggðar á skyldu:Hverjar eru sjálfsagðar skyldur mínar?

• Byggðar á samningum:Hvaða samninga verð ég að standa við?

• Byggðar á persónuleika:Hver vill ég vera?

Documents

Kafli 0 - University of IcelandKafli 0: Kynning • 0.1 Hlutverk reiknirita • 0.2 Upphaf reiknivéla • 0.3 Reikniritavísindi • 0.4 Óhlutræn hugsun (abstraction) • 0.5 Yfirlit