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MC-102 — Aula 01

Introdu¸c˜ao `a Programa¸c˜ao de Computadores

Eduardo C. Xavier

Instituto de Computa¸c˜ao – Unicamp

2017

Roteiro

(^1) O que vamos aprender neste curso

(^2) Por que aprender algoritmos e programa¸c˜ao?

3 Hardware e Software

(^4) Organiza¸c˜ao de um ambiente computacional

(^5) Algoritmos

(^6) Um pouco de hist´oria

(^7) A linguagem Python

8 Relembrando

O que vamos aprender neste curso

Suponha o problema de se encontrar a raiz quadrada de x. Abaixo temos uma solu¸c˜ao imperativa (algoritmo) para encontrar

x de forma aproximada: (^1) Comece com uma solu¸c˜ao inicial i (exemplo x/2) (^2) Enquanto i^2 n˜ao for pr´oximo o suficiente de x fa¸ca F (^) calcule novo i como (i+x 2 /i) Este algoritmo usa o conhecido m´etodo de Newton e pode ser demonstrado matematicamente que converge para a raiz de x.

O que vamos aprender neste curso

Algoritmo: (^1) Comece com uma solu¸c˜ao inicial i (exemplo x/2) (^2) Enquanto i^2 n˜ao for pr´oximo o suficiente de x fa¸ca I (^) calcule novo i como (i+x 2 /i) Definimos que i^2 est´a pr´oximo de x quando |i^2 − x| < 0 .1. Exemplo: raiz quadrada de 9: (^1) i = 4.5, mas i^2 = 20.25 n˜ao est´a pr´oximo de x, ent˜ao atualizamos i = (i + x/i)/2 = 3. 25 (^2) i = 3.25, mas i^2 = 10.56 n˜ao est´a pr´oximo de x, ent˜ao atualizamos i = (i + x/i)/2 = 3. 0096 (^3) i = 3.0096 e i^2 = 9.057 estando pr´oximo de x, portanto finalizamos o processo. Achamos a solu¸c˜ao aproximada 3.0096.

Por que aprender algoritmos e programa¸c˜ao?

Neste curso vocˆes aprender˜ao a criar algoritmos e programas para resolver problemas. Criar algoritmos e programar ´e uma atividade b´asica de um cientista ou engenheiro da computa¸c˜ao.

Por que aprender algoritmos e programa¸c˜ao?

Eu n˜ao sou da computa¸c˜ao !!! Poss´ıveis Respostas: I (^) Porque ´e legal! I (^) Posso ter algum retorno financeiro com isso! I (^) Mais importante: conhecimento...

Por que aprender algoritmos e programa¸c˜ao?

Eu sou das ´areas cient´ıficas! Matem´atica, F´ısica, Qu´ımica etc. Alguns exemplos: Como cientistas vocˆes devem propor uma hip´otese e test´a-la. I (^) Em v´arios casos onde os sistemas podem ser “ modelados matematicamente”, s˜ao criados algoritmos que fazem a simula¸c˜ao do sistema para checagem de uma hip´otese. Vocˆe dever´a resolver sistemas complexos de equa¸c˜oes que n˜ao necessariamente podem ser resolvidos por softwares padr˜oes (como MatLab). I (^) Vocˆes dever˜ao implementar seus pr´oprios resolvedores. Simula¸c˜oes. I (^) Muitos dos modelos propostos para explicar algum fenˆomeno s˜ao simulados computacionalmente. Implementar os modelos ´e uma tarefa b´asica.

O que esperar deste curso

Vocˆes aprender˜ao o b´asico para criar algoritmos e desenvolver programas. Utilizaremos a linguagem Python para descri¸c˜ao dos algoritmos. Vocˆes N˜AO v˜ao aprender a usar programas neste curso (como office, etc). Vocˆes V˜AO ter por´em, uma boa no¸c˜ao de como criar programas como o office, etc.

O que ser´a necess´ario

Como um desenvolvedor ser´a muito importante vocˆe encontrar solu¸c˜oes para problemas t´ecnicos.

Technical Sophistication: A capacidade de resolver problemas t´ecnicos.

Uma parte importante da constru¸c˜ao da sua Sofistica¸c˜ao T´ecnica ´e buscar por informa¸c˜oes na Web sobre problemas t´ecnicos, como exemplo, problemas de instala¸c˜ao do Python ou do PyCharm. Aprendam a usar o google!!

O que ser´a necess´ario

Para ir bem neste curso: Fa¸ca todos os laborat´orios. Fa¸ca e implemente as listas de exerc´ıcios. E finalmente fa¸ca e implemente as listas de exerc´ıcios.

O que ser´a necess´ario

Para ir bem neste curso: Fa¸ca todos os laborat´orios. Fa¸ca e implemente as listas de exerc´ıcios. E finalmente fa¸ca e implemente as listas de exerc´ıcios.

O que ´e um computador?

Um computador ´e uma m´aquina que, a partir de uma entrada, realiza um n´umero muito grande de c´alculos matem´aticos e l´ogicos, gerando uma sa´ıda. Os computadores fazem isto muito bem e muito r´apido. Computadores modernos fazem centenas de milhares de c´alculos por segundo. Exemplo: Enquanto leio esta frase um computador t´ıpico executou mais de 1 Bilh˜ao de instru¸c˜oes.

Hardware e dispositivos

Todo o hardware opera com sinais digitais: sem energia e com energia. Normalmente usamos valores 0 e 1 para representar isto. Chamamos estes sinais de Bit → Valores 0 ou 1. Chamamos de Byte → um agrupamento de 8 bits. Todas as informa¸c˜oes armazenadas no computador s˜ao representadas por n´umeros 0s e 1s. Informa¸c˜oes como letras, s´ımbolos, imagens, programas s˜ao todas v´arios 0s e 1s.

Software

Softwares s˜ao os programas que executam tarefas utilizando o hardware de um computador. Os softwares s˜ao compostos por um conjunto de instru¸c˜oes que operam o hardware. Temos abaixo, por exemplo, trˆes instru¸c˜oes para um computador de 32 bits. Um software ´e composto por milhares de instru¸c˜oes deste tipo.

0100 0010 0011 0101 0101 0100 0011 0110 0100 1110 1100 1100 1001 0110 0110 1000 0000 0101 1111 1110 1101 0011 0000 1100