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Conferencia1 - Programacion de Computadores

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    Conferencia1 - Programacion de Computadores Conferencia1 - Programacion de Computadores Presentation Transcript

    • Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual 2008 Módulo 1 Introducción P C rogramación de omputadores
      • ¿Por qué se inventaron los computadores?
      • ¿Encuentra alguna relación entre como se encuentran diseñados los computadores y el ser humano?
      • ¿Qué cree que es la programación de computadores?
      Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual 2008 Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • CONTENIDO
      • 1. Arquitectura de un Computador
      • 2. Problemas
      • 3. Algoritmo
      • 4. Solución de problemas Algorítmicos
      Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual 2008 Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual 2008 Los precursores del Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción Abaco La maquina calculadora de Pascal 1642 Motor de diferencias de Babbage 1812 Mark I 1944 Eniac 1947 PC …
    • Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual 2008 Módulo 1 Introducción
    • Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual 2008 1. Arquitectura de un Computador
      • Está dividida en dos partes importantes:
        • Hardware: Es la que hace referencia a la parte física de un computador y de cualquier dispositivo
        • electrónico.
        • Software: Es la que hace referencia a la parte lógica de un computador.
      Programación de Computadores Modulo 1. Introducción CPU
    • Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de Computador Hardware
        • La Arquitectura Von Newman
      • Unidad central de Proceso
      • Dispositivos de entrada, salida, almacenamiento, comunicación y cómputo
      • Memoria
      Programación de Computadores Modulo 1. Introducción CPU
    • Unidad Central de Proceso (CPU) Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura del Computador Microprocesador Athlon 64 X2 E6 3800+ Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Dispositivos Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Entrada Salida Almacenamiento Comunicaci ón Cómputo Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Tipos de memoria Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
      • RAM (Random Access Memory): Memoria de escritura y lectura. El contenido solo se mantiene mientras el computador está encendido.
      • ROM (Read Only Memory): Memoria de solo lectura, es permanente y no se afecta por el encendido o apagado del computador.
      • Caché: Memoria de acceso muy rápido, usada como puente entre la UCP y la memoria RAM, para evitar las demoras en la consulta de la memoria RAM.
    • Representación en Memoria Elementos que pueden estar en dos estados (prendidos o apagados). El sistema de numeración binario: representación de este tipo de datos. Utiliza dos símbolos el 1 y el 0. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Código Binario Cada 1 en un número binario representa una potencia de 2 según su posición Ejemplo: El número binario 100110 representa el valor 38 Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Medida de la Memoria Unidad básica de información: BIT que corresponde a un único dígito binario (puede tomar los valores 1 o 0). BYTE: conjunto de 8 bits. 256 valores diferentes: desde el 00000000 (0 en decimal) al 11111111 (255 en decimal). Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Cantidades de Memoria 1 Kilo Byte = 2 10 Bytes = 1024 Bytes 1 Mega Byte = 2 10 KBytes = 2 20 Bytes = 1048576 Bytes 1 Giga Byte = 2 10 MBytes = 2 30 Bytes 1 Tera Byte = 2 10 GBytes = 2 40 Bytes Ejemplos: Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Software: conjunto de instrucciones que le dicen al hardware que hacer. Software Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción Sistema Operativo Herramientas de Desarrollo Aplicaciones
    • Lenguaje Maquina Lenguaje Alto Nivel Hardware Lenguaje Ensamblador Sistema Operativo Aplicaciones Herramientas Arquitectura de Software Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Sistema Operativo Software encargado de administrar los recursos del sistema. Ofrece un conjunto de comandos a los humanos, para interactuar con la máquina. Puede ser escrito en lenguaje de alto nivel, en lenguaje ensamblador y/o en lenguaje máquina. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Lenguaje de Máquina Único lenguaje que entiende el hardware (máquina). Específico para cada hardware (procesador, dispositivos, etc.). Programa: almacenado en memoria, contiene instrucciones y datos. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Lenguaje Ensamblador Usa mnemónicos para codificar las operaciones. Los datos y/o direcciones son codificados generalmente como números en sistema hexadecimal. Es específico (aunque no único) para cada lenguaje de máquina. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Lenguaje de Alto Nivel Es un lenguaje con una estructura sintáctica mas rica que le permite mayor expresividad. Cuenta con un conjunto de palabras reservadas, para codificar estructuras de control e instrucciones. Permite el uso de expresiones aritméticas y relacionales. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Compiladores e interpretes Software capaz de traducir de un lenguaje de alto nivel al lenguaje de máquina. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador C++ Java Python Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Aplicaciones APLICACIÓN: software que le permite al computador realizar una tarea específica. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Video Juegos Hojas de Calculo Procesadores de Texto Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Herramientas de Desarrollo Son aplicaciones con las cuales se puede desarrollar nuevo software. Ejemplos: ambientes integrados de desarrollo como DevC++, Visual C++, en los que se emplea el lenguaje C++. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 1. Arquitectura de un Computador Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • 2. Problemas Se tiene un problema cuando se desea encontrar uno o varios objetos desconocidos (ya sean estos números, símbolos, diagramas, figuras, u otras cosas), que cumplen condiciones o relaciones, previamente definidas, respecto a uno o varios objetos conocidos. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN-Virtual Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Solución de problema Solucionar el problema es encontrar los objetos desconocidos . Para solucionar un problema se debe determinar de manera clara y concisa: cuáles son los objetos conocidos, las condiciones y de que tipo son los objetos desconocidos. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Tipos de problemas Problemas bien condicionados Problemas mal condicionados Problemas indecidibles Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Ejemplo de problema bien condicionado Un granjero tiene cincuenta animales entre conejos y gansos. Si la cantidad de patas de los animales es ciento cuarenta, Cuantos conejos y cuantos gansos tiene el granjero? Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Ejemplos de problemas mal condicionados De las siguientes imágenes, cuál es la más llamativa? Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Ejemplos de problemas indecidible ¿Existe en la expansión decimal de Pi una secuencia de tamaño n para cualquier número natural n? Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Módulo 1 Introducción
    • 3. Algoritmo Secuencia bien definida y finita de tareas bien definidas, cada una de las cuales se puede realizar con una cantidad de recursos finitos. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN- Virtual Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Características de un Algoritmo Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción Precisión Definitud o Determinismo Finitud Hay un orden preciso en el cual deben ejecutarse las tareas que conforman el algoritmo. Todas las veces que se realicen las tareas o pasos de un algoritmo, con las mismas condi-ciones iniciales, se de-ben obtener resultados idénticos. El algoritmo debe terminar en algún mo-mento y debe usar una can-tidad finita de recursos.
    • Estructura de un Algoritmo Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción Datos Instrucciones Estructuras de control Para almacenar información: da-tos de entrada, de salida o inter-medios. Las acciones o procesos que el algoritmo realiza sobre los datos. Las que determinan el orden en que se ejecutarán las ins-trucciones del algo-ritmo.
    • Ejemplo de algoritmo Un estudiante se encuentra en su casa (durmiendo) y debe ir a la universidad (a tomar la clase de programación!!), ¿Que debe hacer el estudiante? Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
      • 1. Dormir hasta que suene el despertador (o lo llame la mamá).
      • 2. Mirar la hora.
      • 3. Hay tiempo suficiente?
        • 3.1. Si, entonces
          • 3.1.1. Bañarse.
          • 3.1.2. Vestirse.
          • 3.1.3. Desayunar.
        • 3.2. No, entonces
          • 3.2.1. Vestirse.
      Ejemplo de algoritmo Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 2. Problemas Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
      • 4. Lavarse la boca.
      • 5. Despedirse de la mamá y el papá.
      • 6. Hay tiempo suficiente?
        • 6.1. Si, entonces
        • 6.1.1. Caminar al paradero.
        • 6.2. No, entonces
        • 6.2.1. Correr al paradero.
      • 7. Hasta que pase un bus para la universidad hacer:
        • 7.1. Esperar el bus
        • 7.2. Ver a las demás personas que esperan un bus.
      Ejemplo de algoritmo Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 3. Algoritmos Módulo 1 Introducción
      • 8. Tomar el bus.
      • 9. Mientras que no llegue a la universidad hacer:
        • 9.1. Seguir en el bus.
        • 9.2. Pelear mentalmente con el conductor.
      • 10. Timbrar.
      • 11. Bajarse.
      • 12. Entrar a la universidad.
      • 13. Caminar hasta llegar al salón donde se dicta su curso de programación.
      • 14. Ingresar al salón.
      Ejemplo de algoritmo Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 3. Algoritmos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Representación de Algoritmos
      • Las representaciones más conocidas son:
              • Diagramas de flujo.
              • Pseudo-código.
      Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 3. Algoritmos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Diagramas de Flujo Esquema de representación gráfico de algoritmos. Usa elementos gráficos como rectángulos y rombos. Se pueden usar operaciones matemáticas. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 3. Algoritmos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Pseudo Código Esquema de representación de algoritmos similar al lenguaje natural y cercana a la utilizada en los lenguajes de programación. Elimina posibles ambigüedades empleando una notación que aunque libre es más restringida que la del lenguaje natural. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 3. Algoritmos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • sino si B>C Mayor  B sino Mayor  C fin_si fin_si escribir Mayor Pseudo Código leer A, B, C si A>B si A>C Mayor  A sino Mayor  C fin_si Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 3. Algoritmos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • 4. Solución de Problemas Algorítmicos Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN - Virtual Módulo 1 Introducción
        • Análisis del problema.
        • Especificación del problema.
        • Diseño del algoritmo.
        • Prueba del algoritmo y refinamiento.
        • Codificación.
        • Prueba y verificación.
      Metodología de Programación Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Análisis del Problema Entender de manera clara el problema que se esta resolviendo. Esta fase de la metodología concuerda con el proceso de identificación de objetos conocidos, objetos desconocidos y condiciones usado en la sección de problemas. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
      • Descripción clara y precisa de:
        • Las entradas del problema.
        • Las salidas del problema.
        • Las condiciones, es decir la dependencia que mantendrán las salidas obtenidas con las entradas recibidas.
      Especificación del Problema Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Ejemplo de Especificación Entradas: La cantidad total de animales (50), cantidad de patas totales (140). Salidas: La cantidad de conejos y la cantidad de gansos. Condiciones: La suma de conejos y gansos es igual a cincuenta. La suma de las patas de los conejos (cuatro por cada uno) y de los gansos (dos por cada uno) es igual a ciento cuarenta. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Problema: Construir un algoritmo que determine el mayor de tres números enteros. Especificación: Entradas: A,B,C (números de entrada) de tipo entero. Salidas: Mayor de tipo entero. Condiciones: Mayor debe ser el valor máximo de A, B y C. Ejemplo de Especificación Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Diseño del algoritmo Es la fase en la que se construye el algoritmo que permitirá encontrar la solución al problema. La forma adecuada de realizar este proceso es subdividirlo. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Prueba del Algoritmo y Refinamiento Proceso de seguimiento del algoritmo para verificar que cumple con la especificación. Si no se cumple con la especificación se va refinando hasta lograr el objetivo. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Codificación Proceso en el cual se escribe el algoritmo en un lenguaje de programación, utilizando el editor de la herramienta. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • Prueba y Verificación Proceso en el cual se corrigen los errores de sintaxis y de lógica del programa, hasta lograr que el programa resuelva el problema. Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial 4. Soluci ón de Problemas Algoritmicos Programación de Computadores Modulo 1. Introducción
    • FIN Gracias por la atención prestada Facultad Ingeniería Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial UN- Virtual Programación de Computadores Modulo 1. Introducción