NOÇÃO DO QUE É UM COMPUTADOR - PÁG 26, 27, 28,29,30,31,32,34,36,37,38,39,43,45

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Algoritmos	
  Computacionais	
  	
  
Engenharias	
  
5ALCM	
   Prof.	
  Ivan	
  C.	
  Machado,	
  M.Sc.	
  
imachado@area1.edu.br	
  
Matriz	
  Curricular	
  
Conhecimento	
  Básico	
  em	
  Engenharia	
  
Algoritmos	
  Computacionais	
  
Cálculo	
  Instrumental	
  
Geometria	
  Analítica	
  
Metodologia	
  da	
  Pesquisa	
  
Química	
  Aplicada	
  a	
  Engenharia	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  2	
  
	
  
Estrutura	
  da	
  Disciplina	
  
Ê  Algoritmos	
  Computactionais	
  
Ê  60	
  horas	
  
Ê  20	
  aulas	
  (1	
  PF)	
  
Ê  6	
  unidades	
  
Ê  3	
  Avs	
  
Ê  Teoria	
  e	
  Prática	
  (Sala	
  e	
  Laboratório)	
  
	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  3	
  
Ementa	
  da	
  Disciplina	
  
Ê  Desenvolver	
  a	
  capacidade	
  de	
  modelar	
  a	
  solução	
  de	
  um	
  
problema	
  real,	
  por	
  meio	
  de	
  algoritmos	
  
Ê  Aprendizado	
  de	
  uma	
  linguagem	
  de	
  programação	
  
Ê  Abordagem	
  teórica	
  e	
  prática	
  
Ê  O	
  processo	
  culmina	
  na	
  elaboração	
  de	
  um	
  trabalho,	
  no	
  qual	
  o	
  
aluno	
  apresentará	
  na	
  prática	
  as	
  soluções	
  computacionais	
  
para	
  problemas.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  4	
  
Objetivos	
  da	
  Disciplina	
  1/2	
  
Ê  Representar	
  dados	
  inteiros,	
  reais	
  e	
  textuais,	
  em	
  variáveis,	
  
identificando-­‐os	
  a	
  partir	
  de	
  problemas	
  clássicos	
  propostos.	
  
Ê  Realizar	
  operações	
  comuns	
  em	
  dados,	
  seguindo	
  a	
  correta	
  
ordem	
  dos	
  operadores	
  a	
  fim	
  de	
  obter	
  uma	
  solução	
  para	
  a	
  
situação	
  posta	
  e	
  identificando	
  os	
  resultados	
  parciais	
  
necessários.	
  
Ê  Criar	
  algoritmos	
  para	
  ler	
  dados	
  externos,	
  fazendo	
  a	
  
manipulação	
  e	
  imprimindo	
  os	
  resultados	
  em	
  situações	
  que	
  
sejam	
  representáveis	
  por	
  equações	
  e/ou	
  conjunto	
  de	
  
condições	
  em	
  problemas	
  clássicos	
  de	
  computação.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  5	
  
Objetivos	
  da	
  Disciplina	
  2/2	
  
Ê  Criar	
  algoritmos	
  utilizando	
  as	
  estruturas	
  de	
  controle	
  e	
  repetição	
  de	
  
forma	
  adequada,	
  identificando	
  alternativas	
  para	
  resolver	
  problemas	
  
propostos	
  de	
  forma	
  otimizada	
  e	
  estruturada.	
  
Ê  Criar	
  algoritmos	
  utilizando	
  vetores	
  e	
  matrizes,	
  identificando	
  quando	
  
tais	
  estruturas	
  permitem	
  a	
  criação	
  de	
  soluções	
  mais	
  genéricas	
  e	
  
compactas	
  para	
  a	
  otimização	
  de	
  problemas	
  computacionais.	
  
Ê  Criar	
  algoritmos	
  em	
  representação	
  estruturada	
  e	
  em	
  fluxogramas,	
  
servindo	
  como	
  forma	
  alternativa	
  de	
  solução	
  dos	
  problemas.	
  
Ê  Interpretar	
  algoritmos	
  simples	
  identificando	
  os	
  problemas	
  em	
  seu	
  
funcionamento	
  relacionados	
  aos	
  casos	
  de	
  erros	
  de	
  sintaxe	
  e	
  de	
  lógica.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  6	
  
Unidades	
  
1.  O	
  computador	
  
2.  Algoritmo	
  e	
  resolução	
  de	
  problemas	
  
3.  Conceitos	
  Básicos	
  
4.  Estruturas	
  de	
  Controle	
  
5.  Estrutura	
  de	
  Dados	
  
6.  Noções	
  de	
  Modularização	
  de	
  Algoritmos	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  7	
  
AV	
  1	
  
Ê  Quando?	
  
Ê  Após	
  a	
  Unidade	
  4	
  
Ê  Como?	
  
Ê  (PE1)	
  Prova	
  Escrita	
  INDIVIDUAL,	
  SEM	
  CONSULTA	
  (Peso	
  6)	
  
Ê  (AS)	
  Atividades	
  em	
  Sala	
  (Peso	
  2)	
  
Ê  (AR)	
  Atividades	
  remotas	
  (Peso	
  2)	
  
Ê  Cálculo	
  da	
  nota	
  
Ê  (PE1.6	
  +	
  AS.2	
  +	
  AR.2)/10	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  8	
  
AV	
  2	
  
Ê  Quando?	
  
Ê  Após	
  a	
  Unidade	
  6	
  
Ê  Como?	
  
Ê  (PE2)	
  Prova	
  Escrita	
  INDIVIDUAL,	
  SEM	
  CONSULTA	
  (Peso	
  5)	
  
Ê  (PG)	
  Projeto	
  em	
  Grupo	
  (Peso	
  5)	
  
Ê  Cálculo	
  da	
  Nota	
  
Ê  (PE2.5	
  +	
  PG.5)/10	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  9	
  
Bibliografia	
  Básica	
  
Ê  FORBELLONE,	
  André	
  Luiz	
  Villar.	
  Lógica	
  de	
  Programação:	
  a	
  
Construção	
  de	
  Algoritmos	
  e	
  Estrutura	
  de	
  Dados.	
  São	
  Paulo:	
  
Pearson,	
  2005.	
  
Ê  GUIMARAES,	
  Angelo	
  de	
  Moura;	
  LAGES,	
  N.	
  A.	
  C.	
  Algoritmos	
  e	
  
Estrutura	
  de	
  Dados.	
  Rio	
  de	
  Janeiro:	
  LTC,	
  2008.	
  
Ê  SEBESTA,	
  Robert	
  W.	
  Conceitos	
  de	
  Linguagens	
  de	
  
Programação.	
  São	
  Paulo:	
  Bookman,	
  2003.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  10	
  
Bibliografia	
  Complementar	
  
Ê  	
  ALVES,	
  W.P.	
  .	
  Lógica	
  de	
  programação	
  de	
  computadores.	
  São	
  Paulo:	
  
Érica,	
  2010.	
  
Ê  LOPES,	
  Anita.	
  Introdução	
  à	
  Programação:	
  500	
  Algoritmos	
  
Resolvidos.	
  Rio	
  de	
  Janeiro	
  :	
  Campus,	
  2002.	
  
Ê  MANZANO,	
  J.	
  A.	
  N.	
  G.	
  ;	
  OLIVEIRA,	
  J.	
  F	
  .	
  Algoritmos:	
  Lógica	
  Para	
  o	
  
Desenvolvimento	
  da	
  Programação.	
  São	
  Paulo:	
  Érica,	
  2000.	
  
Ê  SOUZA,	
  M.	
  A.	
  F	
  .	
  Algoritmos	
  e	
  Lógica	
  de	
  Programação.	
  São	
  Paulo:	
  
Cengage,	
  2005.	
  
Ê  ZIVIANI,	
  Nivio.	
  Projeto	
  de	
  Algoritmos:	
  com	
  Implementação	
  em	
  
Pascal	
  e	
  C.	
  São	
  Paulo:	
  Thomson,	
  2004.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  11	
  
Regras	
  de	
  boa	
  convivência	
  1/3	
  
Ê  Pontualidade	
  
Ê  Aulas	
  começam	
  as	
  18h35,	
  e	
  encerram-­‐se	
  as	
  21h35	
  
Ê  Tolerância	
  de	
  5	
  minutos	
  
Ê  1.	
  Chamada	
  as	
  18h40	
  
Ê  2.	
  Chamada	
  as	
  21h30	
  
Ê  Assiduidade	
  
Ê  Avaliações	
  periódicas,	
  em	
  sala	
  e/ou	
  laboratório	
  
Ê  Presença	
  fundamental	
  
Ê  Casos	
  omissos	
  a	
  serem	
  analisados	
  criteriosamente	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  12	
  
Regras	
  de	
  boa	
  convivência	
  2/3	
  
Ê  Participação	
  em	
  Sala	
  
Ê  Resolução	
  de	
  Atividades	
  
Ê  Sala	
  
Ê  Remotas	
  
Ê  Ajuda	
  mútua	
  
Ê  Sejamos	
  parceiros!	
  J	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  13	
  
Regras	
  de	
  boa	
  convivência	
  3/3	
  
Ê  Não	
  queiram	
  ir	
  para	
  a	
  Prova	
  Final!	
  J	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  14	
  
Unidade	
  I	
  
30
/0
1/
20
14
	
  
5A
LC
M
	
  2
01
4.
1	
  
Por	
  que	
  estudar	
  Algoritmos	
  
em	
  Engenharia?	
  
30
/0
1/
20
14
	
  
5A
LC
M
	
  2
01
4.
1	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  17	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  18	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  19	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  20	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  21	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  22	
  
ddd	
  
O que há 
em comum 
entre eles? 
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  23	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  24	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  25	
  
ddd	
  São (ou são 
compostos de) 
sistemas 
computacionais, de 
alguma natureza30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  26	
  
Arquitetura	
  de	
  Computador	
  
Ê  	
  Quando	
  falamos	
  em	
  arquitetura	
  temos	
  dois	
  tipos	
  a	
  
considerar:	
  
1.  Quais	
  e	
  como	
  os	
  componentes	
  de	
  hardware	
  se	
  relacionam	
  	
  
2.  Que	
  instruções	
  são	
  suportadas	
  por	
  cada	
  um	
  deles	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  27	
  
Arquitetura	
  de	
  Computador	
  
Ê  	
  Cinco	
  componentes	
  básicos:controle,caminho	
  de	
  
	
  dados,memória	
  e	
  dispositivos	
  de	
  entrada	
  e	
  saída	
  
Ê  Arquitetura	
  de	
  Von	
  Neumann	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  28	
  
CPU	
  
Arquitetura	
  de	
  Von	
  Neumann	
  
Memória	
  
Dispositivos	
  
de	
  Entrada	
  
Dispositivos	
  
de	
  Saída	
  
Memória	
  Externa	
  de	
  
Armazenamento	
  
Unidade	
  de	
  
Controle	
  
Unidade	
  Lógico	
  
Aritmética	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  29	
  
Processador:	
  Barramentos	
  
Ê  Responsáveis	
  pela	
  interligação	
  e	
  comunicação	
  dos	
  
dispositivos	
  em	
  um	
  computador	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  30	
  
O	
  Processador	
  
Ê  O	
  processador	
  (CPU)	
  é	
  um	
  chip	
  normalmente	
  feito	
  de	
  silício	
  
que	
  responde	
  pela	
  execução	
  das	
  tarefas	
  cabíveis	
  a	
  um	
  
computador.	
  	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  31	
  
O	
  Processador	
  
Ê  A	
  execução	
  de	
  uma	
  aplicação	
  dá-­‐se	
  início	
  com	
  uma	
  ação	
  do	
  
sistema	
  operacional	
  (SO).	
  
Ê  Quando	
  o	
  usuário	
  abre	
  uma	
  aplicação,	
  o	
  SO	
  interpreta	
  a	
  ação	
  
e	
  solicita	
  os	
  arquivos	
  relacionados	
  com	
  esse	
  software	
  para	
  
que	
  sejam	
  executados.	
  
Ê  Qualquer	
  atividade	
  do	
  SO	
  tem	
  relação	
  direta	
  com	
  o	
  
processador.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  32	
  
Processador	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  33	
  
Processador	
  Intel	
  Core	
  2	
  Extreme	
  Quad	
  Core	
  
O	
  Processador	
  
Ê  CORE	
  (ou	
  Núcleo)	
  
Ê  Pastilha	
  de	
  silício	
  que	
  tem	
  milhares/milhões	
  de	
  transístores	
  e	
  
tem	
  uma	
  unidade	
  aritmética	
  lógica,	
  diversos	
  barramentos,	
  
um	
  clock	
  interno	
  e	
  um	
  externo	
  (FSB),	
  memória	
  cache	
  
embutida,	
  	
  
Ê  O	
  Core	
  reúne	
  as	
  principais	
  funções	
  do	
  Processador.	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  34	
  
Memória	
  
Ê  Dispositivo	
  que	
  permite	
  armazenamento	
  de	
  dados	
  e	
  
instruções	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  35	
  
Memória	
  
Ê  Uma	
  rua	
  em	
  que	
  cada	
  casa	
  é	
  endereçada	
  por	
  um	
  número	
  fixo	
  
e	
  bem	
  definido.	
  A	
  memória	
  é	
  como	
  se	
  fosse	
  uma	
  rua	
  em	
  que	
  
cada	
  byte(casa)	
  possui	
  um	
  número	
  que	
  o	
  identifica	
  
EXCLUSIVAMENTE	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  36	
  
Memória:	
  Tipos	
  
Ê  ROM	
  
Ê  Firmware	
  |	
  Não	
  volátil	
  
Ê  Cache	
  (L1,	
  L2,	
  L3)	
  L	
  (Level)	
  
Ê  Rápidas	
  |	
  Integradas	
  a	
  CPU	
  
Ê  Caras	
  de	
  serem	
  produzidas	
  
Ê  RAM	
  
Ê  Mais	
  baratas	
  
Ê  Mais	
  lentas	
  que	
  a	
  ROM	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  37	
  
Memória	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  38	
  
Memória	
  
Ê  Dispositivos	
  de	
  Armazenamento	
  
Ê  HDD	
  (Hard	
  Disk	
  Drive)	
  
Ê  Dispositivo	
  magnético	
  	
  
Ê  SSD	
  (Solid	
  State	
  Drive)	
  
Ê  Memória	
  Flash	
  
Ê  MUUUUITO	
  mais	
  rápido	
  que	
  o	
  HDD	
  
Ê  Mais	
  leve	
  
Ê  Mais	
  econômico	
  (consumo	
  de	
  energia)	
  
Ê  MUUUUITO	
  mais	
  caro	
  que	
  o	
  HDD	
  
Ê  Menor	
  capacidade	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  39	
  
HDD	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  40	
  
SSD	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  41	
  
SSD	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  42	
  
Dispositivos	
  de	
  Entrada/Saída	
  (E/S)	
  
Ê  Saída	
  
Ê  Monitor	
  
Ê  Impressora	
  
Ê  Plotter	
  
Ê  Caixas	
  Acústicas	
  
	
  	
  
Ê  Entrada	
  
Ê  Teclado	
  
Ê  Mouse	
  
Ê  Scanner	
  
Ê  Leitor	
  Biométrico	
  
Ê  Leitor	
  de	
  Código	
  de	
  Barras	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  43	
  
Software:	
  Tipos	
  
Ê  Sistema	
  
Ê  Programação	
  
Ê  Aplicação	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  44	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  45	
  
Software
Sistema
Programação
Aplicação
Sistemas Operacionais
Controladores de Dispositivos
Ferramentas de Diagnóstico
Servidores
Ferramentas de Otimização
Editores de Texto
Educativos
Empresariais
Vídeos
Jogos
Compiladores
Depuradores
IDE
Interpretadores
NOSSA	
  META	
  
Ê  O	
  mais	
  importante	
  não	
  é	
  entender	
  como	
  os	
  
computadores	
  modernos	
  funcionam	
  nos	
  mínimos	
  
detalhes,	
  mas	
  capturar	
  o	
  princípio	
  comum	
  que	
  os	
  rege.	
  
Ê  Assim	
  estamos	
  preparados	
  para	
  toda	
  e	
  qualquer	
  
inovação	
  futura.	
  
Ê  APRENDER	
  A	
  APRENDER	
  deve	
  ser	
  nossa	
  meta.	
  	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  46	
  
30/01/2014	
   5ALCM	
  2014.1	
  47	
  
Por	
  que	
  estudar	
  Algoritmos	
  
em	
  Engenharia?	
  
30
/0
1/
20
14
	
  
5A
LC
M
	
  2
01
4.
1	
  
O	
  Papel	
  da	
  Lógica	
  de	
  Programação	
  
Ê  Resolver	
  problemas	
  com	
  maior	
  rapidez	
  e	
  menor	
  esforço	
  
possíveis	
  
Ê  Automatizar	
  tarefas	
  rotineiras	
  
Ê  As	
  tarefas	
  que	
  devem	
  ser	
  realizadas	
  pelo	
  computador	
  de	
  
forma	
  automática	
  têm	
  de	
  ser	
  anteriormente	
  pensadas	
  e	
  
colocadas	
  em	
  uma	
  sequência	
  de	
  ações	
  para,	
  posteriormente,	
  
serem	
  inseridas	
  na	
  máquina	
  
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  2014.1	
  49	
  
Algoritmos	
  e	
  Engenharia	
  
Ê  Algoritmo	
  é	
  um	
  conjunto	
  de	
  eventos	
  dispostos	
  de	
  forma	
  
sequencial	
  e	
  que	
  não	
  sejam	
  contraditórios	
  entre	
  si	
  para	
  
formar	
  uma	
  lógica	
  de	
  funcionamento	
  de	
  qualquer	
  coisa	
  que	
  
necessite	
  realizar	
  uma	
  tarefa.	
  Algoritmo	
  então	
  é	
  como	
  se	
  
fosse	
  uma	
  receita	
  de	
  bolo	
  que	
  o	
  microcontrolador	
  ou	
  
microprocessador,	
  segue	
  à	
  risca.	
  
Ê  Na	
  engenharia	
  quando	
  se	
  projeta	
  um	
  dispositivo	
  para	
  realizar	
  
uma	
  tarefa,	
  o	
  melhor	
  começo	
  é	
  projetar	
  o	
  algoritmo	
  da	
  
realização	
  desta	
  tarefa.	
  A	
  partir	
  deste	
  algoritmo,	
  pode-­‐se	
  
construir	
  tanto	
  o	
  software	
  de	
  controle,	
  como	
  o	
  hardware.	
  As	
  
aplicações	
  são	
  inúmeras	
  mas	
  principalmente	
  na	
  robótica,	
  em	
  
controle	
  e	
  automação	
  de	
  dispositivos	
  mecânicos.	
  
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   5ALCM	
  2014.1	
  50	
  
Desenvolvimento das 
habilidades 
inerentes a Lógica 
(Computacional) para aResolução de Problemas 
(de qualquer natureza) 
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   5ALCM	
  2014.1	
  51	
  
Notas	
  de	
  Aula	
  
Ê  O	
  Computador	
  
Ê  Processador(es)	
  
Ê  (Tipos	
  de)	
  Memória	
  
Ê  Dispositivos	
  de	
  E/S	
  
Ê  (Tipos	
  de)	
  Software	
  
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  2014.1	
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