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13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Dados? 1 A matéria-prima da informação 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Objetivo Entender como o computador armazena e trata os dados 2 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Sumário Introdução Desenvolvimento Considerações Finais 3 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Como a gente armazena informações no computador? Usando 0's (zeros) e 1's (uns) !!!! 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Como a gente armazena informações no computador? Usando 0's (zeros) e 1's (uns) !!!! 10101011 01100010 01011001 00110111 10110000 11001010 10011111 11110000 10101011 00110011 01011110 10111011 01010100 01010101 00010101 10101010 01010101 11111111 00000000 01110101 10101111 11010101 00101110 11010110 10101110 01010111 10010000 11011101 11010101 00111001 10111010 11100111 00110011 11100011 00011100 00111000 01100011 11000011 11110001 01011111 01111011 00011111 10101011 01100010 01011001 00110111 10110000 11001010 10011111 11110000 10101011 00110011 01011110 10111011 01010100 01010101 00010101 10101010 01010101 11111111 00000000 01110101 10101111 11010101 00101110 11010110 10101110 01010111 10010000 11011101 11010101 00111001 10111010 11100111 00110011 11100011 00011100 00111000 01100011 11000011 11110001 01011111 01111011 00011111 BINÁRIOS 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Qual a diferença entre dado e informação? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Qual a diferença entre dado e informação? Dado é a matéria-prima, os números com os quais o computador trabalha O computador converte os dados em informação (palavras, números, imagens, vídeos) que nós conseguimos entender 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Como o computador transforma palavras, números, imagens, vídeos em zeros e uns ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Outras perguntas? Como os computadores desenham imagens? Como armazenam grande quantidade de dados de forma eficaz? Como evitam erros? Como medir o volume de informação que a gente precisa armazenar? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Já vimos . . . Os dados em um computador são armazenados e transmitidos como uma série de zeros e uns 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação A dúvida é . . . Como representar palavras e números usando apenas dois símbolos ( zero e um ) ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Mas antes disso . . . Alguém sabe por que o computador só entende zero e uns? Por que o ser humano não constrói computadores que entendam algarismos arábicos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9)? Ou o alfabeto (a, b, c, . . ., z)? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Por que . . . É mais simples . . . É mais barato . . . É mais confiável . . . Implementar um dispositivo que represente: Zero e Um (dois estados distintos) 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Zero e Um é o mesmo que ... Sim e Não Certo e Errado Verdadeiro e Falso Aberto e Fechado Aceso e Apagado Ligado e Desligado Positivo e Negativo Claro e Escuro Norte e Sul Furado e Sem Furo Com buraco e sem buraco Horário e Anti-horário Em fase e Defasado Cheio e Vazio . . . 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Por que não três estados? Cheio, Vazio e ... 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Por que não três estados? Cheio, Vazio e … Meio cheio? Meio Vazio? Mais cheio que vazio? Mais vazio que cheio? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Perceberam a dificuldade em definir um estado intermediário? Imagine definir 2, 3 ou mais estados intermediários Mas não é impossível, só é mais caro, complexo e menos confiável (mais sujeito a erros) 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Não tem jeito, temos que aprender como o sistema binário funciona! 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Todos sabem como o sistema decimal funciona, certo? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação A UnB oferta 351 vagas para ICC. Isto significa: 1 unidades + 5 dezenas + 3 centenas Que é igual a: 3x10 2 + 5x10 1 + 3x10 0 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Da mesma forma ... No sistema binário . . . (351) 10 = (101011111) 2 1x2 8 + 0x2 7 + 1x2 6 + 0x2 5 + 1x2 4 + 1x2 3 + 1x2 2 + 1x2 1 + 1x2 0 = 256 + 0 + 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 351 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Transforme em binário 123 154 254 99 98 Teste Transforme em decimal 10101010 01010101 10000001 10010011 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Ficou difícil, não é? Trabalhar com exponenciação é muito chato! 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Então vamos fazer isto de uma maneira mais lúdica . . . ábaco 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Imagine um baralho 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Mas com apenas 5 cartas Vocês percebem alguma coisa em relação a quantidades de pontos nas cartas? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação A 6ª carta teria … pontos 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Podemos usar para representar os números Como representar o número 6? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 6 0 + 0 + 4 + 2 + 0 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 15 ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 15 0 + 8 + 4 + 2 + 1 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 21 ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 21 ? 16 + 0 + 4 + 0 + 1 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Tente com 3, 12 e 19 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Responda . . . Qual é o maior número que se pode formar? Qual é o menor? 13/07/16 Departamento de Ciênciada Computação Departamento de Ciência da Computação Responda . . . Existe algum número que não se pode Formar entre o menor e o maior número? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Responda . . . Há mais de uma maneira de se obter determinado número? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Este é para os espertos! Tente formar os números 1, 2, 3, 4, nessa Ordem. Depois disso, você consegue descobrir Um método de virar as cartas que permita Formar qualquer número? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Agora vamos fazer o contrário 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Forme o número binário 01001 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 01001 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 01001 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 01001 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 01001 Quanto vale 01001 em decimal ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 01001 0 + 8 + 0 + 0 + 1 =9 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 10001 Que cartas tenho que virar? Quanto vale ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação 10001 16 + 0 + 0 + 0 + 1 =17 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Tente decifrar os seguintes números = 5 = ? =3 = ? =1 8 = ? =8 = ? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Enviando mensagens secretas É Natal. 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Do outro lado da rua ele viu uma pessoa trabalhando em seu computador. Como atrair sua atenção? João está preso em uma loja. Ele quer ir para casa. Tentou chamar alguém, mas não há ninguém por perto. Aluno de ICC 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação João olha em volta para ver o que pode usar. Então, tem uma ideia brilhante: utilizar as lâmpadas da árvore de Natal para enviar uma mensagem! Coleta todas as lâmpadas disponíveis e as conecta aos bocais de forma a acendê-las e apagá-las. 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Usa um código binário simples, que sabia ser de conhecimento da pessoa do outro lado da rua. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a b c d e f g h i j k l m 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 n o p q r s t u v w x y z 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Qual foi a mensagem enviada pelo João? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação E-mail e modems Modem Sound 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Como transmitir uma mensagem em código binário de um canto da sala para o outro da sala usando ondas sonoras? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Como contar acima de 31? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação O que acontece quando colovamos zeros à direita? 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação ASCII 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação De que se trata tudo isso? Os computadores usam o sistema binário para representar informações. Chama-se binário por que utilizam dois dígitos distintos. Também Conhecido como base 2. Cada zero ou um é chamado de bit (binary Digit). Um bit é representado na memória do compuatador por: um transistor, que pode ser ligado ou desligado, ou um capacitor, que pode estar carregado ou descarregado, ou . . . Capacitor Transistor HD Cd's e DVD's 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Byte Um único bit não consegue representar muito. Por isso, os bits são agrupados em oito, o byte, que pode representar números de 0 a 255 A velocidade do computador depende da quantidade de bits que processa de uma só vez. Por exemplo, um computador de 32 bits pode processar Nr de 32 bits em uma única operação, ao passo que um computador de 16 bits divide os números de 32 bits em partes menores, o que o torna mais lento 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Dúvidas 61 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Estudar em casa assunto da aula prática Fonte: Google Educator 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Estudar em casa assunto da aula prática Estudar o conteúdo Resolver os exercícios Levar as dúvidas para tirar com os tutores e monitores Fazer os exercícios 13/07/16 Departamento de Ciência da Computação Departamento de Ciência da Computação Referências http://csunplugged.org/