Introdução a ciência da computação- unidade 1

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Introdução à Ciência da Computação
Faculdade Governador Ozanam Coelho
Ciência da Computação
Profº. Sergio Murilo Stempliuc
smstempliuc@gmail.com
É preciso dar valor à educação, e portanto ao conhecimento. Aprender e saber quando usar o conhecimento é sabedoria.
Scientia potentia est. Conhecimento é poder.
http://confei.wordpress.com
Bibliografia básica
BROKSHAER, J. GLEEN. Ciência Da Computação: Uma Visão Abrangente. 7 ° ed. Rio Grande do Sul: Bookman, 2005.
FEDELI, RICARDO DANIEL; POLLONI, ENRICO GIULIO FRANCO; PERES, FERNANDO EDUARDO. Introdução à Ciência da Computação. 1° ed. São Paulo: Thomson Learning, 2003.
CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8.ed. São Paulo: Pearson, 2004.
Bibliografia complementar
ROSCH, WIMM L. Desvendando o hardware do PC: Inclue IBM PC, PS/2 e Compatíveis. 2ª ed. Rio de Janeiro: Campus, 1993.
GUIMARÃES, ÂNGELO DE MOURA ; LAGES, NEWTON ALBERTO DE. Introdução à Ciência da Computação. Rio de Janeiro: LTC, 1997.
NORTON, PETER. Introdução a Informatica. São Paulo: Makrom, 1997.
WEBER, RAUL FERNANDO. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. 2ª Ed. Rio Grande do Sul: Bookman, 2008.
OLIVEIRA, J. F; MANZANO, J. A. Algoritmos: Lógica para Desenvolvimento de Programação de Computadores. 21 ed. São Paulo: Érika, 2006.
Curso de Ciência da Computação da FAGOC
Objetivos:
Raciocínio lógico-matemático para resolver problemas complexos, modelando-os matematicamente e construindo soluções computacionais;
Capacidade de compreender, assimilar e utilizar novas tecnologias para as soluções computacionais
Capacidade de desenvolver e criar conceitos fundamentais da Computação, tais como algoritmos, provas, métodos, sistemas e métricas
Capacidade de solucionar problemas de maneira eficiente em ambientes computacionais
Análise por meio de linguagens e ferramentas adequadas à formulação e solução computacional dos problemas abordados
Visão crítica e do comportamento ético
Curso de Ciência da Computação da FAGOC
Objetivos:
Capacitar o discente para analisar problemas e a síntese de soluções computacionalmente viáveis, integrando conhecimentos multidisciplinares
Proporcionar a comunicação e liderança para o trabalho em equipes multidisciplinares constituídas, por exemplo, por usuários e especialistas em desenvolvimento de software, banco de dados, redes de computadores e em outras áreas da computação e multidisciplinar
Capacitar o Egresso para ingressar em programas de pós-graduação lato sensu e strictu sensu
Curso de Ciência da Computação da FAGOC
Perfil do egresso:
Ter afinidade e interesse em assuntos de natureza tecnológica
Possuir conhecimento básico que lhe permita possuir capacidade crítica para avaliar a adequação e os impactos no emprego das diferentes tecnologias existentes, e criar novas tecnologias, para o desenvolvimento de sistemas automatizados
Possuir habilidades de raciocínio lógico dedutivo, bem como de lingüística, para entender a implementação de sistemas em diferentes linguagens de programação;
Ser capaz de conhecer os fundamentos teóricos da computação e compreender a influência desses resultados teóricos na prática;
Curso de Ciência da Computação da FAGOC
Perfil do egresso:
Possuir espírito investigador, para que possa dedicar-se a trabalhos de iniciação científica;
Demonstrar capacidade para trabalhar como membro de equipe de desenvolvimento de projetos, inclusive com responsabilidades gerenciais;
Entender e saber lidar com todas as influências, negativas ou positivas, que a computação produz na sociedade;
Saber apresentar, de forma oral e escrita, problemas técnicos e suas soluções;
Assessorar a tomada de decisões quanto à implantação de novas tecnologias computacionais na indústria.
E a respeito da regulamentação da profissão...
Você é contra ou a favor?
Sabe o que é regulamentação da profissão?
Sabe quais as vantagens e desvantagens?
Procure saber a posição da SBC (Sociedade Brasileira de Computação)
Site da SBC: http://www.sbc.org.br/
Dúvidas sobre a regulamentação da profissão:
http://homepages.dcc.ufmg.br/~bigonha/Sbc/plsbc-faq.html
	
Você tem alguma noção sobre o mercado de trabalho na área de TI?
Você tem alguma noção sobre o mercado de trabalho na área de TI?
“Os profissionais culpam os baixos salários oferecidos pelas companhias. Consideram os valores muito baixos e incompatíveis com as muitas exigências feitas pelas companhias em termos de qualificação.”
“Os empregadores, por sua vez, negam que remunerem mal seus colaboradores de TI. Alegam oferecer valores compatíveis com o mercado. Atribuem a dificuldade em contratar profissionais a uma valorização excessiva da área. Falam em "inflação de salários". De quebra, reclamam da falta de qualificação dos candidatos.”
http://homepages.dcc.ufmg.br/~bigonha/Sbc/plsbc-faq.html
http://info.abril.com.br/noticias/carreira/deficit-de-profissionais-de-ti-chega-a-92-mil-08042011-23.shl
http://sgc.leiaja.com/tecnologia/2012/01/31/meira-defende-capacitacao-para-melhorar-seguranca-de-ti/
http://confei.wordpress.com/
	
O que é Ciência da Computação?
Ciência da computação é a disciplina que busca construir uma base científica para diversos tópicos, tais como a construção e a programação de computadores, o processamento de dados, as soluções algorítmicas de problemas e o processo algorítmico propriamente dito (BROOKSHEAR, 2008).
Ciência da computação é o estudo dos fundamentos teóricos da informação e computação, e das práticas para sua implementação e aplicação nos sistemas de computadores (WIKIPEDIA, 2010).
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O que é algoritmo?
No século IV (400 a.C.), o matemático indiano Brahmagupta explicou pela primeira vez o sistema de numeração hindu-arábico e o uso do 0.
Em 825 (d.C.), o matemático persa Al-Khwarizmi escreveu o livro Calculando com numerais hindus (em Latim: Algoritmi de numero Indorum).
Abū ‘Abd Allāh Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī
Um algoritmo é uma sequência finita de instruções bem definidas e não ambíguas, cada uma das quais pode ser executada mecanicamente num período de tempo finito e com uma quantidade de esforço finita.
Pode ser aplicado para resolver diversos problemas, sendo a computação aplicada em diversas áreas.
	
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Algoritmo de Euclides
Algoritmo de Euclides para o máximo divisor comum de dois inteiros positivos.
Procedimento:
Passo 1: Atribuir, inicialmente, a M e N os valores correspondentes ao maior e menor dos dois números inteiros positivos fornecidos, respectivamente.
Passo 2: Dividir M por N, e chamar de R o resto da divisão
Passo 3: Se R não for 0, atribua a M o valor de N, a N o valor de R e retorne ao passo 2; caso contrário, o máximo divisor comum será o valor corrente de N.
	
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O que é um programa de computador?
Algoritmo transformado para que possa ser transmitido
a uma máquina.
Instruções fáceis de compreender e sem ambiguidade.
Peter J. Denning: “O que pode ser (de modo eficiente) automatizado?”
Não ter um algoritmo para uma dada tarefa significa que ela não pode ser executada por uma máquina.
	
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Todo problema pode ser executado
por computador?
Suponha um programa com 2n operações e um computador capaz de executar 1012 operações por segundo.
Qual o tempo necessário para executar, sendo n = 100?
2100 = 1267650600228229401496703205376 operações
2100 / 1012 = 1267650600228229401,496703205376 seg.
4 x 1012 anos (tempo do universo?)
Nem todo problema que possui um algoritmo implementado em uma máquina, pode ser resolvido em um tempo aceitável
Torre de Hanoi = (264) - 1 = 18.446.744.073.709.551.615 movimentos. 
Se cada movimento fosse realizado em 1 segundo, quantos anos levaria para se resolver a torre de Hanoi?
Aproximadamente 584,94 BILHÕES de anos!
Se cada movimento fosse realizado pelo computador em 0,333 milésimos de segundo, 15 discos demorariam quanto tempo?
(215) – 1 = 32767 movimentos = 10911,411 milésimos de segundo = 10,91 segundos
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Ábaco - Primeiro disposito de computação
PASCALINE
Entre 1642 e 1647, o francês (filosofo e matemático) BLAISE PASCAL com o intuito de ajudar seu pai que era coletor de impostos, constrói a PASCALINE, primeira máquina de somar e subtrair.
Depois, por volta de 1671/73,o alemão GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ desenvolveu um projeto que adicionou as operações de multiplicação e divisão na Pascaline
Blaise Pascal
Gottfried Wilhelm Leibniz
PASCALINE
Tear mecânico 
Entre 1801 e 1805 o matemático francês JOSEPH-MARIE JACQUARD (1752-1834) desenvolveu um tear mecânico controlado por grandes cartões perfurados.
Os passos a serem executados durante o processo de tecelagem eram determinados pelos padrões de orifícios perfurados em cartões de papel. 
Charles Babbage
O inglês e matemático CHARLES BABBAGE (1792-1871) (conhecido como Pai do Computador) projetou a “Maquina das diferenças” e “Calculador Analítico”. 
A Máquina das Diferenças podia ser modificada para realizar diversos cálculos, diferentemente da Pascaline.
O Calculador Analítico seria totalmente mecânico e composto por: um Engenho Central, Memória, Engrenagens e alavanca usadas para a transferência de dados da memória para o engenho central e dispositivos para entrada (cartões perfurados) 
e saída de dados (impressão em papel, para eliminar 
erros de transcrição).
Máquina das diferenças
Calculador Analítico
Calculador Analítico
ADA BYRON
Quem trabalhou com BABBAGE foi ADA BYRON. Ada tornou-se a primeira programadora, escrevendo séries de instruções para o engenho analítico e traduzindo
do francês para o inglês um artigo
sobre a Máquina Analítica.
Herman Hollerith
Herman Hollerith (1860-1929) utilizou da ideia do uso de cartões perfurados em máquinas que já possuíam certos componentes elétricos, para o censo de 1890. Isso levou a formação da IBM.
Colossus
Construída por Tommy Flowers em 1944 no final da Segunda Guerra Mundial para os Aliados decodificarem as mensagens alemãs.
10 máquinas desses tipo foram utilizadas até o final da guerra.
ENIAC
O ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) foi o primeiro computador digital eletrônico de grande escala. Criado em fevereiro de 1946 pelos cientistas norte-americanos John Eckert e John Mauchly, da Electronic Control Company.
O ENIAC começou a ser desenvolvido em 1943 durante a II Guerra Mundial para computar trajetórias táticas que exigissem conhecimento substancial em matemática, mas só se tornou operacional após o final da guerra.
ENIAC
Atualmente... Supercomputadores!
8,162 Petaflops (8,162 x 1015 operações por segundo) mais
que o triplo do chinês Tianhe-1A, considerado o mais rápido anteriormente.
K possui 864 gabinetes, 96 nós, com mais de 80.000 processadores SPARC64 VII (128 GFLOPS), 16GB de memória e mais 640.000 núcleos.
Supercomputadores são máquinas de alto processamento utilizadas em diversos tipos de tarefas como previsão do tempo, mercado de valores e testes de simulação de armas. K deve ser destinado ao cálculo de previsões de mudanças climáticas.
Fonte: 
http://en.wikipedia.org/wiki/K_computer 
http://www.webdig.com.br/4505/conheca-supercomputador-da-fujitsu-japao-mais-rapido-mundo/#ixzz1niEKBYH8
Para efeito de comparação:
Intel Core i7 980 XE - 100 Gflops (100 x 109 operações/segundo)
Lei de Moore (Gordon E. Moore)
Até meados de 1965 não havia nenhuma previsão real sobre o futuro do hardware, quando o então presidente da Intel, Gordon E. Moore fez sua profecia, na qual o número de transistores dos chips teria um aumento de 100%, pelo mesmo custo, a cada período de 18 meses. Essa profecia tornou-se realidade e acabou ganhando o nome de Lei de Moore.
Em 1975, Moore revisou a sua previsão para, a cada dois anos, um aumento de 100% na quantidade de transistores dos chips mantendo seu custo.
Lei de Moore (Gordon E. Moore)
Transístor
Compreendendo a escala dos nanômetros
Terra cem milhões de vezes maior que bola de futebol.
Bola de futebol cem milhões de vezes maior que a molécula de carbono 60 (Buckyball) (Fulereno).
Fonte: http://nanotech.ica.ele.puc-rio.br/nano_introducao.asp
Prefixos do SI: http://pt.wikipedia.org/wiki/Nano