Fundamentos da computação

1.1 intro - muitos dados na ciência requerem o uso da computação
George Johnson - toda ciência está se tornando ciência da computação.
Há química computacional, neurociência computacional, genética computacional, imunologia computacional, biologia molecular computacional, etc.
Pensamento computacional:
- formulação de problemas de modo que permita fazer uso do computador e outras ferramentas para ajudar a resolvê-los;
- Representação de dados através da abstração, tais como modelagem e simulação;
- Automação de soluções através do pensamento algorítmico (uma sequência de instruções);
- Generalização e transferência do processo de solução de um problema para uma grande variedade de problemas relacionados.

Todo campo deve incluir compreensão de termos como software ou hardware.
Computação no ensino médio
Computação, do latim Computare = Contar
Informática = information automatique = informação automática. 1962, França.
Nasceu para ajudar o ser humano em atividade repetitivas e rotineiras.
"Informática é a ciência que estuda o tratamento automático e racional da informação"
Principais funções:
a) desenvolvimento de novas máquinas;
b) desenvolvimento de novos métodos de trabalho;
c) construção de aplicações automáticas;
d) melhoria de métodos e aplicações existentes.

O estudante deve ser capaz de:
- reconhecer nas máquinas computadorizadas os elementos essenciais que as tornam capazes de processar dados;
- perceber a evolução histórica dos computadores;
- identificar os sistema computacionais e seus componentes;
- distinguir as diversas áreas que compõem a Ciência da Computação.

1.2 - O computador e seus elementos - máquina capaz de processar dados e gerar informações
computador - composto de elementos físicos do tipo eletrônico - grande variedade de operações - alta velocidade e precisão a partir de instruções adequadas
DADOS DE ENTRADA -> PROCESSAMENTO DE DADOS -> DADOS DE SAÍDA

Fluxo é genérico - não diferencia o computador de outras maquinas
Computador são máquinas com propósitos gerais - preparados para realizar uma variedade de tarefas
Alan Turing, 1936, um dos pais da Computação, propôs um modelo matemático teórico para o computador universal -> máquina de Turing - capaz de ler, escrever e apagar símbolos binários em uma fita de tamanho ilimitado, dividida por quadrados de tamanho igual. Uma cabeça de leitura/gravação se moveria em qualquer direção ao longo de uma fita; um quadrado por vez, e uma unidade de controle poderia interpretar uma lista de instruções simples, movendo-se para a direita ou para a esquerda.
Conjunto de regras- seus objetivos - determinado estado inicial. Instruções-> regras. "Imprima 0 no quadro, se leu 1, e mova-se para a direita; Mantenha 1 na fita, se leu 1, e pare"
Programa -> conjunto de instruções.
Conjunto de um ou vários programas que atuam de foma cooperada -> Aplicação ou Sistema.
Linguagens de programação-> C,C++, Java, Pascal. No começo da era dos computadores as únicas linguagens eram de máquinas que eram de 0 e 1.
Algorítimo - termo usado como sinônimo de programa - conjunto de operações para transformar dados iniciais no resultado desejado.
Ex:
1. Ler o primeiro número e guardar em X
2. Ler o segundo número e guardar em Y
3. Operar X+Y e guardar em Z
4. Escrever "a soma dos dois números é=", Z

Ex 2
5 e 3 (entrada de dados) -> Calcular 5+3 (Processamento) -> 8 (saída de dados)
 Problemas distintos requerem programas distintos
Ex 3
Davi, Bia, José, Anã -> comparar e ordenar os nomes -> Anã, Bia, Davi, José


1.3 - Sistemas Computacionais e seus componentes - Computador como um sistema. Detalha os componentes de hardware e software e a interação entre eles
- sistemas computacionais embarcados -> contêm um sistema computacional embutido- tarefas específicas, como falar ao telefone, emitir rotas, autenticar rotas, rastrear objetos, etc. Ex: celulares, GPS, smart cards, smart labels
O conjunto de componentes dos sistemas computacionais são divididos em hardware e software
Hardware - elementos mecânicos e eletromagnéticos.
John von Neumann, 1944 -> unidade de entrada e saída de dados, memória, unidade lógica e aritmética (ULA), e unidade de controle (UC). A unidade central de processamentos (UCP) engloba a UC e a ULA.
Unidade de entrada e saída de dados:

Memória:

Unidade de lógica e aritmética:

Unidade de controle:

Software
Programas que permitem explorar os recursos do hardware - torna operacional o sistema computacional.
Software de sistema:

Software de aplicação:

Software de serviço:

1.4 - - resumo da evolução histórica dos computadores e da Computação
Máquinas mecânicas:

Computadores eletrônicos:

Geração de computadores:

1.5 - - organização da ciência da Computação em 14 áreas do conhecimento a partir do currículo de referência da ACM ( Association for Computer Machonery) e demonstra, através de exemplos, o potencial de aplicação da área da ciência da Computação em outras áreas do conhecimento.
1. Estruturas Discretas (ED)
2. Fundamentos da Programação (FP)
3. Algorítimos e complexidade (AC)
4. Organização e arquitetura dos computadores (OA)
5. Sistemas Operacionais (SO)
6. Computação Centrada em Redes (CR)
7. Linguagem de Programação (LP)
8. Interface Humano-Computador (IH)
9. Computação Gráfica e Visual (GV)
10. Sistemas Inteligentes (SI)
11. Gestão e administração da Informação (GI)
12. Questões Sociais e Profissionais (SP)
13. Engenharia de Software (ES)
14. ciência Computacional (CC)

Áreas de hardware

1.6 - Atividades em aula - utilização do ambiente virtual de aprendizagem TIDIA-AE
Repositórios
Escaninhos
Exercícios
Fórum
Mensagens

Cadastro e configuração de perfil no tidia

Inscrições em disciplinas

Atividades no tidia

Explorando outras ferramentas no tidia


1.7 - - considerações finais
Computação é uma ciência que possui fundamentos e está evoluindo rapidamente e se tornando ubíqua.
1.8 - - exercícios para fixação