Tamás Péter (D. 424) Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék (D 407)
Előadás Bevezetés az informatikába Adatszerkezetek
Algoritmusok, programozási technológiák Számítástudomány alapjai Számítógépek felépítése, működési módjai Számítógépek hardverelemei Operációs rendszerek, UNIX
Számítógépes hálózatok, Internet Adatbázisok
Számítógépes grafika I.
Számítógépes grafika II. Számítógépes grafika III. ZH (előadás) (aud max kp zh: 40 pont, min 16) Reklamáció
Innen: http://msdnaa.bme.hu/
Két forrás:
Dreamspark: itt van minden Microsoft program (Windows, VisualStudio stb.), kivéve Office, ide regisztrálni kell: http://msdnaa.devportal.hu/, ehhez kell név, neptun kód és a HSZK-s e-mail cím
A Windows regisztrációs kódok csak egy gépen használhatóak, utána csak azon működnek.
Tipp: Több kód is kapható, ugyanis a kód a nyelvtől, illetve a 32, 64 bitességtől független.
Campus: itt van az Office, és néhány nem MS program, ide nem kell regisztrálni, de csak az egyetem belső hálózatán elérhető (vagy VPN)
Számos szoftver csak az egyetem hálózatáról aktiválható
Bizonyos szoftverek, pl. Windows 8 Enterprise, Office 2013 Pro Plus aktiválhatóak VPN-en keresztül is, a mellékelt szkript segítségével.
De innen csak az Office-t szedjék, a Dreamspark jobb a többihez
http://www.mogi.bme.hu/letoltes/ ALKALMAZOTT INFORMATIKAI TÁRGYAK/infrszek2014/
Visual Studio a gépteremből: ftp://192.168.1.1/pub
I. Bevezetés az informatikába
I.1 A számítógép működése I.2 Adatok I.3 Program I.4 Adatok + Program = Objektum
I.1 A számítógép működése I.1.1 A számítógép működésének elvi alapjai • Leegyszerűsített megfogalmazás - Az információ a valóság (vagy egy részének) visszatükröződése. [Neumann] • Az információmennyiség mértékegysége a bit (nem csak az adatmennyiség mértékegysége). • Ha egy eldöntendő kérdésre egyforma valószínűséggel adhatók különböző válaszok, akkor az e kérdésre adott bármely válasz pontosan 1 bit információt hordoz.
I.1.2 A számítógép felépítése, hardver elemek I.1.2.1 A Neumann elv
A számítógép 1. Elektronikus működésű, 2. Az adatok bináris ábrázolása, 3. Tárolt programmal programozható 4. A program utasításait az adatokkal együtt a központi memóriában tárolja, 5. Univerzálisan használható, a feladatok megoldására különböző programok 6. Soros utasítás-végrehajtás 7. A gépnek öt alapvető funkcionális egységből kell állnia: a) bemeneti egység, b) memória, c) aritmetikai és logikai egység, d) vezérlőegység, e) kimeneti egység,
I.1.3 Korszerű számítógép
Processzor
p1
a1
p2
a2
p3
a3
p4
a4
Memória
I.1.4 Hardver működés Busz I.1.4.1 Kapcsolat a Busz I/O egységek I.1.5 Processzor ALU Vezérlő egység Regiszterek - gyors működésű tárolók a processzorban Cím Adat Vezérlő
különböző funkciókkal Akkumulátor-regiszter - a műveletekhez Adatszámláló regiszter - Az adatok olvasás-/íráskor a memóriacím Utasításszámláló regiszter A soron következő utasítás címe Utasításregiszter - A következő programutasítás kódja. … Címzést segítő regiszter Bázis(cím)regiszter Az operandusok címzéséhez Indexregiszterek additív cím adatsorok címzését segítik Állapotregiszter, vezérlő regiszter Cím Veremmutató regiszter (Stack Pointer)
Memória
Fizikai cím
I.1.6 ADAT+PROGRAM
I.1.6.1 Utasítás-végrehajtás Utasításszámláló regiszter Utasításregiszter (aritmetikai-, logikai utasítások) Adatok (regiszterből, memóriából, regiszterbe, memóriába) MOV AX,1234h MUL WORD PTR [5678h] MOV [5678h],AX
;0B8h 34h 12h ;0F7h 26h 78h 56h ;0A3h 78h 56h
- szám (1234h) az AX reg.-be - szor a cím adatával (extra szegmensen) - AX a címre
I.1.6.2 Címzési módszerek • •
Direkt címzés Virtuális címzés – Szegmens – szegmens + offset – Lapozás – laptábla dir + laptábla + offset
• I/O – port címek Cím
Memória
Fizikai cím
I.2. Adatkezelés I.2.1 Adattárolási elvek Információtárolás = adat, mértékegységek 1 byte 1 kbyte 1 Mbyte 1 Gbyte 1 Tbyte
= = = = =
8 bit 1024 byte 1024 kbyte 1024 Mbyte 1024 Gbyte
I.2.1.1 Elemi adatok I.2.1.1.1 Számok Adattárolás kettes számrendszerben • Egész számok (fixpontos) – bináris ábrázolás (hexadecimális leírás) • byte (char) • sbyte (signed char), előjelbit, negatív számok komplemens ábrázolása • int, long (long int)(2, 4, …)
2 10 = 0000010 2 • az egyes komplemens
11111101 2 • kettes komplemens = egyes komplemens + 1
11111110 2 = −2 10 0 10 = −2 10 + 2 10 = 11111110 2 + 0000010 2 = 0000000 2 • elég csak összeadni
• Hexadecimális számok 0 10 − 15 10 ↔ 0 16 −𝐹 16 ↔ 0000 2 ↔ 1111 2 0 10 − 255 10 ↔ 0 16 −𝐹𝐹 16 ↔ 00000000 2 ↔ 11111111 2 •Valós számok – lebegőpontos • X = EM*AK • M - Mantissza – a szám tört része • K - Karakterisztika – az A alapszám előjeles kitevője EKKKKKKKMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM • E - előjel a mantissza előjele
I.2.1.1.2 Karakterek • ASCII - American Standard Code for Information Interchange karakterkészlet és karakterkódolási szabvány, a latin abc (angol, és sok nyugat-európai nyelv) • UCS - Universal Character Set – ISO, Unicode Consortium. Unicode Standard
I.2.1.1.3 String – karaktersorozat • Szövegek •C
ALMA -
•Pascal
Vége jel
65
76
77
65
0
4
65
76
77
65
Hossz
I.2.2 Összetett adatok I.2.2.1 Rekord – logikailag összefüggő elemi adatok halmaza • egyszerű mező+egyszerű mező+… I.2.2.2 File – pl. logikailag összefüggő rekordok halmaza I.2.2.3 Adatbázis (pl. relációs) • Adatok valódi kétdimenziós táblázatokban • Az oszlopok az attribútumok (oszlophalmaz - reláció) az elemi (atomi) adattípusok az értékek • A sorok a reláció előfordulások halmazát alkotják, nincs két azonos sor • A sorok és oszlopok felcserélhetők • A táblázatok között is lehet kapcsolat • A relációt névvel azonosítjuk
I.2.3 Grafikus adatok I.2.3.1 Vektoros – grafika CDR
I.2.3.2 Raszteres
I.2.3.3 Meta
– grafika
– grafika
BMP DIB JPG
Pl. a True Type WYSWYG WMF, EMF
I.2.4 Geometriai modell adatok
I.2.4.1 Pont
Sorszám
8
7 6
5
3 1
2
I.2.4.2 Él
Sorszám
I.2.4.3 Felület
y-koordináta
Következő csúcs
z-koordináta
1
0.0
0.0
0.0
2
2
40.0
0.0
0.0
3
3
40.0
20.0
0.0
4
4
0.0
20.0
0.0
5
5
0.0
0.0
20.0
6
40.0 kezdőpont
végpont 0.0
6 Él egyenlete
20.0 Következő él
7
1
7
L1
40.01
220.0
20.0 2
8
2
8
L2
0.02
320.0
20.0 3
0 // nincs
L3
3
3
Sorszám
x-koordináta
4 Felület egyenlete
L4 Határélek
4
4
4 1 Következő felület
5
1
5
F1
L51,2,3,4
1
2 5
6
2
6
F2
L6 9,10,11,12
2
3 6
7
3
7 Sorszám
L74,5,8,12 Határélek 3 F3 Felület egyenlete
4
8 1
F4
L8 8,9,10,11 F1
5
9 2
F5
6
10 3
F6
4 7
2n
Következő felület
nx
nx
41,2,3,4 5 8
1,23
12,3 3 123
2
L92,6,7,10 F2
5 6 6 9,10,11,12
4,56
45,6 4 456
3
L10 3,7, 8,11 F3
6 7 0 // nincs 4,5,8,12
7,89
78,9 5 789
4
11 4
L11
F4
7 8,9,10,11
8
9,87
98,7 6 987
5
12 5
L12
F5
8 2,6,7,10
5
6,54
0 // nincs 65,4 654
6
F6
3,7, 8,11
3,21
32,1
6
I.2.4.4 Boundary REPresentation
x
321
0 // nincs
I.2.4.5 CSG Név
X1
Y1
Z1
X2
Y2
Z2
T1
-25
-5
-5
25
5
5
Név
X1
Y1
Z1
X2
Y2
Z2
T2
-3
-25
-3
3
25
3
Név
Jellemzés
C1
T1T2
\ Név
X1
Y1
Z1
X2
Y2
Z2
R
H1
0
0
-15
0
0
15
2
Név
Jellemzés
C2
C1\H1
Mindegyik bitsor! Hogyan értelmezzük
I.3. Algoritmus és program Algoritmus olyan tevékenységsorozatot, részletes útmutatást, receptet, értünk, amely valamely felmerült probléma megoldását célozza.
I.3.1 Algoritmuselemek és program – Böhm – Jacopini tétele Minden algoritmus leírható az alábbi logikai struktúrákkal I.3.1.1 Rákövetkezés (konkatenáció) I.3.1.2 Választás (alternáció) i p h I.3.1.3 Ciklus (iteráció) i/h p
h/i
i/h p
h/i
I.4. Objektum Program (1) Adat (2) • • • •
Kiadványszerkesztés Táblázatkezelés CAD Adatbáziskezelés
Objektum – – – –
Word Excel AutoCad Access -
,DOC .XLS .DXF .MDB
Windows társítás
I.4.1. Computer Integrated Manufacturing
CAD CAM
ADATOK CAQ CAPP CAP
CAE
Computer Aided Design Computer Aided Manufacturing Computer Aided Engineering Computer Aided Processing Computer Aided Process Planning Computer Aided Quality Control
CIM=ΣCAxx
