informatika in raČunalniŠtvolab.fs.uni-lj.si/lnms/lnms-slo/ir/2018_10_04-1_pred-ir.pdf2. kolokvij:...

I&R: P-I/1/31

Laboratorij za numerično modeliranje in simulacije

http://www.fs.uni-lj.si/lnms

INFORMATIKA IN RAČUNALNIŠTVO

1. letnik

visokošolski PA program

Predavatelj: doc.dr. Nikolaj MOLE (soba N-7) e-mail: [email protected]

Asistenti: asist. Andraž MAČEK, univ.dipl.inž.

asist.dr. Janez UREVC

asist.dr. Bojan STARMAN

asist. dr. Primož RUS

I&R: P-I/2/31

POGOJ ZA OPRAVLJANJE IZPITA

obvezna udeležba na 11 vajah

vaje potekajo na računalnikih v računalniški učilnici I/4 in II/1

urnik vaj je razviden iz fakultetnega urnika za 1. letnik, PA program

I&R: P-I/3/31

TERMINI VAJ – I. del

razpored študentov po terminih vaj:

s.1 in s.2 : petek 1030 – 1200 , pred. I / 4

s.3 in s.4 : petek 1030 – 1200 , pred. II / 1

s.5 in s.6 : četrtek 1430 – 1600 , pred. I / 4

s.7 in s.8 : četrtek 1430 – 1600 , pred. II / 1

s.9 in s.10 : ponedeljek 1100 – 1230 , pred. I / 4

s.11 in s.12 : ponedeljek 1100 – 1230 , pred. II / 1

I&R: P-I/4/31

TERMINI VAJ – II. del


s.13 in s.14 : sreda 930 – 1100 , pred. I / 4

s.15 in s.16 : sreda 930 – 1100 , pred. II / 1

s.17 in s.18 : sreda 1130 – 1300 , pred. I / 4


s.21 in s.22 : sreda 1530 – 1700 , pred. I / 4


I&R: P-I/5/31

TERMINI VAJ – III. del


s.25 in s.26 : ponedeljek 1330 – 1500 , pred. II / 1

I&R: P-I/6/31

DVA NAČINA OPRAVLJANJA IZPITA

1. Način:

Praktični del izpita: 1. kolokvij: urejanje teksta, obdelava številčnih podatkov (3.12. – 7.12. 2018)

2. kolokvij: reševanje matematičnih problemov (14.1. - 18.1. 2019)

Teoretični del izpita: ustni zagovor

2. Način:

Praktični del izpita: urejanje teksta, obdelava številčnih podatkov, reševanje matematičnih problemov

Teoretični del izpita: ustni zagovor

I&R: P-I/7/31

NAMEN PREDAVANJ IN VAJ

Poenotenje znanja uporabe osnovnih programskih orodij,

ki jih študenti potrebujejo pri študiju strojništva

I&R: P-I/8/31

• kratka seznanitev z zgodovino računalnikov in njihovo zgradbo

• programska oprema računalnikov

• obdelava številčnih podatkov

• urejanje besedil

• slikovna predstavitev informacij

• kombinirana uporaba programskih orodij

• numerično reševanje matematičnih problemov

• izdelava računalniškega programa

• računalniška omrežja in iskanje podatkov po medmrežju

VSEBINA PREDAVANJ IN VAJ

I&R: P-I/9/31

ŠTUDIJSKA LITERATURA

KNJIGE

Jasna Maver: Informacijska tehnologija, BiblioThecaria, ULJ, FF, 2002

Miro Gradišar: Uvod v informatiko, ULJ, EF, 2003

Ljubomir Kostrevc: Računalništvo in informatika, četrta izdaja, Pasadena, 2006

Matej Artač, Borut Batagelj, Matjaž Jogan, Žiga Kranjec, Bojan Kverh, Katarina

Mele, Peter Peer, Miha Peternel, Franc Solina: Uporabniška programska

oprema, ULJ, FRI, 2004

Larry Long, Nancy Long: Computers, Pearson Education, 2005

Ron White: How Computers Work, QUE, 2008

Jože Petrišič: MATLAB za inženirje, 2011

knjige, ki se nanašajo na posamezni računalniški program

I&R: P-I/10/31

ŠTUDIJSKA LITERATURA

INTERNETNE STRANI

http://lab.fs.uni-lj.si/lnms/

http://colos.fri.uni-lj.si/ERI/INFORMATIKA/

http://www2.arnes.si/~bmohor3/Urejanje_Besedila/

http://sl.wikipedia.org/

http://www.whatis.com/

I&R: P-I/11/31

DEFINICIJA RAČUNALNIŠTVA

Računalništvo je veda o zgradbi in delovanju računalnika ter

njegovi uporabi

DEFINICIJA INFORMATIKE

Informatika je veda o informacijah, oblikah njihovega zbiranja,

obdelave, shranjevanja, izmenjave ter oblikovanja v okviru

računalniško podprtih informacijskih sistemov

I&R: P-I/12/31

KJE VSE SE SREČUJEMO

Z INFORMATIKO V STROJNIŠTVU?

pri razvoju produktov (CAD,CAE)

pri vodenju proizvodnje (CAM)

pri nadzoru proizvodnje linije

pri avtomatizaciji proizvodnjega procesa

obdelovalni stroji (CNC)

I&R: P-I/13/31

ZGODOVINA RAČUNALNIKOV

• pripomočki za računanje ( + , - , * , / )

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Abacus

Abakus (2200 p.n.š.)

I&R: P-I/14/31


• računski stroji

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage

Diferenčni stroj na parni pogon (izdelal Charles Babbage leta 1822)

I&R: P-I/15/31


vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Herman_Hollerith

Vnos podatkov z uporabo luknjanih kartic (patentiral Herman Hollerith leta1887)


I&R: P-I/16/31


vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Tabulating_machine

Herman Hollerith leta1896 ustanovi podjetje, iz katerega nastane leta 1924 podjetje IBM


I&R: P-I/17/31

• elektro-mehanični računalniki (zasnovani na elektro-mehanskih stikalih)

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Z3

Z3 - prvi programabilni popolnoma avtomatski računalnik (izdelal Konrad Zuse leta 1941)


I&R: P-I/18/31

• elektro-mehanični računalniki (zasnovani na elektro-mehanskih stikalih)

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I

IBM Mark I – uporabljena so bila elektro-mehanska stikala (izdelan leta 1944)


I&R: P-I/19/31

• elektronski računalniki

prva generacija (uporaba elektronk in ožičenih povezav)

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Eniac

ENIAC – za stikala je bilo uporabljeno 18000 elektronk (izdelan leta 1946)


I&R: P-I/20/31

druga generacija (uporaba tranzistorjev in tiskanih vezij)


vir: http://www.computermuseum.li/Testpage/Honeywell400

HONEYWELL 400 (izdelan leta 1959)


I&R: P-I/21/31


tretja generacija (uporaba integriranih vezij)

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_360

IBM serije 360 (izdelan leta 1964)


I&R: P-I/22/31


četrta generacija (uporaba mikroprocesorjev, visoko razviti programski jeziki)

vir: http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_PC_XT

IBM PC XT (izdelan leta 1983)

prvi mikroprocesor

mikroprocesor

pentium


I&R: P-I/23/31


peta generacija:

vzporedno procesiranje na nekaj 1000 mikroprocesorjih

kvantni računalnik (superpozicija kvantnih stanj)

DNA-računalnik

povezava med komponentami izvedena z optičnimi vlakni


I&R: P-I/24/31

Moorov zakon


število tranzistorjev,

ki jih lahko vgradimo

na enako veliko

površino silicijeve

rezine, se podvoji

vsakih 18 mesecev,

pri čemer se cena

izdelka bistveno ne

spremeni

vir: http://www.extremetech.com/computing/116561-the-death-of-cpu-scaling-from-one-core-

to-many-and-why-were-still-stuck

I&R: P-I/25/31


Moorov zakon

I&R: P-I/26/31

ZGRADBA ELEKTRONSKEGA RAČUNALNIKA (hardware)

koncept elektronskega računalnika s shranjenim programom je leta 1945

razvil John von Neumann s sodelavci in obsega pet funkcijskih enot:

krmilna enota

računska enota

pomnilnik

vhodna enota

izhodna enota

I&R: P-I/27/31

ZGRADBA ELEKTRONSKEGA RAČUNALNIKA

procesna enota

krmilna enota

aritmetično

logična enota

centralna procesna enota (CPU) notranji pomnilnik

podatkovne povezave

krmilni signali

• model računalnika

bralno-pisalni

pomnilnik

(RAM)

registri

bralni

pomnilnik

(ROM)

izhodna enota

vhodna enota zunanji

pomnilni

medij

I&R: P-I/28/31


ključne značilnosti von Neumann-ovega elektronskega računalnika:

5 funkcijskih enot

zgradba računalnika se ne spreminja od problema do

problema

program se vstavlja v računalniški pomnilnik in se

sestoji iz zaporedja ukazov

v istem pomnilniku se nahajajo program, vhodni

podatki ter vmesni in izhodni rezultati

I&R: P-I/29/31

• namizni računalnik

vir. http://en.wikipedia.org/wiki/Personal_computer_hardware


I&R: P-I/30/31

• notranjost računalnika

vir. http://en.wikipedia.org/wiki/Personal_computer_hardware


I&R: P-I/31/31

bistveni podatki o centralni procesni enoti:

podnožje procesorja (motherboard chipset)

število jeder (number of cores)

širina podatkovnega vodila (data path width , [b])

delovni takt (core speed, [Hz])

takt podatkovnih vodil (bus speed, [Hz])

velikost predpomnilnika (cache memory, [B])


informatika in raČunalniŠtvolab.fs.uni-lj.si/lnms/lnms-slo/ir/2018_10_04-1_pred-ir.pdf2. kolokvij:...

Documents