Informatica. Deel II: les 2. Leibniz - erven - digitaal. Jan Lemeire Informatica deel II februari mei Parallel Systems: Introduction

Transcriptie

1 Informatica Deel II: les 2 Leibniz - erven - digitaal Jan Lemeire Informatica deel II februari mei 2013 Parallel Systems: Introduction

2 Leibniz Jan Lemeire Pag. 2 / 48

3 Calculemus! Berechnen wir!

4 Leibniz Droomde van de Calculus ratiocinator Een logisch denkend apparaat Jan Lemeire Pag. 4 / 48

5 Hoofdstuk 1: Het idee Jan Lemeire Pag. 5 / 48

6 Eerste computer, mechanisch Charles Babbage Jan Lemeire Pag. 6 / 48

7 Babbage Difference Engine made with LEGO This machine can evaluate polynomials of the form Ax 2 + Bx + C for x=0, 1, 2, n with 3 digit results. Jan Lemeire Pag. 7 / 48

8 De eerste informaticus Ada Lovelace Beschrijft wat software is Ze ziet in dat je meer kan doen met een computer dan enkel rekenen met getallen Schrijft eerste algoritme/programma, is bestemd voor de computer van Charles Babbage De programmeertaal Ada is ter ere van haar Jan Lemeire Pag. 8 / 48

9 Informatica II: les 3 Jan Lemeire Pag. 9 / 48

10 ENIAC Eerste computer: WOII Informatica II: les 1 John Mauchly and John Eckert, 1945 Jan Lemeire Pag. 10 / 48

11 John Atanasoff Clifford Berry Atanasoff-Berry Computer

12 Honeywell v. Sperry Rand case, 1973 Honeywell v. Sperry Rand case, 1973 Jan Lemeire Pag. 12 / 48

13

14 Waarmaken van Leibniz s droom (10) Artificiële intelligentie (9) Communicatie & internet (8) Operating system (7) Computatietheorie & Software (6) Efficiënt productieproces (5) Hardware architectuur Electronica: (3) relais -schakeling, (4)geheugen (2) Digitaal & binair (1) Het idee Informatica deel III: technologie, historiek en economische aspecten

15 Deel III: parate kennis 25 Deel III parate kennis (gem=1,73) Meest interessante deel van de cursus? deel III java python Jan Lemeire Pag. 15 / 48

16 Vandaag 1. Oefening op klassen 2. Vrienden vervolg 3. Functies 4. Van analog naar digitaal 5. Student-voorbeeld 6. Arrays en ArrayList 7. Encapsulatie Jan Lemeire Pag. 16 / 48

17 Oefening

18

19 Vrienden vervolg

20 p. 26 Jan Lemeire Pag. 20 / 48

21 Overerving Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 21 / 48

22 p. 25 Jan Lemeire Pag. 22 / 48

23 Jan Lemeire Pag. 23 / 48

24 p. 2 Java s spelregels Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 24 / 48

25 p. 27 Ontkenner Maak van Elke een ontkenner Overerving - Inheritance Jan Lemeire Pag. 25 / 48

26 p. 28 Leugenaar Maak van Piet een leugenaar Jan Lemeire Pag. 26 / 48

27 Iets met een functie

28 p. 49 Testje wat is de output?

29 Hoofdstuk 2: Van analoog naar digitaal Jan Lemeire Pag. 29 / 48

30 Analoog rekenen Gebruik makend van fysische grootheden Cf Babbage Analoge electronica De rekenlat of slide rule ( was lange tijd hèt rekeninstrument van de ingenieur Jan Lemeire Pag. 30 / 48

31 Digitale Technologie Informatie wordt geëncodeerd als digits 6:12:08 Analoog Digitaal Jan Lemeire Pag. 31 / 48

32 Muziek Analoog Digitaal informatie gecodeerd door middel van een continu veranderlijke fysische grootheid Jan Lemeire Pag. 32 / 48

33 Muziek Mens hoort tussen 20 en 20,000 Hz Analoog Digitaal (CD) (44100 metingen/s) Jan Lemeire Pag. 33 / 48

34 Digitaliseren Analoog signaal Discretizeren: samplen in de tijd Quantizatie: de amplitude in elk samplepunt voorstellen als een binair getal Jan Lemeire Pag. 34 / 48

35 Reconstructie van analoog signaal Gesampled aan 6 KHz aliasing Jan Lemeire Pag. 35 / 48

36 Digitalisatie van beelden voor elk punt (pixel) de kleur opslaan => bitmap Jan Lemeire Pag. 36 / 48

37 Effect van signaal-vervormingen of ruis (noise) Analoog signaal Digitaal signaal Informatieverlies Informatie nog te herkennen Jan Lemeire Pag. 37 / 48

38 Waarom digitaal? Simpel, gemakkelijk te maken. Digitale componenten zijn goedkoop, klein, betrouwbaar en men kan er miljoenen op een klein gebied plaatsen. Unambiguë signalen, immuun voor ruis. Perfecte copieën kunnen gemaakt worden. Alles dat voorgesteld kan worden door één of ander patroon, kan voorgesteld worden door bits. Informatica II: les 3 Jan Lemeire Pag. 38 / 48

39 Student-voorbeeld

40 Overerving

41 p. 12 objecten Jan Lemeire Pag. 41 / 48

42 p. 14 Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 42 / 48

43 p. 14 & 23 Subklasse maken!! Jan Lemeire Pag. 43 / 48

44 p. 29 Array array Array ( rij ) is een deel van het geheugen waarin een bepaald aantal elementen kunnen worden opgeslagen. Java: enkel elementen van eenzelfde type Grootte moet vastgelegd worden bij het aanmaken (reserveren) Aanmaken via new Jan Lemeire Pag. 44 / 48

45 p. 15 Objecten aanmaken Jan Lemeire Pag. 45 / 48

46 ArrayList

47 p. 37 De ArrayList Houdt het aantal elementen bij die je er in gestoken hebt Op te vragen met size() Maar heeft intern een grotere array Indien nodig, vergroot het automatisch zijn grootte door een nieuwe array aan te maken de Python-lijst Jan Lemeire Pag. 47 / 48

48 Informatica II: les 1 Niet in cursus

49 Method Summary boolean add(e e) Appends the specified element to the end of this list. void add(int index, E element) boolean contains(object o) Informatica II: les 4 Inserts the specified element at the specified position in this list. Returns true if this list contains the specified element. E get(int index) Returns the element at the specified position in this list. int indexof(object o) Returns the index of the first occurrence of the specified element in this list, or -1 if this list does not contain the element. boolean isempty() Returns true if this list contains no elements. E remove(int index) boolean remove(object o) Removes the element at the specified position in this list. Removes the first occurrence of the specified element from this list, if it is present. E set(int index, E element) Replaces the element at the specified position in this list with the specified element. Jan Lemeire int Pag. 50 / 48 size() Returns the number of elements in this list.

50 Aanmaken Constructor Summary ArrayList() Constructs an empty list with an initial capacity of ten. ArrayList(int initialcapacity) Constructs an empty list with the specified initial capacity. ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>(); Bij het aanmaken specifieer je het type Type is dus in feite een parameter Jan Lemeire Pag. 51 / 48

51 Java Generics Je maakt een klasse, maar laat het exacte type nog onbepaald Gebruiker geeft het type mee bij constructie Moet wel een klasse zijn Elk primitief type heeft een klassevariant Primitief type int float double char boolean Klasse Integer Float Double Char Boolean Jan Lemeire Pag. 52 / 48

52 Encapsulatie

53 Pijlers van object-georiënteerde programmeertalen p. 4

54 Encapsulatie (Data hiding) Data en operaties zitten samen (in het object) Data maak je niet toegankelijk voor de buitenwereld, enkel operaties Daarom get() en set()-methodes voor attributen De maker van de klasse heeft controle over wat de gebruiker met de data doet Als gebruiker weet je dat de maker ervoor gezorgd heeft de consistentie bewaard blijft je hoeft niet bang te zijn iets verkeerds te doen Jan Lemeire Pag. 55 / 48

55 Encapsulatie: voorbeelden Voorbeeld 1 account number; balance; Deposit() Withdraw() C L I E N T Voorbeeld 2: toegang tot attributen via get() en set() methodes Je behoudt de controle Jan Lemeire Pag. 56 / 48