ZEROS, UNS, ALGORITMOS E

PROGRAMAS

Prof. André Vignatti – DINF - UFPR

UMA QUESTÃO DE ABSTRAÇÃO

Como 0’s e 1’s se tornam números, palavras, imagens, sons, vídeos?

A resposta:

É UMA QUESTÃO DE ABSTRAÇÃO

Antes disso: como os elementos da lógica se tornam componentes físicos

SINAIS ELÉTRICOS E PORTAS LÓGICAS

Elementos da lógica: V, F, e, ou, não

Tudo vira um circuito eletrônico:

•V: sinal elétrico presente

•F: sinal elétrico ausente

•e: porta lógica

•ou: porta lógica

•não: porta lógica

Portas Lógicas:

dispositivos eletrônicos que,

de acordo com certas

regras, permitem ou não

passagem de sinal elétrico

Hoje em dia, usa-se

silício para fazê-las

ZEROS E UNS

Abstraindo um pouco...

V interpreta-se como 1

F interpreta-se como 0

E então entendemos a afirmação popular:

“O computador é todo formado por somente zeros e uns”

os famosos

“bits”

NÚMEROS E CONTAS

10 dedos ⇒ sistema de numeração decimal

Se tivéssemos 2 dedos:

numeração binária

Exemplo de operação numérica:

soma: “ou” lógico bit-a-bit

4+2 ⇒ 100 ou 10 = 110 ⇒ 6

LETRAS E SÍMBOLOS

Tabela ASCII (1963): código binário que codifica 128 sinais

Ideia: 0’s e 1’s enviados ao monitor, são “traduzidas” visualmente nos sinais

Uma parte da tabela:

Como abstrair 1 único bit em uma imagem?

se bit é 0 então...

IMAGENS

se bit é 1 então...

IMAGENS

O que posso fazer com 2 bits?

se 00 então...

IMAGENS

se 01 então...

IMAGENS

se 10 então...

IMAGENS

se 11 então...

IMAGENS

O que posso fazer com 4 bits?

se

𝟎 𝟎𝟎 𝟎

IMAGENS

se

𝟎 𝟎𝟎 𝟏

IMAGENS

se

𝟏 𝟎𝟎 𝟏

IMAGENS

O que posso fazer com VÁRIOS bits?

IMAGENS

A imagem é uma MATRIZ!

E as cores?

Novamente, vamos abstrair...

IMAGENS

1 bit 2 bits 3 bits

0 00 000

1 01 001

10 010

11 011

100

101

110

111

IMAGENS

Falei , não

Precisamos outra abstração: sistema RGB

Não é a tôa que a TV vista

BEM de perto é assim:

IMAGENS

1001 0110

0011 1101

0111 0011

Um pixel

8 bits para VERMELHO

8 bits para VERDE

8 bits para AZUL

Imagem: matriz de pixels

Pixel:

• “átomo” da imagem

• 24 bits

Resolução: dimensões da matriz

SONS

Como abstrair 1 único bit em um som?

O bit pode significar:• Volume

• Tom (grave, agudo)

• Tempo

E esse bit marcado pode

ser abstraído como

sendo o sinal, + ou -

O DISCO RÍGIDO

Aqui tem um documento texto

Aqui tem uma imagem

Aqui tem uma planilha

Aqui tem um programa!!!

O QUE É UM PROGRAMA?

Programa = codificação de algoritmos no computador

O QUE É UM ALGORITMO?

Algoritmo = sequência de instruções/comandos precisos (não necessariamente no computador)

Mais a frente veremos

um exemplo...

COMO OS PROGRAMAS SÃO EXECUTADOS?

Termo popular: HD, disco rígido Termo popular: Memória RAM Termo popular: Processador

Em computação:

Memória secundária

Em computação:

Memória primária

(ou só Memória)

Em computação:

CPU

HD: mantém arquivos se desligado! RAM: se desligar, “perde a memória”

HD X RAM

HD: lento! RAM: rápida!

O QUE É UM ALGORITMO?

Algoritmo = sequência de instruções/comandos precisos (não necessariamente executados pelo computador)

EXEMPLO: RECEITA DE BOLO

FORMATO PADRÃO PARA ALGORITMOS

Formato padrão para escrever algoritmos:

• instruções escritas uma em cada linha

• uma instrução faz somente uma coisa

• instruções executadas uma a uma, da 1ª até a última linha, nesta ordem, a menos que o próprio algoritmo tenha instruções que alterem este comportamento

• tudo o que está implícito deverá ser explicitado

FORMATO PADRÃO: EXEMPLO

SENDO MAIS DETALHADO

DETALHES: ATÉ ONDE IR?

Qual o nível de detalhes necessário?

Cozinheiro experiente: poucos detalhes

Cozinheiro novato: muitos detalhes

Computador: MUITO mais detalhes que o novato!!

Para saber o nível de detalhes do computador, precisamos CONHECER como ele funciona!

Na próxima aula!