informática aplicada -...
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FundamentosUNIDADEI
Prof. CleandersonLobo
cleanderson.lobo@faculdadecisne.edu.br
InformáticaAplicada
PROF.CLEANDERSONLOBO
DefiniçãoAinformática estapresenteeminúmerosaspectosdenossasvidas:üNocomercio,industria,manufaturaeáreaeducacional;üNoseletrodomésticosecaixaseletrônicos;;üNocontroledotrafegoaéreo,demetrosesemáforos;üNossistemasdevigilância;üNaproduçãoedistribuiçãodeenergia;üNamedicina;üNapesquisacientifica;üNaproduçãoedivulgaçãodefilmes,musicasejogos;üNaConstruçãoCivil;üEtc...
AULA2- INFORMÁTICA APLICADA
PROF.CLEANDERSONLOBO
Informática:Interseçãodequatroáreas1. CiênciadaComputação:preocupa-secomoprocessamentodedados,
abrangendoaarquiteturademáquinaseasrespectivasengenhariasdesoftware,istoé,suaprogramação.
2. CiênciadaInformação:volta-seaotratodainformação,notadamentenotocanteaseuarmazenamentoeasuaveiculação.
3. TeoriadosSistemas:sugereasoluçãodeproblemasapartirdaconjugaçãodoselementoscapazesdelevaraobjetivospretendidos.
4. Cibernética:preocupa-secomabuscadaeficácia,atravésdeaçõesordenadassobconvenientesmecanismosdeautomação.
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Informáticaq Informática é informação automática, isto é, o tratamento da
informação de modo automático.
q Ainformáticacabeatarefadecoletar,trataredisseminardados.
Aspectosimportantes:q Dados - Elementosconhecidosdeumproblema
§ Ex:asnotasparciais4.0e4.0deumaluno.
q Informação - Umconjuntoestruturadodedados,transmitindoconhecimento.§ Ex: oalunoestareprovadopornãoteratingidoamedia5.0.
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OqueéInformação?q As atividades de processamento de dados em si independem do
uso do computador: quando realizamos um calculo, conferimosum troco ou verificamos quando tempo falta para umcompromisso, estamos processando dados.
Dados=Informação?
q Na realidade, a informação é o resultado de dados processadospelo computador.
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Entrada(Dados) Processamento Saída
(informações)
Etapasdeprocessamentodedados
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OqueéInformação?Funcionalidades do computador para a Informação.
q Armazenamento de dados: garantir a consistência everacidade dos dados.
q Processamento de dados: manipular dados com oobjetivo de obter informações úteis.
q Comunicação de dados: troca de dados entre diferentescomputadores (Redes de computadores)
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OqueéumComputador?“Semprequeointelectohumanoeatecnologiase
encontram,ocomputadorestápresente.”(NORTON,1996).
qVamosdefinirocomputadorcomoumamáquinacapazderealizarumagrandegamadetarefas,comaltavelocidadeeprecisão,desdequerecebaasinstruçõesadequadasdeumprograma
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OqueéumComputador?Um sistema informatizado e formado por 3 elementos fundamentais:
qHardware:§ Parte física do sistema informatizado, formada por um conjunto de
componentes elétricos, eletrônicos, eletromecânicos (placas e demaisdispositivos periféricos).
qSoftware:§ Conjuntodeinstruçõesquecomandamofuncionamentodohardware,
tambémchamadosimplesmentede“programa”.Éosoftwarequetransformaohardwareemumalgoútilparanos,usuários.
qPeopleware:§ Sãoaspessoasenvolvidasnodesenvolvimentoeutilizaçãodosistema
informatizado.
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ModalidadesdoComputadorSãoclassificadosemdoisgrandesgrupos:
Sistemasanalógicos§ Computadoranalógico:trata-sedeumaclassedecomputadoresqueresolveproblemasreferentesacondiçõesfísicas,pormeiodequantidadesmecânicasouelétricas.
§ Ex.:temempregoprincipalmenteemlaboratóriosdepesquisaeparaaplicaçõescientíficasetecnológicas
Sistemasdigitais§ Computadordigital:trata-sedeumdispositivoprojetadoparaexecutarsequencialdeoperaçõesaritméticaselógicas.
§ Ex.:temempregomaisgeneralizadoembancos,comércio,indústriaeempresasdemodogeral.
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ClassificaçãodosComputadoresQuantoacaracterísticadeoperação:§ Analógicos§ Digitais
Quantoacaracterísticadeutilização:§ Científicos§ Comerciais
Quantoacaracterísticadeconstrução:§ 1ªGeração§ 2ªGeração§ 3ªGeração§ 4ªGeração
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ConceitosBásicosVálvula§ Dispositivoqueconduzacorrenteelétricanumsósentido.
Transistor§ Amplificadordecristal,inventadonosEUAem1948,parasubstituiraválvula.
Circuitointegrado§ Circuitoeletrônicoconstituídodeelevadonúmerodecomponentesarrumadosemumchipdepoucoscentímetrosoumilímetrosquadrados.
Chip§ Uma“pastilha”desemicondutor(porexemplo,silício)ondesemontaumcircuitointegrado.
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ConceitosBásicosFirmware§ Programaarmazenadoemchip.
Milissegundo§ Amilésimapartedeumsegundo
Microssegundo§ Amilionésimapartedeumsegundo
Nanossegundo§ Abilionésimapartedeumsegundo
Picossegundo§ Atrilionésima partedeumsegundo
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EsquemadoComputadorqUmsistemadecomputadoréintegradopelohardwareepelosoftware.
qOhardwareéoequipamentopropriamentedito,incluindoosperiféricosdeentradaesaída;amáquina,seuselementosfísicos:carcaças,placas,fios,componenteemgeral.
qOsoftwareéconstituídopelosprogramasquelhepermitematenderàsnecessidadesdosusuários.
qOhardwareéconstituídoporelementosbásicos,ditosunidadesfuncionaisbásicas:unidadecentraldeprocessamento,memóriaprincipaleunidadesdeentradaesaída(E/S).
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EsquemadoComputadorqDostrêscomponentesbásicosdohardware,doissãofundamentais
paraoprocessamentodosdadospropriamentedito:
q AUnidadeCentraldeProcessamento(UCP,tambémabreviadacomfrequênciaporCPU,emfunçãodesuadenominaçãoeminglês)eaMemóriaPrincipal.
q ACPU éaunidade“ativa”dessenúcleo,poisnelasãocoordenadaseexecutadasasinstruçõeseasoperaçõesaritméticaselógicas.
q Possuiduasseções:aSeçãodeControleeaSeçãoAritméticaeLógica.
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TiposdeComputadoresq Quandofalamosemcomputador,écomumviramenteo
tradicionalcomputadordemesa.q Oscomputadorespodemserclassificadosdediversas
formas.Entretanto,sãomaiscomumenteclassificadosquantoaoporte:
1. Microcomputadores2. Minicomputadores3. ComputadoresdeGrandePorte– Mainframes4. Supercomputadores
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TiposdeComputadoresMicrocomputadores:
§ Sãocomputadorescomgrandeflexibilidadedeoperaçãoebaixocusto,utilizadoscomoferramentapessoaleempequenasempresas;
§ Servemdeinterfacecomosequipamentosdemaiordimensão;§ Existemváriasclassesestaçõesdetrabalho,computadorespessoais,
portáteis,computadoresdomésticos.
Minicomputadores(Midrange):§ Sãocomputadoresdecustomédio,muitopotentes,tipicamenteutilizados
paragerirdepartamentosdepequenasemédiasempresaseuniversidadesdevidoàsuaversatilidade.
§ SãocomputadoresmultiusuáriosutilizadoscomoservidoresparaterminaisouPCs daempresaparaproveremacessoadados,aplicativosecomunicaçõesdaempresa.
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TiposdeComputadoresComputadoresdeGrandePorte- Mainframes:
§ Sãocomputadoresdecustoelevadoedegrandepotênciautilizadosemorganizaçõesdegrandedimensão;
§ Têmgrandecapacidadedeprocessamentoesãoutilizados,basicamente,paraarmazenamentodegrandesvolumesdedados;
§ Utilizadosembancos,empresasaéreasepodemseracessadospormilharesdeusuáriossimultaneamente.
Supercomputadores§ Sãocomputadoresdeelevadapotênciaecustoutilizadosemgrandes
centrosdepesquisa,universidadesetêmpoderdeprocessamentonaordemdetrilhõesdeinstruçõesporsegundo;
§ Sãoutilizadosparaservirumelevadonúmerodeusuários,epermiteminterligardiferentessistemasparafinsespecíficos,comoprevisãometeorológica,geoprocessamento,finsmilitares,simulações,etc.
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TiposdeComputadoresTambém são classificados de acordo suas características físicas efuncionalidades:
Desktops:§ São considerados os computadores pessoais (PC – PersonalComputer) originais, e são chamados de “desktops” porque são ostradicionais computadores de mesa.
Workstations:§ São estações de trabalho que, em regra, são do mesmo porte que osdesktops (em relação ao tamanho físico), porém com capacidade deprocessamento, memória e armazenamento maior. Nas workstationsa principal preocupação é o desempenho e não o preço.
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TiposdeComputadoresNotebook:§ É considerado um microcomputador portátil, em tamanhos, medidase modelos variados, porém, possui o teclado, o mouse e o monitorem um só aparelho. A configuração de um notebook é muitosemelhante à de um computador de mesa sendo geralmente inferior.
Tablet:§ Os computadores tablets são considerados a evolução dosnotebooks, devido ao fato de serem mais leves, mais portáteis e maisdinâmicos no trabalho com escrita e leitura de dados. Costumam terconfiguração muito parecida com a de um notebook, porém compreços mais elevados.
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TiposdeComputadoresSmartphone:§ São a evolução dos celulares ou a combinação destes com os handhelds, ou seja, misturam sistema de comunicação móvel comorganizador pessoal. Também possuem aplicativos próprios, acesso àInternet, e alguns ou todos os componentes que incrementam oshand helds
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Dispositivosdeumcomputadorq MemóriaROM
q MemóriaRAM
q MemóriaCache
q MemóriaFísica
q PlacaMãe
q Processador
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Dispositivosdeumcomputadorq MemóriaROM
q Read OnLy Memory
q Vemgravadadefábrica
q Normalmentesãomemóriasquegerenciam
algumhardware(placamãe,placadevídeo)
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Dispositivosdeumcomputadorq MemóriaRAM
q Random AccessMemory
q MemóriadeAltaVelocidade
q Éondeseusdadoseprogramassãoacessadostemporariamente
q Éondetudoacontece
q Évolátil
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Dispositivosdeumcomputadorq MemóriaCache
q MaisrápidaqueamemóriaRAM;
q Retémosdadosutilizadoscommaiorfrequênciapeloprocessador,muitasvezesqueeletenhaquebuscá-lossemprenamemóriaRAM.
q Desempenhodoprocessamentoeacelerado.
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Dispositivosdeumcomputadorq MemóriaFísica
q Éondesãoarmazenadosdados“fisicamente”
q Podeserparaescritaeleitura
q Sãodispositivosdealtacapacidadeoubaixa
capacidade
Ex:DiscoRígido,CD,DVD,Pen Drive
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Dispositivosdeumcomputadorq PlacaMãe
q Comojádizéamãedocomputador
q Todososdispositivosparaoseufuncionamentosãoimplantadosnela
q Possuícircuitosparaainterligaçãoentrememória,HDeProcessador
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Dispositivosdeumcomputadorq Processador
q Cérebrodocomputador
q UnidadeLógicadeProcessamento
q ProcessaosdadosqueseencontramnamemóriaRAM
q Nemsempreterumbomprocessadorquerdizervelocidade.
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ProcessamentosdedadosqSobadireçãoecontroledosprogramas,oscomputadores,independentementedotamanhoedoserviçoexecutado,executamquatrooperaçõesbásicas:entrada,processamento,saídaearmazenamento
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Entrada Processamento Saída
Armazenamento
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ConceitosbásicosEntrada
§ Asoperaçõesdeentradasãorealizadasatravésdosperiféricosdeentradaeconsistemnaaceitaçãodosdadosparaprocessamento.Comoexemplo,temosaentradadetextopeloteclado,decomandospelomouseedesompelomicrofone.
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ConceitosbásicosProcessamento
§ Consiste na execução de operações sobre os dados recebidos.Esta tarefa e realizada pelo processador, também conhecidocomo Unidade Central de processamento (Central ProcessingUnit – CPU). O processador executa as instruções contidas nosprogramas e controla o acesso aos dados na memória.
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ConceitosbásicosSaída
§ As operações de saída são realizadas através dos periféricos desaída, os quais transformam os resultados do processamento queestão na memória para um formato compreensível ou acessívelpelos usuários. Podemos citar a saída pelo monitor, que mostra osresultados das operações de processamento na tela, pelos alto-falantes, que permitem ouvir os resultados do processamento desom e a impressora, que gera a saída em papel.
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ConceitosbásicosArmazenamento
§ Os dados de entrada e os que estão sendo processados e sãoarmazenados primeiramente na memória principal (RAM). É namemória RAM que o processador busca os dados para processar earmazena os resultados de suas operações.
§ O sistema operacional e os programas que estão abertos num dadomomento também ficam na memória RAM, ate que sejam fechados ouque o computador seja desligado.
§ Quando for necessário armazenar dados para uso posterior, podemossalva-los (gravá-los) em dispositivos de memória secundaria, como odisco rígido, pen drives, CDs e DVDs.
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SoftwareConjuntodeinstruçõessequenciaisdestinadoaorientarumsistemadecomputadornaexecuçãodepassos.
qNormalmentedesenvolvidosemlinguagemdealtonível
qUtilizadosnasmaisdiversasáreas
qOqueémaiscaro?OSoftwareouoHardware?
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TiposdeSoftwareTiposdeSoftware
q SistemasOperacionais
q LinguagensdeProgramação
q Aplicativos
q Programasespecializados
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TiposdeSoftwareTiposdeSoftware
q SistemasOperacionais
§ Éobásicoparaqueumcomputadorfuncione
§ Elegerenciaohardwareepossibilitaqueoutrosprogramaspossamserexecutadosnocomputador
Ex:Windows,UNIX,OSX
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TiposdeSoftwareTiposdeSoftware
q LinguagensdeProgramação§ Ambientesdedesenvolvimentoquesãoutilizadosparaa
criaçãoemodelagemdeprogramasesistemas
§ Pascal,JAVA,DELPHI,C,Python,PHP,Ruby
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TiposdeSoftwareTiposdeSoftware
q Aplicativos§ Qualquersistemaouprogramaqueprocessedadosegere
informaçõescomosaída
Ex:Word,SistemaContábil,umSite,gestordeprojetos
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TiposdeSoftwareTiposdeSoftware
q Programasespecializados
§ Sistemasespecializadosemumadeterminadaárea
Ex:Controledetráfegoaéreo,gestãodeempresas,Engenharia
Civil....
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LinguagemdoComputadorBiteByte
qOportuguêséalínguaqueutilizamosparanoscomunicarcomoutraspessoasdonossopaís.Tambémusamoscomosistemadenumeraçãoosistemadecimal,compostodosalgarismos0a9(dezalgarismos)eacombinaçãodestespararepresentartodasasgrandezasnecessáriasusadospelasociedade.
qOcomputadortambémpossuiumalinguagem,umacodificaçãodesinaisquetemsignificadoparaele.Comosetratadeumamáquinaeletrônica,naturalmenteessessinaissãodenaturezaelétrica.
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LinguagemdoComputadorq Estalinguagementendidaeusadapelocomputadorestárelacionadaà
identificaçãodessessinaiselétricos,ondeoscomputadoressãocapazesdereconhecerapenasaexistênciaounãodosinal.
q Essa codificação baseada em apenas duas condições possíveisrepresentada matematicamente pelos números 1 e 0. Desta forma, osistema binário é o sistema de numeração usado pelo computador, poispossui apenas dois algarismos para representar suas grandezas, 0 e 1.
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LinguagemdoComputadorq Assim,amenorquantidadedeinformaçãoquepodeserrepresentada
emumcomputadoréconstituídaporumúnicosímbolocomseuvalor"1" ou"0“,chamadodebit(Binary Digit - DígitoBinário),equesãoarmazenadosnosmilhõesdetransistores quecompõemoscircuitosintegradosdocomputador.
qUm único bit não consegue representar todas as letras, números ecaracteres especiais com os quais o computador trabalha.
qOs computadores utilizam desta forma, um conjunto de 8 bits,chamado byte, para representar qualquer caractere de nossalinguagem ou símbolo.
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LinguagemdoComputadorqMatematicamente, existem 256 (28) combinações diferentes dos 8
bits que representam um byte.
q Cada caractere representado por um byte, possui uma seqüênciaespecífica e única obedecendo a um determinado sistema decodificação.
q Para que isto aconteça, os computadores utilizam uma tabela quecombina números binários com símbolos: a tabela ASCII (AmericanStandard Code for Information Interchange).
qNesta tabela, cada byte representa um caractere ou um sinal.Portanto, quando teclamos a letra "A” em um teclado, essa letra étransmitida para o processador em seu formato binário codificado.
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LinguagemdoComputadorq RepresentaçãodaletraG,segundoatabelaASCII.Elamostraque,ao
digitarnotecladoaletraG,oqueseráprocessadoearmazenadonamemóriaseráseucódigoembinário01011101,oqueequivalea1byte.
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LinguagemdoComputadorq PartedatabelaASCII.Einteressantedestacarquecasosejanecessário
digitaralgumcaracterequenãoestejadisponívelnoteclado,bastapressionarsimultaneamenteateclaALT eocódigodocaractereemrepresentaçãodecimal.
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SistemadeNumeraçãoqO sistema binário é usado porque é mais fácil representar
eletronicamente a informação binária, sendo possível construirdispositivos eletrônicos que manipulam logicamente as informaçõesrepresentadas neste formato.
Vejamos os sistemas de numeração mais importantes:§ Decimal (base 10): uso de 10 algarismos (0 a 9) combinados para formarnúmeros maiores que 9;
§ Binário (base 2): uso de 2 algarismos (0 e 1) seguindo o mesmo princípio dacombinação para representar outros números e símbolos; grandes número dedígitos binários para representação dos caracteres;
§ Octal (base 8): uso de 7 algarismos (0 a 7);
§ Hexadecimal (base 16): uso de 16 algarismos (0 a 9 e A a F).
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Unidadedemedidasdearmazenamentoq Baseado na definição de byte, foram criados vários termos para
facilitar a compreensão humana da capacidade de armazenamento,processamento e manipulação de dados nos computadores. Usadaspara quantificar a capacidade de armazenamento, as unidades demedida usam múltiplos de bytes, como Kilo (K), Mega (M) e Giga (G),etc.
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UnidadedemedidasdearmazenamentoqObserve que cada unidade equivale a 1.024 vezes a unidade anterior.
Assim, para converter valores de uma unidade para outra, bastadividir por 1.024 (de uma unidade menor para uma maior) oumultiplicar por 1.024 (da maior para a menor), repetindo a operaçãoquantas vezes for necessário.
Exemplos:§ 234.780KBequivalemaquantosMB?
□ Resposta:234.780/1.024=229,3MB
§ 2TBequivalemaquantosGB?□ Resposta:2*1.024=2.048GB
§ 3TBequivaleaquantosMB?□ Resposta:3*1.024*1.024=3.145.728MB
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Lógica
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Emnossocotidiano,utilizamosoraciocíniológicoparaestabelecersequências adequadasparaarealização detarefas.
Exemplos:qUmacanetaestádentrodeumagavetaqueestáfechada.Parapegaracaneta,precisoantesabriragaveta.
qUmapessoa,paratomarbanho,primeirotiraaroupaparanãomolhá-laetambémparamantercontatodiretoentreaáguaeasuapele.
qUmacriançaaprendeque,parachuparumabala,éprecisotirá-ladaembalagemantesdecomerabala.
ExercícioparaFixação
PROF.CLEANDERSON LOBO
Exercício:Estabeleçaumasequência adequadaparasecomprarumdeterminadoprodutoemumaloja.
Sairdaloja;ØPagarpeloproduto;
ØEntrarnaloja;
ØRetirarodinheirodacarteira;
ØDirigir-seaocaixa;
ØEscolheroprodutonaprateleira.
1.Entrarnaloja;
2.Escolheroprodutonaprateleira;
3.Dirigir-seaocaixa;
4.Retirarodinheirodacarteira;
5.Pagarpeloproduto;
6.Sairdaloja.
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NoçõesdeLógica
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Umdosobjetivos implícitodadisciplinaémostrarcomodesenvolvereaperfeiçoarmelhoressatécnica,lembrandoqueparaissodeve-sepersistirepraticarconstantemente,chegandoquaseàexaustãosemprequenecessário.
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Algoritmos {conceito}
AULA2- INFORMÁTICA APLICADA
qUm algoritmo é uma sequência lógica de instruções quedevem ser seguidas para a resolução de um problema oupara a execução de uma tarefa.
qAssim, raciocinar e pensar de maneira lógica, nos permiteresolver problemas e a construir uma sequência bemdefinida de passos para solucioná-lo. Logo, criamos umalgoritmo.
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Algoritmos {conceito}
AULA2- INFORMÁTICA APLICADA
Assim, um conjunto de regras e operações bemdefinidas e ordenadas, destinadas à solução de umproblema, ou de uma classe de problemas, em umnúmero finito de etapas, é um algoritmo.
Qualsuaimportâncianaprogramação?§Representaroraciocínio,independentementededetalhescomputacionais,quepodemseracrescentadosmaistarde.
§Focalizarprimeironaresoluçãoalgorítmicadoproblema,possibilitandodepoiscodificá-laemqualquerlinguagem.
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OqueéumPrograma?
AULA2- INFORMÁTICA APLICADA
Não falamos ou escrevemos naturalmente em umalinguagem que o computador entenda.
É útil e necessário então criarmos algo próximo (OAlgoritmo) que depois possa mais facilmente serconvertido para uma das diversas linguagens que ocomputador possa entender.
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OqueéumPrograma?
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O programa é então:§A sequência completa de instruções a seremexecutadas por computador, tanto a versão emcódigo-fonte (escrita em linguagem simbólica)quanto o código executável (já convertido emlinguagem de máquina) são chamados de programa.
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AlgoritmoRepresentações
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FormasdeRepresentação
§DescriçãoNarrativa
§Fluxogramaoudiagramasdeblocos
§Pseudocódigoouportuguêsestruturado
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AlgoritmoDescriçãoNarrativa
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A descrição narrativa utiliza linguagem natural para especificar ospassos para a realização das tarefas.
Exemplo:Comerumabala.1.Pegarabala;2.Tiraropapel;3.Ingerirabala;4.Jogaropapelnolixo.
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AlgoritmoDescriçãoNarrativa
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Exemplo: Prepararumbolo.1. Bater4clarasemneve;2. Adicionar2xícarasdeaçúcar;3. Adicionar2colheresdefarinhadetrigo;4. Adicionar4gemas;5. Adicionar1colherdefermento;6. Adicionar2colheresdechocolate;7. Bateramassapor3minutos;8. Untarumaassadeiracommargarina;9. Colocaramassanaassadeira;10.Colocaroboloparaassar.
ExercícioparaFixação
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Exercício:Imaginequevocêdisponhade2baldes:umdelescomvolumede3litroseooutrocomvolumede4litros.Osbaldespossuemformatosirregularesenãoapresentamnenhumamarcaçãodemedida.
Suatarefa édescreverumasequência dasoperaçõesabaixodetalformaadeixarexatamente2litrosnobaldede4litros.
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ExercícioparaFixação
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Exercícios:Experimentedescreverdeformaprecisaedetalhadadetarefassimplesdocotidianocomo:
1. Trocarumalâmpadaqueimada
2. Escovarosdentes
3. Lerashorasemrelógiocomponteiros(analógico)
4. Retirardinheiroemumcaixaeletrônico
5. Trocarumpneu
Nemtudoétãosimplesquantoparece.Nãoémesmo?
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Bibliografiaq EVARISTO,Jaime.Aprendendoaprogramarprogramando
emC. RiodeJaneiro,BookExpress,2001.q FORBELLONE,AndréLuizVillar.Aula2- Informática
Aplicada– Aconstruçãodealgoritmoseestruturasdedados.3.Ed.Pearson,2005
q LOPES,Anita;GARCIA,Guto.IntroduçãoàProgramação:500AlgoritmosResolvidos.RiodeJaneiro:Campus,2002.
q SOUZA,M.A.F.;SOARES,M.V.;GOMES,M.M.;CONCILIO,R.AlgoritmoseAula2- InformáticaAplicada.2.ed.SãoPaulo:Cengage Learning,2011
q AlgoritmoseaAula2- InformáticaAplicada:umaabordagemdidática.[S.l.:s.n.].
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