Μάθημα : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ Η/Υ

Στόχοι Μαθήματος

Με την ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος, θα είσαι σε θέση να:

1. Κατανοήσεις τη βασική έννοια και τη σημασία της επιστήμης των υπολογιστών.
2. Διακρίνεις τη διαφορά μεταξύ θεωρητικής και εφαρμοσμένης επιστήμης των υπολογιστών.
3. Αναγνωρίσεις παραδείγματα και βασικές εφαρμογές της επιστήμης των υπολογιστών σε διάφορους τομείς.

Δομή Μαθήματος και Περιεχόμενο

Θεματικές Ενότητες

1. Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

   • Κατανόηση του αντικειμένου και της σημασίας της επιστήμης των υπολογιστών.
   • Ανάλυση του πώς η επιστήμη των υπολογιστών επηρεάζει την καθημερινή μας ζωή και τους διάφορους τομείς της κοινωνίας.

2. Θεωρητική Επιστήμη των Υπολογιστών

   • Εισαγωγή στις θεμελιώδεις έννοιες της θεωρητικής πληροφορικής, όπως αλγόριθμοι, λογική και θεωρία υπολογισιμότητας.
   • Εξήγηση του ρόλου της θεωρίας και των αλγορίθμων στην επιστήμη των υπολογιστών.

3. Εφαρμοσμένη Επιστήμη των Υπολογιστών

   • Παρουσίαση των πρακτικών εφαρμογών της επιστήμης των υπολογιστών, όπως ανάπτυξη λογισμικού, τεχνητή νοημοσύνη, ασφάλεια και ανάλυση δεδομένων.
   • Παροχή παραδειγμάτων από διάφορους τομείς (ιατρική, επιχειρηματικότητα, εκπαίδευση).

Εκπαιδευτικό Υλικό

σχολικό βιβλιο κεφάλαιο 1 σελ 9-10

προσδοκώμενα αποτελέσματα (Αυτά τα αποτελέσματα σου προσφέρουν μια ολοκληρωμένη κατανόηση της επιστήμης των υπολογιστών και των εφαρμογών της στην πράξη)

Τώρα που ολοκλήρωσες τη μελέτη σου:

• Είσαι σε θέση να περιγράφεις τις βασικές έννοιες της επιστήμης των υπολογιστών και τη σημασία τους;
• Μπορείς να εξηγείς τις διαφορές μεταξύ θεωρητικής και εφαρμοσμένης επιστήμης των υπολογιστών;
• Είσαι σε θέση να δίνεις παραδείγματα από πρακτικές εφαρμογές της επιστήμης των υπολογιστών σε διάφορους τομείς της κοινωνίας, όπως η ιατρική, η εκπαίδευση και οι επιχειρήσεις;

Αξιολόγηση και Ανατροφοδότηση

Ακολουθεί μία άσκηση Σωστό/Λάθος για να ελέγξεις τις γνώσεις σου κάνε κλικ στον σύνδεσμο  άσκηση για να οδηγηθείς στην άσκηση

Πρόβλημα και Κατηγορίες Προβλημάτων

Στόχοι

Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα πρέπει να μπορείς να:

1. Περιγράφεις την έννοια του προβλήματος και τη σημασία του στην επιστήμη των υπολογιστών.
2. Αναγνωρίζεις και κατηγοριοποιείς προβλήματα βάσει της δυνατότητας επίλυσής τους.
3. Διακρίνεις τα υπολογιστικά προβλήματα από άλλα είδη και να κατανοείς τα βασικά τους χαρακτηριστικά.
4. Ακολουθείς τη διαδικασία επίλυσης ενός υπολογιστικού προβλήματος μέσω των σταδίων επίλυσης

Δομή Μαθήματος

Το μάθημα έχει χωριστεί σε τέσσερις βασικές ενότητες:

1. Η Έννοια του Προβλήματος

   • Περιλαμβάνει ορισμό του προβλήματος και παραδείγματα.

2. Κατηγορίες Προβλημάτων

   • Κατηγοριοποίηση προβλημάτων σε επίλυσιμα, μη επίλυσιμα και ανοικτά.

3. Υπολογιστικά Προβλήματα

   • Εισαγωγή στα υπολογιστικά προβλήματα και παραδείγματα.

4. Διαδικασία Επίλυσης Υπολογιστικού Προβλήματος

   • Ανάλυση της διαδικασίας επίλυσης και εφαρμογή σε πρακτικά προβλήματα.

Εκπαιδευτικό Υλικό

σχολικό βιβλίο κεφάλαιο 2.1 σελ 13-18

εννοιολογικός χάρτης

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα

Τώρα που ολοκλήρωσες τη μελέτη σου, δες αν μπορείς να απαντήσεις στις παρακάτω ερωτήσεις:

1. Μπορείς να περιγράψεις τι είναι ένα πρόβλημα;
2. Μπορείς να κατατάξεις προβλήματα σε επιλύσιμα, μη επιλύσιμα και ανοικτά; Πώς αιτιολογείς την κατάταξή τους;
3. Μπορείς να αναγνωρίσεις και να διακρίνεις τα υπολογιστικά προβλήματα από άλλα είδη;
4. Μπορείς να εφαρμόσεις τη διαδικασία επίλυσης σε απλά υπολογιστικά προβλήματα;

Αξιολόγηση και Ανατροφοδότηση

Ο σκοπός αυτής της άσκησης (κάνε κλικ) είναι να αξιολογήσεις την κατανόησή σου στις βασικές έννοιες του προβλήματος, των κατηγοριών προβλημάτων και της διαδικασίας επίλυσης. Μέσα από τις ερωτήσεις, έχεις την ευκαιρία να επιβεβαιώσεις τις γνώσεις σου και να εντοπίσεις τυχόν σημεία που χρειάζονται περαιτέρω επεξήγηση ή μελέτη

Μάθημα: Η έννοια του Αλγορίθμου

Με την ολοκλήρωση της ενότητας, θα είσαι σε θέση να:

1. Ορίζεις τι είναι αλγόριθμος και να κατανοείς τη σημασία του στην πληροφορική.
2. Αναγνωρίζεις βασικά παραδείγματα αλγορίθμων στην καθημερινότητα.
3. Περιγράφεις τα κριτήρια που πρέπει να πληροί ένας αλγόριθμος για να είναι σωστός.
4. Αναλύεις ένα απλό πρόβλημα και να δημιουργείς έναν αλγόριθμο για την επίλυσή του.

Εκπαιδευτικό Υλικό

Σχολικό βιβλίο κεφάλαιο

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα

Με την ολοκλήρωση της ενότητας, είσαι σε θέση να απαντήσεις στις εξής ερωτήσεις:

1. Τι είναι αλγόριθμος και ποια είναι η σημασία του στην επίλυση προβλημάτων;
2. Ποια κριτήρια πρέπει να πληροί ένας αλγόριθμος για να θεωρείται σωστός;
3. Πώς θα μπορούσες να δημιουργήσεις έναν αλγόριθμο για μια καθημερινή δραστηριότητα, όπως η παρασκευή καφέ;

Αξιολόγηση και Ανατροφοδότηση

Άσκηση Ανατροφοδότησης

Οδηγίες:
Διάβασε τον παρακάτω αλγόριθμο για την παρασκευή ενός "χυμού πορτοκαλιού". Προσπάθησε να εντοπίσεις ποια από τα κριτήρια του σωστού αλγορίθμου (Είσοδος, Έξοδος, Καθοριστικότητα, Περατότητα, Αποτελεσματικότητα) δεν πληροί και αιτιολόγησε την απάντησή σου.

Αλγόριθμος Παρασκευής ενός ποτηριού με Χυμό Πορτοκαλιού

1. Βάλε τα πορτοκάλια στο χυμοποιητή.
2. Πάτησε το κουμπί του χυμοποιητή και περίμενε.
3. Πρόσθεσε ζάχαρη, αν θέλεις.
4. Βάλε τον χυμό σε ένα ποτήρι.

Βοήθεια!

• Πληροί ο αλγόριθμος το κριτήριο της Εισόδου; Τι μπορεί να λείπει;
• Πληροί ο αλγόριθμος το κριτήριο της Έξοδου; Είναι ξεκάθαρη η αναμενόμενη έξοδος;
• Έχει καθοριστικότητα; Υπάρχουν βήματα που δημιουργούν αμφιβολία;
• Έχει περατότητα; Υπάρχει περίπτωση ο αλγόριθμος να μην τελειώσει;
• Έχει αποτελεσματικότητα; Τα βήματα είναι όλα σαφή και εκτελέσιμα;

εκπαιδευτικό υλικό

φυλλάδιο 

Πως αναπαριστούμε μία σύγκριση στον υπολογιστή?

Στα μαθηματικά η παράσταση χ>0 αποτελεί μία ανίσωση. στον υπολογιστή 'ομως μία τέτοια παράσταση αποτελεί μία σύγκριση μεταξύ του περιεχομένου της μεταβλητής χ και του αριθμού 0.

Στην περίπτωση που το περιεχόμενο της μεταβλητής χ είναι μεγαλύτερο του μηδενός λέμε ότι η σύγκριση είναι αληθής, ενώ σε ανυτίθετη περίπτωση λέμε ότι είναι ψευδής.

*παρακάτω θα δούμε ότι οι συγκρίσεις ονομάζονται λογικές συνθήκες ή λογικές εκφράσεις

παραδείγματα

• α <-- 1  >  42 
• α <--2 = 2

όταν εκτελεστεί η εντολή  α <-- 1  >  42  η μεταβλητή α θα λάβει αυτόματα την τιμή ψευδής αφού το 1 δεν είναι μεγαλύτερο του 42

αντίθετα η εντολή α <--2 = 2 θα είχε ως αποτέλεσμα να εκχωρηθεί στην α η τιμή αληθής, αφού το 2 είναι ίσο με το 2

πως συντάσσεται μία απλή λογική έκφραση ή μία απλή λογική συνθήκη?

                                             εκφραση 1           συγκριτικός τελεστής               έκφραση 2

παραδειγμα                           3+2                                        >                                            α-1

ο συγκριτικός τελεστής μπορεί να είναι ένας από τους παρακάτω

>   μεγαλύτερο από

<   μικρότερο από

>= μεγαλύτερο ή ίσο

<= μικρότερο ή ίσο

=   ίσο 

<>  διάφορο

εκπαιδευτικό υλικό

φυλλάδιο