Tölvunarfræði/Tölvuhögun

Tölvuhögun fjallar um innra skipulag tölvunnar og hvernig hún vinnur, túlkar og geymir gögn.

Lýsing

Tölvuhögun er fyrsta árs námskeið á tölvunarfræðibraut HR. Námskeiði fer um víðan völl og má þar nefna sögu tölvunar, rökrásir, tvíundarkerfis reikningur, forritun í vélarmáli, uppbyggingu minnis og gagnageymslur.

Áheyrsla er lögð á að nemendur geti:

• Lesið og skilið einföld vélarmáls forrit.
• Táknað brot í tvíundarkerfinu.
• Lagt saman,mínusað og margfaldað í tvíundarkerfinu.
• Teiknað einfaldar rökrásir og sett í sanntöflu.
• Sett fram lögmál Moore's og Amdhal's.
• Sýnt hvernig tölva sækir gögn í minni.

Hjálpar efni

Þar sem bókin er ekki mjög myndræn og á köflum mjög þur þá er gott að hafa önnur ítarefni til að halda sér við efnið. Síða sem tölvunarfræðideild Virginia-tech heldur úti er mjög góð. Síðan er gagnvirk og með góðar og myndrænar sýnikennslur í hinum ýmsu greinum tengdum tölvunarfræðinni. Önnur síða sem hjálpar mikið til og er líka gagnvirk er síða Gurpur Prabhu lektor við tölvunarfræðideild Iowa háskóla. Á síðunni er hægt að finna minnis reiknivél sem hjálpar mikið til við að dýpka og festa skilning á þessum hugtökum um flýtiminni.

Tenglar

• http://courses.cs.vt.edu/~csonline/NumberSystems/Lessons/index.html
• http://www.cs.iastate.edu/~prabhu/Tutorial/title.html
• http://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law
• http://en.wikipedia.org/wiki/Amdahl's_law
• http://en.wikipedia.org/wiki/Logic_gates

Hugbúnaður

Það námsefni sem farið er yfir í Tölvuhögun í Háskólanum Reykjavík er fyrir mörgum nemendum algjörlega nýtt viðfangsefni sem getur vafist fyrir mönnum. Virkni vélbúnaðar í tölvum s.s. minni og rökrásir eru hlutir sem getur verið erfitt að átta sig á hvernig virka í raun. Til er fjöldinn allur af hugbúnaði sem aðstoðar nemendur við að átta sig á viðfangsefninu sem og fyrir kennara að koma námsefninu frá sér með skýrum hætti. Hér hefur verið valið forrit sem líkir eftir rökrásum og virkni þeirra, en forritið heitir Atanua og er hægt að niðurhala því af netinu fyrir flest stýrikerfi.

• Atanua win32 1.1.101120
• Atanua OSX/ppc 1.1.101120
• Atanua Linux/x86 1.1.101120

Notendur Atanua geta hannað rökrásir alveg frá grunni og notað til þess mismunandi kubbasett, klukkur, rökhlið o.fl. auk þess að hafa mismunandi úttök. En notandi getur valið um að hafa úttakið ljósaperur í öllum litum, hátalara, skjá sem birtir stafi á mismunandi vegu eða jafnvel tengt skanna við vinnsluminni til að sjá hvað það geymir á hverjum tíma og borið til dæmis saman nokkrar tegundir vinnsluminnis miðað við mismunandi forsendur.

Atanua er mjög einfalt í notkun og kemur með miklum fjölda af dæmum sem hægt er að hlaða inn og skoða eða breyta að vild. Það er mikill kostur að geta hlaðið inn tilbúnum rásum til að fara yfir þar sem sést vel hvaða möguleikar eru í boði í forritinu auk þess að auðveldara er að fikta sig áfram þegar ljóst er hvernig á að gera hlutina. Annar ótvíræður kostur er sá að upp koma leiðbeiningar og villu meldingar þegar aðgerðir eru framkvæmdar og músarbendillinn er settur yfir viðkomandi hluti eða tengingar. Það sem betur mætti fara er að ekki er boðið upp á hjálp eins og í hefðbundum forritum sem skýrir út virkni allra einingana o.s.frv. en þar ætti netið að koma að góðum nótum.

• Meðfylgjandi eru myndir sem sýna gróflega virkni forritsins.

• Mynd 1
• Mynd 2