Introductie Informatica en Informatiekunde/deel 1. fenomenen/3. machines en representaties

Uit Werkplaats
Ga naar: navigatie, zoeken
3. machines en representaties
Animated plant.gif

Met netwerken van communicerende processen kan men veel. Vooral als de knopen ook precies doen wat ze moeten doen.

Met machines kan men knopen maken die precies doen wat ze moeten doen. Bijvoorbeeld zich precies houden aan een protocol en een taal. Dat vereist wel dat alle communicatie zich richt naar wat machines kunnen.

Hoe zit een technisch systeem, bijvoorbeeld een computer in elkaar en hoe wordt daarbinnen informatie gerepresenteerd?

aanname van de dag
Men kan computeronderdelen en programma's maken die doen wat ze moeten doen.
doelen: aan het eind kunnen de deelnemers
  • exacte netwerken (bijvoorbeeld computers en computernetwerken, maar ook software-netwerken binnen een computer) analyseren en beschrijven
  • beschrijven wat bij de overgang naar zo'n exact netwerk gebeurt (sensoren, actuatoren)
  • de beginselen van representatie (ongecomprimeerd) van tekst, beeld en geluid uitleggen,
  • schattingen voor de nodige hoeveelheid informatie maken en verantwoorden op basis van de eigenschappen van menselijke zintuigen,
  • uitleggen wat het principe van datacompressie is.
III

FAQvaak gestelde vragen


filosofie van de cursus

brainstorm
Wat is een computer?
verkenning
  1. Wat doet (als we alleen kunnen kijken en niets weten)...
    1. een fabriek?
    2. een schakeling?
    3. een brein?
  2. De specificatie van de blue balls machine
  3. Voorbeelden voor representatie van beeld en geluid
    • midi
    • Midomi, Shazam
  4. Verschillende voorbeelden voor computers
    1. Kaartjes
    2. IP-cam
    3. iPhone: Koi Pond, Metronome, Labyrinth, Calculator, Ocarina
    4. Mac: seismograaf, iAlertU
    5. Internet of things
  5. De computer als machine
    1. computer van buiten analyseren (welke sensoren, actuatoren, aansluitingen? Beeld van de binnenkant van de computer op het bureaublad)
    2. Laptop open maken: het fysieke netwerk in een computer: componenten, verbindingen, bus
    3. Wat gebeurt bij een muisklik?
pauzevraag
Waarom wordt niet geïnvesteerd in een chip die computers controleert op fouten?
concepten
  • Computer
    • in bredere zin: een doos met allerlei sensoren, actuatoren, aansluitingen en daarin minstens 1 computer in nauwere zin
    • in nauwere zin: een cpu met geheugen en de nodige aansluitingen
    • filosofisch: een (vaak elektronische) digitale programmeerbare universele rekenmaschine
      • machine: kan qua constructie alleen bepaalde bewegingen uitvoeren
      • rekenmachine: bewegingen transformeren representaties van getallen
      • digitaal: abstractie van analoge fenomenen; binair als goedkoopste speciaal geval
      • programmeerbaar: programmeur weet precies hoe iets moet en draagt het aan de machine op; volledige sturing
      • universeel: zie morgen
  • Paradox
    • Soms zitten in een computer een aantal computers. Modem en grafiekkaart zijn vaak eigen computers.
    • Soms simuleert een computer een heel netwerk van computers.
    • Soms gedragen zich mensen als computers. Soms beginnen computers te denken. Soms willen we dat, soms niet.
  • Analyse van technische systemen
    • communicatie met de buitenwereld
      • sensoren en actuatoren
      • interfaces met andere technische systemen
      • internet of things
      • muisklik
    • Digitale communicatie
      • representatie
      • conversie
      • standaardrepresentatie
      • compressie
      • medium
      • multiplexing
    • standaardknopen
      • converters, verplaatsers, vertragers, multiplexers
      • compressie: reductie van hoeveelheid bits door weglaten
      • vertaling: conversie met behoud van betekenis


rode draad: cellulaire automaten

  • Als we ook maar een microscopisch onderdeeltje veranderen, verandert de functionaliteit van het geheel.
  • Op een hoger aggregatieniveau kunnen we 'hogere' functionaliteit identificeren: kruipers, zenders, absorbatoren, ...
  • Blue balls machines vs. cellulair automata
studietaak
materiaal
docenten

User:Hanno Wupper;verkenning
User:Hanno Wupper;analyse
User:Erik Barendsen;analyse
User:Hanno Wupper;wandeling
User:Erik Barendsen;wandeling
User:Engelbert Hubbers;wandeling
User:Hanno Wupper;practicum
User:Erik Barendsen;practicum

zalen

collegezaal met goede beamer en overheadprojector;ochtend
platte kleine zaal;practicum
platte kleine zaal; practicum