םילבוח ס רוק - בשחמה יעדמל אובמ 2013 טסוגוא-ילוי...
TRANSCRIPT
קורס חובלים -מבוא למדעי המחשב 2013אוגוסט -יולי
מבוא
אמיר רובינשטיין מרצה
1
מבנה השיעור
מנהלות1
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא2
מושגים בסיסיים במדעי המחשב3
Pythonהיכרות בסיסית עם שפת התכנות 4
מנהלות 1
amirrtauacil אמיר רובינשטיין מרצה
hovlimwikidotcom-cs2httpintro אתר הקורס
והודעות תרגילים באתר יפורסם חומר הקורס
אופי הקורס
לסירוגין כל שיעור יורכב מהסבר של חומר חדש בשילוב תרגול בכיתהbull מומלץ לרשום דגשים ברוב השיעורים לא תהיה מצגת-
את הנושאים שנלמדים גם מעבר לשעות השיעור לתרגלחייבים כדי להצליח בקורסbull
באופן עצמאי אין הגשת תרגילי בית בקורס באתר יופיעו שאלות ודוגמאות לתרגול עצמי-
ולהעלות בשיעור העוקב קשיים שהתעוררו לפתור שאלות באחריות הסטודנטים לחזור על החומר-
2
מנהלות 1
ראו באתר ndashחובות הקורס והרכב הציון
3
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מחשבים נוגעים כיום כמעט בכל תחום בחיינו
איפה נמצאים מחשבים
טלפון מכונת כביסה מיקרוגל מטוס יש מחשבים בכל מכונית מלבד המחשב הביתי ספינת טילים כספומט םמערכת מכ DVD סלולרי
מה הם מאפשרים
מורכבים לבצע באופן שיטתי חישובים
למשל
(מכשירי חשמל כלי תחבורה)הפעלה ותקשורת עם מכונות -
סימולציות- (תהליך כימי ביקוע גרעיני)מבנה ופעילות של אטומים -
סימולציה של תא חי השפעת תרופה על רקמה-
(ספינה טיל)התנהגות עצם בתנועה -
תחזיר מזג אוויר-
עיבוד מידע- (סיבוב ניקוי רעש)מניפולציות על תמונות -
מציאת מסלול קצר ביותר-
מציאת התאמה בין שני גנים-
(למשל באינטרנט)חיפוש יעיל של מילה בטקסט -
נחזור לזה מייד חישובמה זה בעצם 4
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מדעי המחשבמה זה
אפילו בקרב מדעני מחשב ההגדרה שנויה במחלוקתbull
התחום כולל מגוון רחב של ענפיםbull תיאוריה של מדעי המחשב-
תיאוריה של אלגוריתמים ומבני נתונים-
והסיבוכיותתורת החישוביות -
לוגיקה-
מחשוב קוונטי-
( systems)מערכות - תקשורת מחשבים-
רשתות מחשבים וחישוב מקבילי-
הנדסת תוכנה שפות תכנות-
חומרה ארכיטקטורה של מחשבים-
מערכות הפעלה-
הגנה על מערכות-
יישומים- (ביולוגיה חישובית) ביואינפורמטיקה-
הצפנה-
עיבוד שפות טבעיות-
רובוטיקה-
גרפיקה ממוחשבת חישובית גאומטריה-
(למשל תמונה)עיבוד אותות -
בינה מלאכותית למידה חישובית-
(databases)מסדי נתונים -
והחלוקה לענפי המשנה בכל אחד אין הסכמה מלאה יישומיםו מערכות תיאוריה התחומים 3 -אפילו על החלוקה ל 5
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
ננסה לתקוף את השאלה מכיוון אחר
לאהם מדעי המחשבמה
מחשביםne מדעי המחשב
6
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes
E W Dijkstra (1930-2002)
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מנהלות 1
amirrtauacil אמיר רובינשטיין מרצה
hovlimwikidotcom-cs2httpintro אתר הקורס
והודעות תרגילים באתר יפורסם חומר הקורס
אופי הקורס
לסירוגין כל שיעור יורכב מהסבר של חומר חדש בשילוב תרגול בכיתהbull מומלץ לרשום דגשים ברוב השיעורים לא תהיה מצגת-
את הנושאים שנלמדים גם מעבר לשעות השיעור לתרגלחייבים כדי להצליח בקורסbull
באופן עצמאי אין הגשת תרגילי בית בקורס באתר יופיעו שאלות ודוגמאות לתרגול עצמי-
ולהעלות בשיעור העוקב קשיים שהתעוררו לפתור שאלות באחריות הסטודנטים לחזור על החומר-
2
מנהלות 1
ראו באתר ndashחובות הקורס והרכב הציון
3
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מחשבים נוגעים כיום כמעט בכל תחום בחיינו
איפה נמצאים מחשבים
טלפון מכונת כביסה מיקרוגל מטוס יש מחשבים בכל מכונית מלבד המחשב הביתי ספינת טילים כספומט םמערכת מכ DVD סלולרי
מה הם מאפשרים
מורכבים לבצע באופן שיטתי חישובים
למשל
(מכשירי חשמל כלי תחבורה)הפעלה ותקשורת עם מכונות -
סימולציות- (תהליך כימי ביקוע גרעיני)מבנה ופעילות של אטומים -
סימולציה של תא חי השפעת תרופה על רקמה-
(ספינה טיל)התנהגות עצם בתנועה -
תחזיר מזג אוויר-
עיבוד מידע- (סיבוב ניקוי רעש)מניפולציות על תמונות -
מציאת מסלול קצר ביותר-
מציאת התאמה בין שני גנים-
(למשל באינטרנט)חיפוש יעיל של מילה בטקסט -
נחזור לזה מייד חישובמה זה בעצם 4
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מדעי המחשבמה זה
אפילו בקרב מדעני מחשב ההגדרה שנויה במחלוקתbull
התחום כולל מגוון רחב של ענפיםbull תיאוריה של מדעי המחשב-
תיאוריה של אלגוריתמים ומבני נתונים-
והסיבוכיותתורת החישוביות -
לוגיקה-
מחשוב קוונטי-
( systems)מערכות - תקשורת מחשבים-
רשתות מחשבים וחישוב מקבילי-
הנדסת תוכנה שפות תכנות-
חומרה ארכיטקטורה של מחשבים-
מערכות הפעלה-
הגנה על מערכות-
יישומים- (ביולוגיה חישובית) ביואינפורמטיקה-
הצפנה-
עיבוד שפות טבעיות-
רובוטיקה-
גרפיקה ממוחשבת חישובית גאומטריה-
(למשל תמונה)עיבוד אותות -
בינה מלאכותית למידה חישובית-
(databases)מסדי נתונים -
והחלוקה לענפי המשנה בכל אחד אין הסכמה מלאה יישומיםו מערכות תיאוריה התחומים 3 -אפילו על החלוקה ל 5
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
ננסה לתקוף את השאלה מכיוון אחר
לאהם מדעי המחשבמה
מחשביםne מדעי המחשב
6
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes
E W Dijkstra (1930-2002)
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מנהלות 1
ראו באתר ndashחובות הקורס והרכב הציון
3
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מחשבים נוגעים כיום כמעט בכל תחום בחיינו
איפה נמצאים מחשבים
טלפון מכונת כביסה מיקרוגל מטוס יש מחשבים בכל מכונית מלבד המחשב הביתי ספינת טילים כספומט םמערכת מכ DVD סלולרי
מה הם מאפשרים
מורכבים לבצע באופן שיטתי חישובים
למשל
(מכשירי חשמל כלי תחבורה)הפעלה ותקשורת עם מכונות -
סימולציות- (תהליך כימי ביקוע גרעיני)מבנה ופעילות של אטומים -
סימולציה של תא חי השפעת תרופה על רקמה-
(ספינה טיל)התנהגות עצם בתנועה -
תחזיר מזג אוויר-
עיבוד מידע- (סיבוב ניקוי רעש)מניפולציות על תמונות -
מציאת מסלול קצר ביותר-
מציאת התאמה בין שני גנים-
(למשל באינטרנט)חיפוש יעיל של מילה בטקסט -
נחזור לזה מייד חישובמה זה בעצם 4
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מדעי המחשבמה זה
אפילו בקרב מדעני מחשב ההגדרה שנויה במחלוקתbull
התחום כולל מגוון רחב של ענפיםbull תיאוריה של מדעי המחשב-
תיאוריה של אלגוריתמים ומבני נתונים-
והסיבוכיותתורת החישוביות -
לוגיקה-
מחשוב קוונטי-
( systems)מערכות - תקשורת מחשבים-
רשתות מחשבים וחישוב מקבילי-
הנדסת תוכנה שפות תכנות-
חומרה ארכיטקטורה של מחשבים-
מערכות הפעלה-
הגנה על מערכות-
יישומים- (ביולוגיה חישובית) ביואינפורמטיקה-
הצפנה-
עיבוד שפות טבעיות-
רובוטיקה-
גרפיקה ממוחשבת חישובית גאומטריה-
(למשל תמונה)עיבוד אותות -
בינה מלאכותית למידה חישובית-
(databases)מסדי נתונים -
והחלוקה לענפי המשנה בכל אחד אין הסכמה מלאה יישומיםו מערכות תיאוריה התחומים 3 -אפילו על החלוקה ל 5
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
ננסה לתקוף את השאלה מכיוון אחר
לאהם מדעי המחשבמה
מחשביםne מדעי המחשב
6
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes
E W Dijkstra (1930-2002)
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מחשבים נוגעים כיום כמעט בכל תחום בחיינו
איפה נמצאים מחשבים
טלפון מכונת כביסה מיקרוגל מטוס יש מחשבים בכל מכונית מלבד המחשב הביתי ספינת טילים כספומט םמערכת מכ DVD סלולרי
מה הם מאפשרים
מורכבים לבצע באופן שיטתי חישובים
למשל
(מכשירי חשמל כלי תחבורה)הפעלה ותקשורת עם מכונות -
סימולציות- (תהליך כימי ביקוע גרעיני)מבנה ופעילות של אטומים -
סימולציה של תא חי השפעת תרופה על רקמה-
(ספינה טיל)התנהגות עצם בתנועה -
תחזיר מזג אוויר-
עיבוד מידע- (סיבוב ניקוי רעש)מניפולציות על תמונות -
מציאת מסלול קצר ביותר-
מציאת התאמה בין שני גנים-
(למשל באינטרנט)חיפוש יעיל של מילה בטקסט -
נחזור לזה מייד חישובמה זה בעצם 4
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מדעי המחשבמה זה
אפילו בקרב מדעני מחשב ההגדרה שנויה במחלוקתbull
התחום כולל מגוון רחב של ענפיםbull תיאוריה של מדעי המחשב-
תיאוריה של אלגוריתמים ומבני נתונים-
והסיבוכיותתורת החישוביות -
לוגיקה-
מחשוב קוונטי-
( systems)מערכות - תקשורת מחשבים-
רשתות מחשבים וחישוב מקבילי-
הנדסת תוכנה שפות תכנות-
חומרה ארכיטקטורה של מחשבים-
מערכות הפעלה-
הגנה על מערכות-
יישומים- (ביולוגיה חישובית) ביואינפורמטיקה-
הצפנה-
עיבוד שפות טבעיות-
רובוטיקה-
גרפיקה ממוחשבת חישובית גאומטריה-
(למשל תמונה)עיבוד אותות -
בינה מלאכותית למידה חישובית-
(databases)מסדי נתונים -
והחלוקה לענפי המשנה בכל אחד אין הסכמה מלאה יישומיםו מערכות תיאוריה התחומים 3 -אפילו על החלוקה ל 5
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
ננסה לתקוף את השאלה מכיוון אחר
לאהם מדעי המחשבמה
מחשביםne מדעי המחשב
6
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes
E W Dijkstra (1930-2002)
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מדעי המחשבמה זה
אפילו בקרב מדעני מחשב ההגדרה שנויה במחלוקתbull
התחום כולל מגוון רחב של ענפיםbull תיאוריה של מדעי המחשב-
תיאוריה של אלגוריתמים ומבני נתונים-
והסיבוכיותתורת החישוביות -
לוגיקה-
מחשוב קוונטי-
( systems)מערכות - תקשורת מחשבים-
רשתות מחשבים וחישוב מקבילי-
הנדסת תוכנה שפות תכנות-
חומרה ארכיטקטורה של מחשבים-
מערכות הפעלה-
הגנה על מערכות-
יישומים- (ביולוגיה חישובית) ביואינפורמטיקה-
הצפנה-
עיבוד שפות טבעיות-
רובוטיקה-
גרפיקה ממוחשבת חישובית גאומטריה-
(למשל תמונה)עיבוד אותות -
בינה מלאכותית למידה חישובית-
(databases)מסדי נתונים -
והחלוקה לענפי המשנה בכל אחד אין הסכמה מלאה יישומיםו מערכות תיאוריה התחומים 3 -אפילו על החלוקה ל 5
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
ננסה לתקוף את השאלה מכיוון אחר
לאהם מדעי המחשבמה
מחשביםne מדעי המחשב
6
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes
E W Dijkstra (1930-2002)
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
ננסה לתקוף את השאלה מכיוון אחר
לאהם מדעי המחשבמה
מחשביםne מדעי המחשב
6
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes
E W Dijkstra (1930-2002)
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
Science ingComputהתחום נקרא בחלק מהאוניברסיטאות בעולם
(Science erComputולא )
עיסוק בחישובים השם מרמז על המשותף לכל הענפים שהוזכרו קודם
חישובמה זה אם כן
computing ne calculatingבעברית קיימת מילה אחת עבור שתי המילים
23+7לא רק היא רחבה יותר computingהמשמעות של
דוגמאות לחישובים
7
חיפוש טקסטמציאת מסלול יעיל
מיון נתונים חישובים מתמטיים בין שתי נקודות
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מה אוכל לעשות בסופו מה ייתן לי הקורס הזה
לא
(לשם כך יש תארים אקדמיים) הכשרה מעמיקה ופורמאלית במדעי המחשב bull
(כ ללמוד כמה קורסים ולרכוש ניסיון במסגרת מקום עבודהלשם כך צריך בד) מומחיות ביישום מסוים של מדעי המחשב bull
(לשם כך יש קורסים מקצועיים ייעודיים) מקצועיות בהפעלת מערכת מחשב מסוימת bull
כן
לעולם מדעי המחשב פתיחת צוהרbull
יכולת לתקשר עם אנשים מהתחום הבנה עקרונית כיצד פועלים מחשבים היכרות עם מושגים יסודיים-
מכמה יישומים של מדעי המחשב טעימות-
לפתרון בעיות פשוטות תוכניות מחשביכולת לכתוב bull
אלגוריתמית הלוגית פיתוח החשיבהbull
8
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מוטיבציה ומטרת הקורס מבוא 2
מהנושאים שנלמד
מספרים בינאריים אלגוריתם תוכנה חומרה מושגים יסודיים במדעי המחשבbull
(שיעור ראשון)
רשימות פונקציות לולאות משפטי תנאי משתנים ואופרטורים pythonתכנות בסיסי בשפת bull
(ובהמשך לפי הצורך שיעורים ראשונים 2-3)
( לא את כולם נספיק)כגון מנושאים תיאורטיים ויישומיים שונים טעימותbull
(איך לפתור בעיה באמצעות עצמה)רקורסיה bull
(והאם אפשר לשחזר איך יודעים אם קיבלנו מידע שגוי)איתור ותיקון שגיאות bull
(איך מזהים גבולות בתמונה איך מנקים רעש מתמונה מייצגים תמונהאיך )עיבוד תמונה bull
(איך מעבירים מידע סודי)הצפנה bull
(zipאיך עובד )דחיסת מידע bull
(איך צובעים מפה)מפות וגרפים bull
(האם מחשב מסוגל לחשב כל דבר)חישוביות bull
(האם מחשב חושב)בינה מלאכותית bull
9
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
נכיר כעת מספר מושגים חשובים בעולם המחשבים
פלט קלט -
(CPU)מעבד -
זיכרון -
לוח אם -
תוכנית מחשב -
מערכת הפעלה -
שפת מחשב שפת תכנות -
- interpreter
חומרה
תוכנה
10
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(HWאו בקיצור Hardware) חומרה
אוסף הרכיבים הפיזיים של המחשב
(SWאו בקיצור Software) תוכנה
אוסף של הוראות לביצוע ונתונים עבור מחשב
החומרהאת המרכיבים העיקריים של בקצרהנציג
אמצעי קלטbull
אמצעי פלטbull
זיכרוןbull
(CPU)המעבד bull
לוח אםbull
11
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(Input)אמצעי קלט bull
12
(Output)אמצעי פלט bull
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
זיכרון( 01 באופן בינארי)המאפשרים אחסון נתונים והוראות שם כללי לסוגים שונים של חומרה
לקריאה ולכתיבה
(RAM Random Access Memory )זיכרון ראשי
נמצא בתוך מארז המחשב -
(למשל קבלים)המידע בו שמור באופן אלקטרוני -
הנתונים בו נמחקים עם כיבוי המחשב -
Hard Disk ndashדיסק קשיח
כ בתוך מארז המחשבנמצא בד -
המידע שמור באופן מגנטי -
המידע נשמר גם לאחר כיבוי המחשב -
נפח גדול יותר מהזיכרון הראשי אבל איטי יותר -
זיכרון נייד
13 אליו ניגש המעבד לקריאה ולכתיבה
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
(CPU ndash Central Processing Unit) המעבדbull
מוחה
כל הפעולות של המחשב מתורגמות בסופו של דבר לפעולות ולחישובים
במעבד( 1 -ו 0חישובים בינאריים על )פשוטים
המעבד יודע לבצע פעולות פשוטות מאוד
גישה לזיכרון הראשי לקריאת הפקודה הבאה לביצוע bull
ביצוע פעולות בינאריות בסיסיות bull למשל
( XOR AND OR NOT)פעולות לוגיות -
(yשווה xהאם )השוואה פעולות -
קריאה וכתיבה ערכים בזיכרון הראשי bull
למחשבים ניידים AMDשל חברת Athlonמעבד 14
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
לוח אם
מעגל חשמלי שאחראי על הגישור בין הרכיבים השונים המרכיבים את
המחשב
15
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
איך פועל המעבד
בכל רגע שמור אצלו המקום בזיכרון שבו נמצאת הפקודה הבאה לביצוע
PC (Program Counter)המידע הזה שמור בתא זיכרון שנקרא
(שיטת הפעולה)האלגוריתם
גש למקום בזיכרון שמופיע
PC -ב
בצע את הפקודה
שמאוחסנת שם
למקום בזיכרון PCעדכן את
שמייד לאחר הפקודה הנוכחיתלמקום בזיכרון PCעדכן את
שמצוין בפקודת הקפיצה
האם הפקודה
הנוכחית היא
פקודת
קפיצה
כן לא
16
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
תוכנה
י מחשבסדרת פקודות שנועדו לביצוע ע ndash( Program) תוכנית מחשב
( RAM)בעת הרצת התוכנית היא נטענת מהמיקום בו שמרנו אותה לזיכרון הראשי ואז המעבד ניגש לשם ומבצע אותה לפי האלגוריתם שהוזכר קודם
לדוגמא
קבצים מסוימים של תוכנית הדפדפן מועתקים לזיכרון פותחים דפדפן אינטרנטכשאנחנו (נפתח דף אינטרנט)והתוכנית רצה הראשי
( פשוטות)בקורס נלמד בין השאר לכתוב תוכניות
לתכנתנלמד
17
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
מושגים בסיסיים במחשבים 3
היא תוכנה מיוחדת שמנהלת את פעילות המחשב
Operating System ndashמערכת ההפעלה
מקשרת בין המשתמש לבין החומרה -
מאפשרת הפעלתן של תוכנות אחרות -
מערכות הפעלה נפוצות כיום
למחשבים אישיים
סלולרייםלטלפונים
Apple Mac OS
18
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
באיזו שפה מדברים עם מחשב
( קרויה גם שפת מכונה)רק שפה בינארית מביןהמחשב
קשה מאוד לכתוב פקודות בבינארית
(programming languages) שפות תכנותלשם כך פותחו
כלומר לכתוב בשפות אלו ניתן לכתוב בקלות רבה יותר פקודות עבור המחשב תוכניות מחשב
(code )קודטקסט התוכנית קרויה לעיתים
C JAVA C++ PASCALלמשל
Python C ועוד
19
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
צריך (שפת מכונה)אבל מכיוון שמחשב מסוגל להבין רק שפה בינארית
לתרגם את תוכנית המחשב בשפת התכנות בה כתבנו לשפת מכונה
Pythonהשפה אותה נלמד בקורס היא
interpreterי זו שפה שמתורגמת לשפת מכונה ע
compiler 20י מתורגמות ע( C Javaלמשל )שפות אחרות הערה
תוכנית
בשפת
Python
(קוד)
מתרגם את
הפקודות
שורה-שורה
לשפת מכונה
(01)
הפלט של
התוכנית
תוצאת )
ביצוע
(הפקודות
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
נניח שאנו רוצים לתת למחשב הוראה להדפיס למסך את השורה
Hello Marine Officers
למחשב להדפיס שורה זו היא לומר Pythonהדרך בשפת
Pythonבשפת ( בסיסית קצרה)זוהי למעשה תוכנית
היכן פוקדים על המחשב לבצע אותה
סביבת פיתוח והרצה לתוכניות ndashלשם כך המיועדת ( 2גרסה ) IDLEנתקין תוכנה בשם
Python
print ldquoHello Marine Officersldquo
21
httpwwwpythonorgftppython275python-275msi
התוכנית
הראשונה שלכם
Python -ב
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
Think Python( באינטרנט)הוא הספר פייתוןמקור טוב ללימוד
22
httpwwwgreenteapresscomthinkpythonhtml
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
pythonהיכרות עם שפת התכנות 4
חוקיתפקודה בלתי ndash (Syntax Errors)שגיאות תחביר
מגלה זאת ומודיע על שגיאה interpreter -ה
אבל פקודה חוקית מבחינת התחביר ndash (time Errors-Run)ריצה -שגיאות זמן
בזמן ביצועה מתרחשות שגיאות
גישה לאיבר שנמצא מחוץ לתחום של רשימת איברים 0 -חלוקה ב למשל
כ מתייחסת לתוכנית שלמה ולא בד ndash (Semantic Errors)שגיאות משמעות
לפקודה בודדת
התנהגות התוכנית לא תואמת את אבל ללא שגיאות בזמן ריצה חוקיתתוכנית
במשמעות הקודעקב טעות הצפוי
3(1+2) -כאשר התכוונו ל 31+2למשל קלהטכנית זו יכולה להיות שגיאה -
יותר באלגוריתםבסיסית או שגיאה -
נראה זאת בהמשך 23
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24
קומפילציה -נספח מתרגם את כל קובץ התוכנית לשפת מכונה interpreter -בניגוד ל קומפיילר
ורק אז מריץ אותה
תוכנית
הכתובה
בשפת תכנות
הוראות לביצוע
בשפת מחשב
01
(הידור) קומפילציה
Compilation
C JAVAלמשל
C++ PASCAL (source -קובץ מקור )
cסיומת Cבשפת
(execution -קובץ הרצה )
exeסיומת
24