Προγραμματισμός και Εφαρμογές Η/Υ (Θ)

Η Fortran 2003/2008 και η διαδικασία του προγραμματισμού. Σχεδίαση αλγορίθμου. Ψευδοκώδικας & Διάγραμμα ροής. Πηγαίος κώδικας & μεταγλώττιση. Εκτέλεση προγράμματος. Περιβάλλον ανάπτυξης (editor, compiler). Κανόνες σύνταξης εντολών. Κανόνες ονοματολογίας μεταβλητών. Δηλωτικές εντολές. Εκτελέσιμες εντολές. Εντολές Εισόδου/Εξόδου. Τα μέρη ενός προγράμματος, αρχή, κύριο σώμα, τέλος.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Αναγνωρίζουν τη δομή ενός προγράμματος
• Μεταφέρουν μια λύση/αλγόριθμο σε εντολές πηγαίου κώδικα
• Να διακρίνουν τα είδη των εντολών και τα μέρη του προγράμματος
• Να γνωρίζουν το περιβάλλον ανάπτυξης προγραμμάτων Fortran.

Λέξεις Κλειδιά

 Fortran 2003/2008, Αλγόριθμος, Ψευδοκώδικας, Διάγραμμα ροής, Πηγαίος κώδικας, source code, μεταγλώττιση, editor, compiler, κανόνες σύνταξης, κανόνες ονοματολογίας, Δηλωτικές εντολές, Εκτελέσιμες εντολές, Εντολές Εισόδου/Εξόδου

Τύποι μεταβλητών & σταθερών στη Fortran. Πραγματικοί, Ακέραιοι, Μιγαδικοί, Χαρακτήρες Λογικές, Εντολές δήλωσης μεταβλητών, (IMPLICIT, REAL, INTEGER, CHARACTER, PARAMETER, COMPLEX, LOGICAL). Αριθμητικές πράξεις & Αλγεβρικές παραστάσεις, ιεραρχία & παρενθέσεις, Συναρτήσεις βιβλιοθήκης, Εντολές & Μορφοποίηση Εισόδου/Εξόδου (Ι/Ο, READ , WRITE, FORMAT) και κωδικοί περιγραφής format.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Δηλώνουν με ακρίβεια τις μεταβλητές & σταθερές ενός προγράμματος Fortran.
• Συντάσσουν σύνθετες αλγεβρικές παραστάσεις και απλά προγράμματα σε δομή ακολουθιακή.
• Συντάσσουν σωστά εντολές εισόδου & εξόδου του προγράμματος
• Μορφοποιούν την εμφάνιση των αποτελεσμάτων και την επικοινωνία με τον χρήστη

Λέξεις Κλειδιά

Τύποι μεταβλητών, Πραγματικοί, Ακέραιοι, Μιγαδικοί, Χαρακτήρες, Λογικές, IMPLICIT, REAL, INTEGER, CHARACTER, PARAMETER, COMPLEX, LOGICAL, Πράξεις, Αλγεβρικές παραστάσεις, ιεραρχία πράξεων, Συναρτήσεις βιβλιοθήκης, Εντολές Εισόδου/Εξόδου, READ , WRITE, Μορφοποίηση, FORMAT

Έλεγχος ροής προγράμματος. Οι λογικές εκφράσεις και οι λογικοί τελεστές. Εντολές επανάληψης, η εντολή DO...END DO, η εντολή DO WHILE...END DO, οι εντολές EXIT & CYCLE.  Εντολές ελέγχου, η εντολή IF...THEN...ELSE...END IF, η εντολή SELECT CASE... END SELECT.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Κατανοούν τη ροή ενός προγράμματος Fortran.
• Χρησιμοποιούν εντολές επανάληψης
• Χρησιμοποιούν εντολές ελέγχου
• Διατυπώνουν λογικές εκφράσεις & συγκρίσεις

Λέξεις Κλειδιά

Έλεγχος ροής, Λογικές εκφράσεις, Λογικοί τελεστές, AND, OR, NOT, Εντολή επανάληψης, DO, WHILE, EXIT, CYCLE, Εντολή ελέγχου, IF, SELECT, CASE

Διανύσματα, Πίνακες, Μητρώα, εντολή DIMENSION, Στοιχεία & δείκτες πινάκων, Πράξεις πινάκων (γραμμικής άλγεβρας), Συναρτήσεις βιβλιοθήκης για πίνακες, η εντολή IMPLIED DO, η εντολή FORALL...END FORALL, η εντολή WHERE... ELSEWHERE...END WHERE. Υποπρογράμματα & Συναρτήσεις, η εντολή FUNCTION, η εντολή SUBROUTINE, η εντολή MODULE. Χειρισμός αρχείων με δεδομένα, οι εντολές OPEN & CLOSE, η εντολή NAMELIST.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Χρησιμοποιούν μεταβλητές περισσοτέρων διαστάσεων (πίνακες)
• Δημιουργούν υποπρογράμματα και δικές τους συναρτήσεις
• Διαβάζουν/γράφουν δεδομένα από/προς άλλα αρχεία του Η/Υ.

Λέξεις Κλειδιά

Διανύσματα, Πίνακες, Μητρώα, DIMENSION, IMPLIED DO, FORALL, WHERE, Υποπρογράμματα, Συναρτήσεις, FUNCTION, SUBROUTINE, MODULE, Αρχεία δεδομένων, OPEN, CLOSE, NAMELIST.

Το λογιστικό φύλλο, Βασικές έννοιες, Χρήση των Κελιών, Βασικοί υπολογισμοί, Συναρτήσεις βιβλιοθήκης, Επαναλήψεις υπολογισμών με Αντιγραφή Κελιών, το σύμβολο ($).

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Χειρίζονται σωστά τα περιεχόμενα & τα ονόματα των κελιών ενός λογιστικού φύλλου
• Χρησιμοποιούν ένα λογιστικό φύλλο για βασικές πράξεις & αλγεβρικές παραστάσεις
• Χρησιμοποιούν τις Συναρτήσεις βιβλιοθήκης της εφαρμογής

Λέξεις Κλειδιά

Λογιστικό φύλλο, Κελιά, Πράξεις, Συναρτήσεις Excel, Calc

Έλεγχος Ροής & Επιλογές, η εντολή (Συνάρτηση) IF. Δεδομένα και γραφικές παραστάσεις, Δεδομένα από Εξωτερικό Αρχείο, Γραφικές παραστάσεις από Σειρές Δεδομένων/Αποτελεσμάτων, Διάγραμμα διασποράς XY-Scatter, Απεικόνιση 3-D Δεδομένων.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Ελέγχουν τη ροή του προγράμματος με την συνάρτηση IF
• Δημιουργούν ή να διαβάζουν σειρές δεδομένων
• Απεικονίζουν τα δεδομένα σε γραφικές παραστάσεις

Λέξεις Κλειδιά

Έλεγχος Ροής, IF, Δεδομένα, Γραφικές παραστάσεις, XY-Scatter, 3-D Plots

Επίλυση εξισώσεων & συστημάτων. Εύρεση λύσης με το εργαλείο Goal Seek, Λύσεις με περιορισμούς, μέγιστα, ελάχιστα, Το εργαλείο Solver, Πρόβλημα Γραμμικού Προγραμματισμού, Διανύσματα και πινάκες, Πράξεις Πινάκων, Ορίζουσα (MDETERM), Αντίστροφος (MINVERSE), Πολλαπλασιασμός Πινάκων & Διανυσμάτων (MMULT), Ανάστροφος (TRANSPOSE), Επίλυση Συστήματος με Πίνακες.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Επιλύουν εξισώσεις, ή να βρίσκουν τιμές μεταβλητών με τη χρήση του goal seek
• Επιλύουν ΠΓΠ με περιορισμούς και ακρότατα με τη χρήση του Solver
• Χειρίζονται πίνακες & διανύσματα στο Excel
• Επιλύουν συστήματα

Λέξεις Κλειδιά

Επίλυση εξισώσεων, Επίλυση συστημάτων, Goal Seek, Περιορισμοί, Μέγιστα, Ελάχιστα, Solver, ΠΓΠ, Διανύσματα, Πίνακες, Ορίζουσα, MDETERM, Αντίστροφος, MINVERSE, Πολλαπλασιασμός, MMULT, Ανάστροφος, TRANSPOSE

Εισαγωγή στο MatLab. Το περιβάλλον προγραμματισμού, έναρξη, τερματισμός, ρύθμιση εμφάνισης και παραθύρων, Βασική χρήση, ειδικά σύμβολα & ονόματα, μεταβλητές, ονομασία & εκχώρηση τιμών, μορφοποίηση αποτελεσμάτων, διακοπή εκτέλεσης μιας εντολής.  

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζουν το περιβάλλον προγραμματισμού του MatLab
• Πραγματοποιούν απλές πράξεις με μεταβλητές
• Ρυθμίζουν τη μορφή του περιβάλλοντος & των αποτελεσμάτων

Λέξεις Κλειδιά

MatLab, περιβάλλον προγραμματισμού, σύμβολα, ονόματα, μεταβλητές, μορφοποίηση, format, διακοπή εκτέλεσης, ctrl-C

Απλοί Υπολογισμοί στο MatLab. Εσωτερικές Συναρτήσεις, Πίνακες και Διανύσματα, διαστάσεις, τιμές στοιχείων, πράξεις με πίνακες. Γραφικές παραστάσεις, 3-D γραφικά. Δημιουργία προγραμμάτων (m-files). Εντολές εισόδου/εξόδου, η εντολή input, η εντολή disp. Δημιουργία συναρτήσεων από το χρήστη, η εντολή function.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Πραγματοποιούν σύνθετους υπολογισμούς στο MatLab
• Χρησιμοποιούν Πίνακες & Διανύσματα
• Απεικονίζουν τα δεδομένα σε γραφικές παραστάσεις
• Χρησιμοποιούν εντολές εισόδου/εξοδου
• Δημιουργούν προγράμματα & συναρτήσεις χρηστών

Λέξεις Κλειδιά

 Υπολογισμοί, Εσωτερικές Συναρτήσεις, Πίνακες, Διανύσματα, Γραφικές παραστάσεις, Προγράμματα, m-files,  Εντολές εισόδου/εξόδου, input, disp, συναρτήσεις χρήστη, function.

Κατηγορίες Προγραμμάτων & Συναρτήσεων στο MatLab. Τα Βασικά Μέρη ενός m-file, σχόλια & εντολές, scripts, functions, Υπο-συνάρτηση, Ανώνυμη συνάρτηση, Συνάρτηση Inline, Σύνθετες Εντολές, Υποπρογράμματα Αρχικοποίησης & Εισόδου/Εξόδου (Ι/Ο).

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Κατανοήσει όλα τα είδη προγραμμάτων και συναρτήσεων που διαθέτει το MatLab
• Δημιουργήσει τις κατάλληλες συναρτήσεις
• Να διαχειριστεί σύνθετα προγράμματα χωρίζοντας τα σε επιμέρους τμήματα

Λέξεις Κλειδιά

Προγράμματα, m-file, Συναρτήσεις, function, scripts, Ανώνυμη συνάρτηση, Συνάρτηση Inline, Υποπρογράμματα

Ονόματα m-file & Μεταβλητών, λέξεις κλειδιά, Εμβέλεια Μεταβλητών, Τύποι Μεταβλητών και Ακρίβεια, Μεταβλητές & Πίνακες, ειδικοί τελεστές, Λογικές Εκφράσεις & Τελεστές Σύγκρισης.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Χρησιμοποιούν αποδεκτά ονόματα μεταβλητών & αρχείων
• Δηλώνουν σωστά τους τύπους των μεταβλητών
• Γνωρίζουν/Ρυθμίζουν την εμβέλεια των μεταβλητών
• Συντάσσουν λογικές εκφράσεις και συγκρίσεις

Λέξεις Κλειδιά

Ονόματα Μεταβλητών, λέξεις κλειδιά, Εμβέλεια, Τύποι Μεταβλητών, Ακρίβεια, Πίνακες, ειδικοί τελεστές, Λογικές Εκφράσεις, Τελεστές Σύγκρισης

Έλεγχος ροής προγράμματος. Η εντολή ελέγχου IF-ELSE, Η Εντολή Ελέγχου SWITCH-CASE, Η Εντολή Επανάληψης FOR, Η Εντολή Επανάληψης WHILE, Εντολές Εισόδου-Εξόδου, Η Εντολή DISP, Εντολές Μορφοποίησης, οι εντολές FPRINTF, SPRINTF και το όρισμα format.

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Ελέγχει τη ροή του προγράμματος
• Συνάσσει εντολές που πραγματοποιούν επαναλήψεις & επιλογές
• Μορφοποιεί την εμφάνιση των αποτελεσμάτων

Λέξεις Κλειδιά

Έλεγχος ροής, IF, ELSE, SWITCH, CASE, FOR, WHILE, Εντολές Εισόδου-Εξόδου, DISP, Μορφοποίηση, FPRINTF, SPRINTF

Εντολές Χειρισμού Αρχείων και Δεδομένων. Οι Εντολές SAVE & LOAD, Η Εντολές FOPEN & FCLOSE, Εντολές Χειρισμού των Γραφικών, Η Εντολή Σχεδιασμού PLOT, Εντολές Χειρισμού Σειρών Αλφαριθμητικών Χαρακτήρων Strings, Συναρτήσεις Αρχικοποίησης Πινάκων, Ειδικές πράξεις με πίνακες (στοιχείο-στοιχείο).

Στόχοι Ενότητας

Μετά το τέλος της ενότητας οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Χειρίζονται Δεδομένα από & προς αρχεία
• Δημιουργούν πιο σύνθετες γραφικές παραστάσεις
• Επεξεργάζονται σειρές χαρακτήρων
• Χρησιμοποιούν με μεγαλύτερη ευχέρεια τους πίνακες

Λέξεις Κλειδιά

Αρχεία Δεδομένων, SAVE, LOAD, FOPEN, FCLOSE, Εντολές Γραφικών, PLOT, Σειρές Χαρακτήρων, Strings, Αρχικοποίησης Πινάκων, πράξεις πινάκων στοιχείο-στοιχείο