Informatički praktikum 1

Raniji naziv predmeta: Informatička pismenost

Obaveštenja

[9. X 2022, 20:27] Od školske 2022/2023. godine se pretpostavlja da svi studenti koji ponovo slušaju neki od informatičkih predmeta zadržavaju ranije ostvarene predispitne obaveze (PO) i ne treba da se javljaju predmetnom nastavniku da bi to potvrdili. Samo studenti koji ne žele da zadrže neke ili sve PO, već im je namera da ponove određeni test ili seminarski rad, moraju da se jave na adresu misko at fil_bg_ac_rs do 17. X 2022. godine i precizno naznače šta od PO ponavljaju.

Stara obaveštenja

[12. X 2022, 19:00] U radnoj sedmici 10–14. X 2022. godine neće biti održan čas vežbi iz predmeta Informatički praktikum 1. U isto vreme, ali u drugoj učionici, održaće se nadoknada predavanja iz predmeta Informatika za bibliotekare 1 (četvrtak, 13. X 2022. godine, sa početkom u 13.15 u učionici 16a).

Osnovne informacije

Nastavni plan i program

Nastavni program u školskoj 2024/2025. godini

Literatura

Miloš Utvić: Materijali za Informatički praktikum 1 i 2:
- Procesor: rad i komunikacija sa radnom memorijom
- Softver, 1. deo, Katalozi i apsolutno adresiranje datoteka/kataloga u operativnim sistemima DOS i Windows, str. 70-76
- Apsolutno i relativno adresiranje datoteka/kataloga u operativnim sistemima DOS i Windows: primer
Poređenje jedinica memorijskog kapaciteta: IEC binarni prefiksi (Prefixes for binary multiples) i SI-prefiksi (SI prefixes). National Institute of Standards and Technology.
gbmb.org — Data Units Conversion (onlajn konverzija jedinica memorijskog kapaciteta)
Cvetana Krstev: Materijali za Informatički praktikum 1:
Predrag Janičić i Filip Marić:
- Programiranje 1, beleške sa predavanja, I smer, prve dve glave: Računarstvo i računarski sistemi (str. 9-23), Reprezentacija podataka u računarima (str. 35-37, str. 43-51)
Filip Marić:
- Informatika i računarstvo 1, udžbenik za prvi razred gimnazije, 1. izdanje, 2014. prva dva poglavlja: Osnovi informatike (str. 7-56), Arhitektura računarskog sistema (str. 57-98). U novim izdanjima (iz 2019. i 2023. godine), dostupnim u Biblioteci Katedre za bibliotekarstvo i informatiku, moguće je da je promenjena numeracija ili redosled podnaslova.
Duško Vitas:
- O pojmovima digitalno i digitalizacija. Jezik danas, god. XV, br. 13, str. 23–26, 2019.
- Znaci ili karakteri?. Jezik danas, god. XVI, br. 15, str. 35–40, 2020.
- Računar ili kompjuter: informatička zbrka. Jezik danas, god. XVI, br. 16, str. 15–21, 2020.
- Softver, hardver… ransomver!. Jezik danas, god. XVII, br. 17, str. 1–9, 2021.
- Beleške o ručnoj i automatskoj obradi srpskog jezika. Jezik danas, god. XIX, br. 22, str. 33–45, 2023.
Video materijali i animacije:
- Analogno i digitalno predstavljanje podataka
- Istorijat računarstva na Youtube-u:
  - Virtuelna rekonstrukcija Antikitere
  - Virtuelni logaritmar ("šiber") ARISTO-Scholar Nr. 0903
  - Paskalina kao igračka za decu
  - Kako radi Paskalina
  - Kako radi Lajbnicova računska mašina
  - Bebidževa diferencijalna mašina
  - Žakareve bušene kartice za automatsko tkanje
  - Holeritove bušene kartice za automatsku obradu popisa stanovništva u SAD 1890. godine
  - Pioniri digitalnog računarstva govore kako su napravili prve (elektromehaničke i elektronske) digitalne računare: 1. deo (1935-1945), 2. deo (1946-1950)
- Simulatori Bulove algebre (logička kola)
  - logic.ly
  - Logic Gate Simulator
- Rad procesora:
  - Faze izvršenja jedne instrukcije procesora na primeru programa za sabiranje dva broja u memoriji (Fetch, Execute, Decode: Flash-verzija, Youtube-verzija)
  - LMC/NAR, jednostavan jednoadresni procesor (specifikacija instrukcija i primeri mašinskih programa)
- Ulazni uređaji
- Izlazni uređaji i rezervne kopije (backup)
  - Rezervne kopije: magnetna traka ili magnetni disk (HDD)?
  - Mikrofilm i mikrofiš u biblioteci (čuvanje serijskih publikacija)

Predispitne obaveze

Test (10 poena)
- Termin: raspored testova i rezultati
- Gradivo:
  - Analogni i digitalni zapis podataka (literatura: Marić, str. 22–30. U novim izdanjima moguće je da je promenjena numeracija ili redosled podnaslova. U pitanju su podnaslovi Digitalni zapis podataka i Kodiranje karaktera)
  - Konverzija jedinica memorijskog kapaciteta (literatura: Marić, str. 20–22. U novim izdanjima moguće je da je promenjena numeracija ili redosled podnaslova. U pitanju je podnaslov Jedinice za merenje količine podataka); gbmb.org — onlajn konverzija jedinica memorijskog kapaciteta)
  - Memorije i njihova svojstva — uporedni pregled (literatura: Marić, str. 66–68. U novim izdanjima moguće je da je promenjena numeracija ili redosled podnaslova. U pitanju je podnaslov Memorijska hijerarhija)
  - Istorijat nastanka računara do II svetskog rata — (literatura: Marić, str. 32–49. U novim izdanjima moguće je da je promenjena numeracija ili redosled podnaslova. U pitanju je podnaslov Razvoj informacionih tehnologija; v. takođe Krstev: Istorijat nastanka računara; v. takođe Istorijat računskih sredstava na Youtube-u)
Seminarski rad (20 poena + bonus)

Ispit

Praktični ispit (Microsoft Word, min. 8 poena, maks. 15 poena)
Pismeni ispit (min. 20 poena, maks. 50 poena)
- Pribor za pismeni:
  - pribor za pisanje i brisanje
  - kalkulator
  - odštampane puškice (podsetnik ) za mašinske instrukcije jednostavnog procesora LMC/NAR
- Gradivo:
  - Teorijska pitanja (5 poena) iz sledećih oblasti:
  - Zadaci:
    - Obavezni zadatak (15 poena): analiza izvršavanja mašinskog programa na jednostavnom procesoru (redosled izvršavanja instrukcija i stanja posmatranih registara procesora i memorijskih registara).
    - Obavezni zadatak (15 poena): konverzija jedinica memorijskog kapaciteta (b, B, kb, kB, kiB, Mb, MB, MiB, Gb, GB, GiB, TB, TiB). Memorijski kapacitet optičkih spoljnih memorija (CD, DVD)
    - Obavezni zadatak (15 poena): apsolutno adresiranje kataloga i datoteka

Terminologija

Informacione nauke, računarstvo i informatika
Računar i računarski sistem
Hardver i softver
Sučelje (interfejs) i implementacija
Literatura: Vitas (2019–2023), članci u časopisu Jezik danas.

Analogni zapis podataka

Tehnologija. Primer: čuvanje zvučnog zapisa (fonograf, gramofon, audio kaseta)
Osetljivost kvaliteta zapisa na promene memorijskog medijuma.
Kvalitet zapisa sa protokom vremena
Mogućnosti kopiranja i transformacije zapisa
Literatura: Marić (2014), str. 22–30; Janičić i Marić, str. 35-37.

Digitalni zapis podataka

Tehnologija. Primer: čuvanje teksta, zvučnog i video zapisa (CD, DVD)
Osetljivost kvaliteta zapisa na promene memorijskog medijuma.
Kvalitet zapisa sa protokom vremena
Mogućnosti kopiranja i transformacije zapisa
Literatura: Marić (2014), str. 22–30; Janičić i Marić, str. 35-37.

Karakteristike memorijskih medijuma

Princip rada
- Elektronske memorije
  - RAM = Random Access Memory
    - SRAM = Static RAM
    - DRAM = Dynamic RAM
      - DDR SDRAM
  - ROM = Read Only Memory, PROM = Programmable ROM, EPROM = Erasable PROM
  - EEPROM = Electrically Erasable PROM, Flash, SSD = Solid State Drive
- Magnetne memorije (magnetna traka, HDD = Hard Disk Drive, FDD = Floppy Disk Drive)
- Optičke memorije (R = Recordable, RW = Rewritable)
  - CD = Compact Disc (CD ROM, CD-R, CD-RW)
  - DVD = Digital Video Disc ili Digital Versatile Disc (DVD ROM, DVD-R, DVD-RW)
  - BD = Blu-ray Disc (BD ROM, BD-R, BD-RW)
Trajnost zapisa (privremene i postojane, volatile and non-volatile)
Jedinice memorijskog kapaciteta
Adresivost (adresive, poluadresive, neadresive)
Literatura: Marić (2014), str. 20–22, 66–68, 83–89.

Karakteristike memorijskih medijuma (nastavak)

Prenos podataka (serijski i paralelni)

Vreme pristupa (brzina čitanja) i brzina upisa

Tip memorije	Tipično vreme pristupa	Tipična brzina serijskog upisa	Osnovna tehnologija
RAM (DRAM)	~10–100 nanosekundi	~10–100 GB/s (DDR4/DDR5)	Poluprovodnička privremena memorija
NVMe SSD	~25–100 microseconds (𝜇s)	~1,500–12,000+ MB/s	Postojane EEPROM memorije
SATA SSD	~0.1 milisekundi (ms)	~450–530 MB/s	Postojane EEPROM memorije
USB fleš uređaji / SD kartice	u milisekundama	~10–~300+ MB/s (varira)	Postojane fleš memorije
Hard Disk Drive (HDD)	~5–10 milisekundi (ms)	~80–160 MB/s	Magnetno-mehaničke memorije
Optički diskovi (CD, DVD, Blu-ray)	Desetine ili stotine milisekundi	~1–50 MB/s (varira)	Optičko-mehaničke memorije

Cena
Literatura: Marić (2014), str. 20–22, 66–68, 83–89.

Istorijat računskih sredstava

Stari vek
- nepozicioni brojni sistemi (primer: rimski brojevi)
- abakus, XXVII vek p.n.e. – XXIII vek p. n. e.
- mehanizam sa Antikitere, I vek p. n. e.
- pozicioni brojni sistemi:
  - Vavilon (osnova 60), XX vek p. n. e.
  - Indijski dekadni sistem (prirodni brojevi), I–IV vek
  - Arapski dekadni sistem (prirodni brojevi i razlomci); el Horezmi i al-Đabr (u latinskoj transkripciji algoritam i algebra), IX vek
  - Indijsko-arapski dekadni sistem u Evropi. Fibonači (Liber Abaci = Knjiga o računanju, ), XIII vek (digitalno izdanje Linda Hall Library Digital Collections dostupno u skladu sa licencom ).
Novi vek
- Logaritmi, Džon Neper, poč. XVII veka. Logaritmar ili šiber kao preteča kalkulatora.
- Paskalina, Blez Paskal, sredina XVII v.
- Lajbnicova računska mašina, druga polovina XVII v.
- Lajbnic istražuje binarni brojni sistem.
- Bušena kartica i automatsko tkanje, Žakar, poč. XIX v.
- Bebidž, 1822. diferencijalna mašina. Analitička mašina kao prvi (neostvareni) računar u modernom smislu.
- Džordž Bul. Zakoni mišljenja (George Boole An Investigation of the Laws of Thought) 1854.
- Herman Holerit, 1890. Bušena kartica i automatska obrada rezultata popisa u SAD.
- Atanasov i Beri 1939/1940. ABC. Binarni zapis i prekidački elementi, ali bez skladištenja programa
- Konrad Cuze 1938. Z1, 1940 Z2, 1941. Z3.
- ENIAC 1946. Prvi elektronski računar
Literatura:
- Literatura: Marić (2014), str. 33–49.
- Cvetana Krstev: Istorijat nastanka računara
- Video materijali i animacije

Periferijski uređaji. Ulazni uređaji

Literatura:
- Marić (2014), str. 72–81.
- Cvetana Krstev: Računari, str. 9–14.

Izlazni uređaji

Literatura:
- Marić (2014), str. 89–95.
- Cvetana Krstev: Računari, str. 14–18.

Računar u užem smislu. Procesor

Mašinske instrukcije. Opkôd; i adrese argumenata. Svaki računar je u osnovi četvoroadresni (dve adrese za ulazne argumente, jedna adresa za izlaz i jedna adresa za sledeću instrukciju).
Registri za eliminaciju adresa iz zapisa instrukcije (brojač instrukcija = program counter, akumulator = accumulator)
Magistrale (busevi). Registri kao baferi za prenos adrese i podataka magistralama (registar memorijske adrese = Memory Address Register = MAR; registar memorijskog podatka = Memory Data Register = MDR).
Aritmetičko-logička i kontrolno-upravljačka jedinica procesora.
Registar (tekuće) instrukcije = (Current) Instruction Register = (C)IR. Dekoder.
Keš memorija
Literatura:
- Procesor: rad i komunikacija sa radnom memorijom
- Faze izvršenja jedne instrukcije procesora na primeru programa za sabiranje dva broja u memoriji (Fetch, Execute, Decode: Flash-verzija (možda Vam zatreba ), Youtube-verzija)
- Marić (2014), str. 58–72, 81–84.

Analiza mašinskih programa za nastavni model računara LMC

Strukture mašinskog programa:
- linijska
- razgranata
- ciklična
Primeri mašinskih programa sa linijskom i razgranatom strukturom
Literatura: LMC/NAR, jednostavan jednoadresni procesor (specifikacija instrukcija i primeri mašinskih programa), str. 1–7.

Analiza mašinskih programa za nastavni model računara LMC (nastavak)

Primeri mašinskih programa sa cikličnom strukturom
Literatura: LMC/NAR, jednostavan jednoadresni procesor (specifikacija instrukcija i primeri mašinskih programa), str. 8–13.

Priprema za pismeni ispit

Zadatak sa konverzijom jedinica memorijskog kapaciteta u kombinaciji sa gradivom o digitalnom zapisu zvuka i slike u računaru.
Zadatak sa apsolutnim adresiranjem datoteka i kataloga na operativnom sistemu Windows.
Literatura:
- Poređenje jedinica memorijskog kapaciteta: IEC binarni prefiksi (Prefixes for binary multiples) i SI-prefiksi (SI prefixes). National Institute of Standards and Technology.
- gbmb.org — Data Units Conversion (onlajn konverzija jedinica memorijskog kapaciteta)
- Softver, 1. deo, Katalozi i apsolutno adresiranje datoteka/kataloga u operativnim sistemima DOS i Windows, str. 70-76
- Apsolutno i relativno adresiranje datoteka/kataloga u operativnim sistemima DOS i Windows: primer