Πλήρης τίτλος μαθήματος: "Προγραμματισμός & Χρήση Η/Υ - Βασικά εργαλεία λογισμικού"

Συνοπτική περιγραφή μαθήματος
Σκοπός του μαθήματος είναι να φέρει τους πρωτοετείς φοιτητές σε επαφή με τους σύγχρονους Η/Υ, με ορισμένα βασικά εργαλεία λογισμικού και, κυρίως, με τις βασικές αρχές του προγραμματισμού, όπως αυτές υλοποιούνται στο περιβάλλον της MATLAB και στη FORTRAN 90/95

Διδάσκοντες-ΔΕΠ
Α. Μπουντουβής (Σ) - email: boudouvi@chemeng.ntua.gr - προσωπική ιστοσελίδα

ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ- ΕΔΥΠ-ΕΤΕΠ
Α. Σπυρόπουλος - email: aspyr@hemeng.ntua.gr
Φ. Δογάνης - email: filippos@central.ntua.gr

Οργάνωση διδασκαλίας
Θεωρία και ασκήσεις (μαζί): 5 ώρες εβδομαδιαίως (3+2)

Αλφαβητική κατανομή σε 2 παράλληλα τμήματα όπου διδάσκονται και ασκούνται hands-on στους Η/Υ του PC-LAB τον προγραμματισμό Η/Υ (γλώσσα MATLAB
και FORTRAN) . Το 1ο τμήμα κάνει μάθημα Δευτέρα και Τρίτη και το 2ο τμήμα Δευτέρα και Παρασκευή, ακριβώς το ίδιο, από τους ίδιους διδάσκοντες. Στη μέση του εξαμήνου, τα δύο τμήματα "ανταλλάσσουν" ημέρες.

Το μάθημα χωρίζεται σε θεωρία και ασκήσεις. Κατά την παρουσίαση της θεωρίας οι φοιτητές εφαρμόζουν στους υπολογιστές αυτά που διδάσκονται υπό
την καθοδήγηση του διδάσκοντα. Τυχόν προβλήματα εφαρμογής αντιμετωπίζονται με τη συνεργασία του επικουρικού προσωπικού που είναι παρόν, γι’ αυτό το σκοπό, στο PCLAB. Κατά τη διάρκεια των ασκήσεων κάθε τμήμα χωρίζεται σε 5 ομάδες των 18(=90/5) φοιτητών η καθεμιά. Οι φοιτητές καλούνται να αναπτύξουν, μόνοι τους, κώδικες (3–10, αναλόγως τη δυσκολία) FORTRAN ή MATLAB πάνω στην θεωρία που διδάχτηκαν υπό την επίβλεψη επικουρικού προσωπικού για κάθε ομάδα.
Μέχρι την 9η βδομάδα, σύμφωνα με την επίσημη κατανομή της ύλης, διδάσκεται MATLAB, ενώ στο υπόλοιπο του εξαμήνου συνεχίζεται η διδασκαλία με FORTRAN.

Ύλη
Ενδεικτικά βάσει της κατανομής της ύλης από τον ιστότοπο του μαθήματος, στην εξεταστέα ύλη συμπεριλαμβάνονται:

• Για τη Matlab: Αριθμητικές παραστάσεις, προτεραιότητα αριθμητικών τελεστών, εντολή format, μεταβλητές, μαθηματικές συναρτήσεις, εκθετική μορφή, λογικοί τελεστές, προτεραιότητα λογικών τελεστών, προκαθορισμένες μεταβλητές, εισαγωγή, εξαγωγή δεδομένων, γραφικές παραστάσεις, διανύσματα, πίνακες, πράξεις μεταξύ πινάκων και διανυσμάτων, δομή if, σφάλματα (συνατικά, εκτέλεσης, λογικά), διόρθωση σφαλμάτων, δομές fo, while, συγγραφή συναρτήσεων ορίσματα εισόδου-εξόδου, συναρτήσεις ως ορίσματα συναρτήσεων, ολοκληρωμένη πορεία ανάπτυξης και συγγραφής κώδικα, φάλματα στρογγυλοποίησης (Round‐offerrors), αναπαράσταση αριθμών στο δυαδικό (binary) σύστημα, δυαδική αναπαράσταση ακέραιων και πραγματικών στους υπολογιστές, Single, Double precision, machine epsilon, realmax, realmin
• Για τη Fortran: Πραγματικές και ακέραιες μεταβλητές, ορισμός τιμών, εκτύπωση μηνυμάτων και τιμών των μεταβλητών, πράξεις μεταξύ μεταβλητών, αριθμητικές παραστάσεις, εσωτερικές συναρτήσεις, εισαγωγή δεδομένων από το πληκτρολόγιο, έλεγχος ροής του κώδικα (blockif), παραλλαγές block if,
  λογικοί τελεστές, επανάληψη do, εμφωλευμένες επαναλήψεις do, επανάληψη do υπό συνθήκη, διατεταγμένα σύνολα τιμών (arrays), πίνακες, διανύσματα, μεταβλητές διπλής ακρίβειας, απαίτηση σε μνήμη (bytes) για την αποθήκευση των μεταβλητών, πεδία τιμών των μεταβλητών, ακρίβεια υπολογισμών
  (machine epsilon), overflow, underflow, σφάλματα αποκοπής και στρογγυλοποίησης (round‐off errors), μορφοποίηση αποτελεσμάτων, εισαγωγή/εξαξωγή δεδομένων σε αρχείο,υποπρογράμματα (subroutines,
  functions)

Αξιολόγηση - Βαθμολογία
Η εξέταση πραγματοποιείται στο ηλεκτρονικά στο PC-Lab της σχολής. Υπάρχει η δυνατότητα συμμετοχής σε προαιρετική πρόοδο περίπου στα μισά του εξαμήνου η οποία συμβάλλει κατά 40% στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού, σε περίπτωση που ο βαθμός της είναι μεγαλύτερος από αυτόν της τελικής εξέτασης. Σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση μετράει 100% ο βαθμός της τελικής εξέτασης.


Συγγράμματα από το σύστημα του Ευδόξου

1. MATLAB: ΜΙΑ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ, STORMY ATTAWAY
2. ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ MATLAB, Ιωάννης Καλατζής

Σημειώσεις από εσωτερικές εκδόσεις ΕΜΠ για Fortran

1. "Προγραμματισμός με FORTRAN - Συνοπτικός Οδηγός" - Σπυρόπουλος Α., Μπουντουβής Α.
2. Διαφάνειες των διαλέξεων

Σημειώσεις από εσωτερικές εκδόσεις ΕΜΠ για Matlab
"Εισαγωγικές σημειώσεις για το MATLAB" - Δογάνης Φ.


Επιπρόσθετη Συνιστώμενη βιβλιογραφία (από φοιτητές, για εμβάθυνση)

• "Fortran 95/2003 explained" - Metcalf M. , Reid J. , Cohen M.