F1 Introduktion och ingenjörsrollen EDAA05 Roger Henriksson Jonas Wisbrant I kursen får du en introduktion till de frågeställningar och problemområden som omfattas av D-programmet och ämnet datavetenskap och underlättar att förstå sammanhangen mellan kurserna. Kursen introducerar också flera av de arbetssätt som används inom programmet. 2 Den traditionella ingenjören Ingenjör Av ital. "encingnerius, ungefär krigsbyggmästare. Civilingenjör Ursprungligen en civil byggmästare. Jmf engelskans civil engineer. Roger Henriksson roger.henriksson@cs.lth.se E:4133B Jonas Wisbrant jonas.wisbrant@cs.lth.se E:2193 3 V-ingenjörens tid! The Falkirk Wheel, Skottland, förbinder Union Canal med Forth-Clyde Canal. Höjdskillnad 35 meter. http://www.thefalkirkwheel.co.uk 4
Ingenjören och industrialiseringen Elektronröret Med industrialiseringen kom behovet av mekaniska, och så småningom elektriska, konstruktioner. Civilingenjören får nya roller. Ingenjören blir maskinkonstruktör. M-ingenjören tar vid. ENIAC, 1946 (Electronic Numerical Integrator And Calculator) 18000 elektronrör Jacquardvävstol, uppfunnen 1805. Vävstolen kan genom att den styrs med hålkort skapa komplicerade vävmönster på helt maskinellt vis. 5 6 Datorn i Sverige Transistorn Matematikmaskinnämnden (1948-1963) Prof. Börje Langefors myntade ordet dator. John Bardeen Walter H. Brattain William B. Shockley Bell Laboratories, 1947 Nobelpris i fysik 1956 BARK 1950, Binär Automatisk ReläKalkylator BESK 1953, Binär Elektronisk SekvensKalkylator Världens snabbaste dator i några veckor... SMIL 1956, SifferMaskinen I Lund Grunden för miniatyrisering och pålitlighet. Ersatte efter hand de opraktiska elektronrören. E- och F-ingenjörer har sin storhetstid! 7 8
Den integrerade kretsen Transistorn och datorn Jack S Kilby Texas Instruments, 1958 Nobelpris i fysik 2000 Intel 4004 Intel, 1971 Första en-chipsmikroprocessorn PDP-8, 1965 Digital Equipment Corporation minidator IBM PC, 1981 9 10 En dators födelse Moore s lag The Soul of a New Machine Tracy Kidder Liber förlag, 1982 Antalet transistorer på ett chip kommer att fördubblas ungefär vartannat år. Gordon Moore, Intel 1965 Vinnare av Pulitzerpriset 1982. Beskriver utvecklingen av och ingenjörerna bakom Data General Eclipse MV/8000. 1971 Intel 4004, 2300 transistorer 1978 Intel 8088, 29000 transistorer 1989 Intel 486, 1.200.000 transistorer 2000 Intel Pentium 4, 42.000.000 transistorer 2005 Intel Pentium D, 291.000.000 transistorer Finns i E-husets bibliotek. Hastighet och minnesutrymme följer efter. 11 12
Moore s lag och framtiden På andra sida gränsen "It can't continue forever. The nature of exponentials is that you push them out and eventually disaster happens." Gordon Moore, 2005 Vi närmar oss de fysiska gränserna för miniatyriseringen. Räkneexempel: Senaste linjebredden: 32 nm (3,2x10-8 m) Kiselatomens diameter: 0,42 nm (4,2x10-10 m) 32 / 0,42 76 Dvs dagens minsta detaljer på ett chip är bara 76 kiselatomer breda! Multiprocessorchip (multi core) flera processorkärnor på ett chip. Förutsätter att programmen kan parallelliseras. Hur gör man det? 13 14 Datorisering av teknisk utrustning Datorn som komponent Produkter blir alltmer datoriserade... De flesta datorer ser inte ut som datorer. Delkomponent i teknisk utrustning av olika slag....och innehåller allt mer mjukvara! 15 16
Morgondagens ingenjör? Swedsoft 17 18 Morgondagens ingenjör D-ingenjören Morgondagens ingenjör D-ingenjören En stor andel av de produkter som tas fram inom svensk industri innehåller, eller kommer att innehålla, datorer i någon form. D-ingenjören behärska inte bara datorn i sig, utan har en bred kunskap om sådant som finns runt omkring datorn. Matematik, fysik, elektronik, reglerteknik, människor Det är detta som särskiljer D-ingenjören från andra IT-utbildade. 19 20
Kursöversikt, HT1 Grunderna för digital teknik datarepresentation, logik, digitala grindar Föreläsningar Övningar Datorlaborationer Tentamen! Kursöversikt, HT2 D-programmets utformning och innehåll, rapportskrivning. Gästföreläsningar Skriftlig rapport med muntlig presentation 21 22 Föreläsningar, HT2 Algoritmer Bildbehandling Datorgrafik Kompilatorteknik Reglerteknik Artificiell Intelligens Besök i LTHs robotlaboratorium m.m... 23