Programmeren
Hoofdstuk 1: inleiding
1.1 Doelstellingen
Waarom beleidsinformatica?
Gartner onderzoeksbureau
Hypecycle for emerging technologies
Verwachtingen naar nieuwe technologieën zijn vaak te groot => er ontstaat een hype
Technologie levert in het begin niet op wat verwacht werd
Pas later gaat verwachting naar ‘normaal’ niveau
“Information technology and business are becoming inextricably interwoven. I don’t think anybody
can talk meaningfully about the one without talking about the other.” Bill Gates
The age of digital
Digital? A.d.h.v. nulletjes en eentjes
Analog? A.d.h.v. een analogie (bv. wijzer die tijd beschrijft)
Data (= gegevens)
o Alles wat je kan opslaan als bit sequenties
Informatiesystemen data verwerken, opslaan etc.
Impact IT op macro-economisch niveau
- De wereld veranderd door IT:
o Digitalisatie
o Innovatie
o Globalisatie
Impact IT op micro-economisch niveau
- IT biedt opportuniteiten
o Toename in productiviteit
o Competitief voordeel
o Positieve impact op de bedrijfsvoering
o
1
,Waarom programmeren?
- Inzicht krijgen in werking van programmatuur + begrijpen v. uitdagingen omtrent
ontwikkeling software
- Krachting probleemoplossend instrument
Waarom Python?
- Eenvoudig
- Open sources
- Groot toepassingsgebied
Hoofdstuk 2: algoritmen en programmeren
2.1 Algoritmen
Een algoritme: een eindige reeks instructies die vanuit een gegeven begintoestand naar een
beoogd doel leidt.
M.a.w., een algoritme bepaalt hoe een welbepaald probleem kan worden opgelost:
1. de stappen die nodig zijn
Instructies= welbepaalde elementaire handelingen
Eindige reeks Zeer belangrijk: eindig in tijd& aantal
2. om vanaf een welbepaalde beginsituatie
3. een vooropgestelde uitkomst te bereiken
Eindige reeks instructies?
- Zo niet wordt beoogd doel niet bereikt
- Eindig in # én tijd (het laatste impliceert het eerste)
Toren van Hanoi
Traveling Salesman Problem (TSP)
Instantiaties, correcte en incorrecte algoritmen
Instantiatie v/e probleem: betreft specifieke begintoestand& doel
- Bv. instantiatie v/h TSP probleem vereist specifiëren van
o Wegennetwerk
o Locatie klanten
2
, o Capaciteit
o Conditites bv. maximale reistijd
Correct algoritme: bereikt voor iedere instantiatie het doel
- M.a.w. het lost het probleem op
Incorrect algoritme: bereikt niet voor iedere instantiatie het doel
- Sommige mogelijks wel
- Voor andere mogelijks geen uitkomst => eindeloos doorlopend algoritme
Een algoritme: een duidelijk gedefinieerde computationele procedure die een waarde of verzameling
van waarden als invoer neemt & een waarde of verzameling van waarden als uitvoer produceert.
Geen volledige definities
o bv. beginsituatie mist,
o verzameling ipv reeks
reeks volgorde bepaald
verzameling niet
2.2 Computeralgoritmen
Definitie
Computeralgoritme: een duidelijk gedefinieerde computationele procedure die een waarde of
verzameling van waarden als invoer neemt en een waarde of verzameling van waarden als uitvoer
produceert
Instructies (eindige reeks computer-uitvoerbare instructies)
Begintoestand (computer kan enkel bits als invoer nemen)
Doel (computer kan enkel bits als uitvoer produceren)
Sorteren v/e rij gehele getallen
Begintoestand een willekeurige, eindige rij v. gehele getallen
Beoogd doel van klein naar groot
Instructies eindige reeks computer-uitvoerbare instructies
Debiteren zichtrekening
Algoritme dat toelaat geld af te halen aan een bankautomaat perspectief van systeem (niet
gebruiker)
Omvat definitie van gegevens die te bewerken zijn begin toestand
Omvat instructies om gegevens te bewerken
3
, Na uitvoering wordt beoogde einddoel bereikt
Hoe algoritme noteren? Tekstueel, visueel, pseudocode…
Vb. pseudocode= debiteren v/e rekening
definitie
Een computationele procedure: een geordende reeks ondubbelzinnige, computer-uitvoerbare
stappen die een eindig proces beschrijven
Een proces: herhaalbare reeks afhankelijke activiteiten met een welbepaald eindresultaat en
startende vanaf een welbepaald beginpunt
1) geordend
Zorgvuldig opgebouwde structuur
o Volgorde= belangrijk
Geen losse verzameling
o Geordende set
Stappen moeten niet (altijd) in dezelfde volgorde worden uitgevoerd
o Vb. als deelresultaten worden samengevoegd
Parallel computing
o Omvatten meerdere reeksen stappen, die expliciet bepaald zijn in het algoritme, en
die afzonderlijk kunnen uitgevoerd worden
o # computers laten samenwerken
o Kan niet altijd gebruikt worden Moet meerdere reeksen stappen bevatten die
expliciet bepaald zijn in het algoritme, en die afzonderlijk kunnen uitgevoerd worden
2) Ondubbelzinnig
Reden: computer kan niet interpreteren
o Moet dus exact zijn in termen van basisstappen/ instructies die de machine kan
uitvoeren
Of… algoritmes die computer laten interpreteren
3) Computer-uitvoerbaar
≠eindigheid van de stap
= doenbaarheid/ uitvoerbaarheid van de stap
o Genereer een willekeurig getal tussen 0 en 1 pseudowillekeurig
o Muziek componeren
Instructies: verschillende niveaus
o Laagste niveau: geen instructies die dubbelzinnig zijn, beperkte set basisinstructies
o Maar: bestaande algoritmes kunnen als hoger-niveau of hogere-orde instructies
herbruikt worden
4
Hoofdstuk 1: inleiding
1.1 Doelstellingen
Waarom beleidsinformatica?
Gartner onderzoeksbureau
Hypecycle for emerging technologies
Verwachtingen naar nieuwe technologieën zijn vaak te groot => er ontstaat een hype
Technologie levert in het begin niet op wat verwacht werd
Pas later gaat verwachting naar ‘normaal’ niveau
“Information technology and business are becoming inextricably interwoven. I don’t think anybody
can talk meaningfully about the one without talking about the other.” Bill Gates
The age of digital
Digital? A.d.h.v. nulletjes en eentjes
Analog? A.d.h.v. een analogie (bv. wijzer die tijd beschrijft)
Data (= gegevens)
o Alles wat je kan opslaan als bit sequenties
Informatiesystemen data verwerken, opslaan etc.
Impact IT op macro-economisch niveau
- De wereld veranderd door IT:
o Digitalisatie
o Innovatie
o Globalisatie
Impact IT op micro-economisch niveau
- IT biedt opportuniteiten
o Toename in productiviteit
o Competitief voordeel
o Positieve impact op de bedrijfsvoering
o
1
,Waarom programmeren?
- Inzicht krijgen in werking van programmatuur + begrijpen v. uitdagingen omtrent
ontwikkeling software
- Krachting probleemoplossend instrument
Waarom Python?
- Eenvoudig
- Open sources
- Groot toepassingsgebied
Hoofdstuk 2: algoritmen en programmeren
2.1 Algoritmen
Een algoritme: een eindige reeks instructies die vanuit een gegeven begintoestand naar een
beoogd doel leidt.
M.a.w., een algoritme bepaalt hoe een welbepaald probleem kan worden opgelost:
1. de stappen die nodig zijn
Instructies= welbepaalde elementaire handelingen
Eindige reeks Zeer belangrijk: eindig in tijd& aantal
2. om vanaf een welbepaalde beginsituatie
3. een vooropgestelde uitkomst te bereiken
Eindige reeks instructies?
- Zo niet wordt beoogd doel niet bereikt
- Eindig in # én tijd (het laatste impliceert het eerste)
Toren van Hanoi
Traveling Salesman Problem (TSP)
Instantiaties, correcte en incorrecte algoritmen
Instantiatie v/e probleem: betreft specifieke begintoestand& doel
- Bv. instantiatie v/h TSP probleem vereist specifiëren van
o Wegennetwerk
o Locatie klanten
2
, o Capaciteit
o Conditites bv. maximale reistijd
Correct algoritme: bereikt voor iedere instantiatie het doel
- M.a.w. het lost het probleem op
Incorrect algoritme: bereikt niet voor iedere instantiatie het doel
- Sommige mogelijks wel
- Voor andere mogelijks geen uitkomst => eindeloos doorlopend algoritme
Een algoritme: een duidelijk gedefinieerde computationele procedure die een waarde of verzameling
van waarden als invoer neemt & een waarde of verzameling van waarden als uitvoer produceert.
Geen volledige definities
o bv. beginsituatie mist,
o verzameling ipv reeks
reeks volgorde bepaald
verzameling niet
2.2 Computeralgoritmen
Definitie
Computeralgoritme: een duidelijk gedefinieerde computationele procedure die een waarde of
verzameling van waarden als invoer neemt en een waarde of verzameling van waarden als uitvoer
produceert
Instructies (eindige reeks computer-uitvoerbare instructies)
Begintoestand (computer kan enkel bits als invoer nemen)
Doel (computer kan enkel bits als uitvoer produceren)
Sorteren v/e rij gehele getallen
Begintoestand een willekeurige, eindige rij v. gehele getallen
Beoogd doel van klein naar groot
Instructies eindige reeks computer-uitvoerbare instructies
Debiteren zichtrekening
Algoritme dat toelaat geld af te halen aan een bankautomaat perspectief van systeem (niet
gebruiker)
Omvat definitie van gegevens die te bewerken zijn begin toestand
Omvat instructies om gegevens te bewerken
3
, Na uitvoering wordt beoogde einddoel bereikt
Hoe algoritme noteren? Tekstueel, visueel, pseudocode…
Vb. pseudocode= debiteren v/e rekening
definitie
Een computationele procedure: een geordende reeks ondubbelzinnige, computer-uitvoerbare
stappen die een eindig proces beschrijven
Een proces: herhaalbare reeks afhankelijke activiteiten met een welbepaald eindresultaat en
startende vanaf een welbepaald beginpunt
1) geordend
Zorgvuldig opgebouwde structuur
o Volgorde= belangrijk
Geen losse verzameling
o Geordende set
Stappen moeten niet (altijd) in dezelfde volgorde worden uitgevoerd
o Vb. als deelresultaten worden samengevoegd
Parallel computing
o Omvatten meerdere reeksen stappen, die expliciet bepaald zijn in het algoritme, en
die afzonderlijk kunnen uitgevoerd worden
o # computers laten samenwerken
o Kan niet altijd gebruikt worden Moet meerdere reeksen stappen bevatten die
expliciet bepaald zijn in het algoritme, en die afzonderlijk kunnen uitgevoerd worden
2) Ondubbelzinnig
Reden: computer kan niet interpreteren
o Moet dus exact zijn in termen van basisstappen/ instructies die de machine kan
uitvoeren
Of… algoritmes die computer laten interpreteren
3) Computer-uitvoerbaar
≠eindigheid van de stap
= doenbaarheid/ uitvoerbaarheid van de stap
o Genereer een willekeurig getal tussen 0 en 1 pseudowillekeurig
o Muziek componeren
Instructies: verschillende niveaus
o Laagste niveau: geen instructies die dubbelzinnig zijn, beperkte set basisinstructies
o Maar: bestaande algoritmes kunnen als hoger-niveau of hogere-orde instructies
herbruikt worden
4
