CS111 – Fundamentals of CS Lecture 1 Introduction

1. CS111 – Fundamentals of CSLecture 1Introduction Mohammad El-Ramly, PhD 2017 Acadox.com/class/48372

2. دعاء رب اشرح لى صدرى و يسر لى أمرى و احلل عقدة من لسانى يفقهوا قولى

3. Lecture 1 Outline • Course Objectives • Overview of Curriculum • Course Administration • Course Assessment

4. Join the Course Page • Go to acadox.com and create a new student account with YOUR FULL 4 ARABIC NAMES and Your ID • Then join the course page using one of these two ways. • http://www.acadox.com/join/Y1NVWG • Or http://www.acadox.com/class/48372 and enter code Y1NVWG • Download the slides and start working.

5. I. Objectives • Learning the basic computer terminology • Learning about digital data representation • Learning about computer architecture • Learning problem solving and algorithms • Learn about computer networks and security • Acquiring computer literacy • Learning programming principles (applied with Python)

6. نصائح هامة للدارس فى كلية الحاسبات • حدد موقفك من الكلية • اعتمد على نفسك – اسأل و ابحث • تعرف على أكبر عدد ممكن من الناس • الصاحب ساحب – فأحسن اختيار أصحابك • لكل شئ وقته – فر من الفتن فرارك من الأسد • تابع الجديد – اقرأ الكتاب ، طالع المواقع ، خذ كورسا أونلاين • الدراسة ليست كل شئ: العب رياضة ، احفظ القرآن ، إطلع رحلة

7. وقفة أمريكية An Hour of Code Code.org CodeCombat.com TouchDevelop.com وقفة أمريكية

8. US UK

9. High Demand for Qualified Developers & Software Engineers • Competition for software engineers continues to accelerate, with salaries being an area employers compete aggressively on to win talent.

12. x

13. Mohamed Gamal (2012) Google, Zurich, Switzerland Mohamed Magdi (2011) Booking.com AhmedAbdo(2009)GoogleCanada Mohamed Ahmed (2015) Orange Labs, Cairo Omar Elmohandes (2011) Amazon London Ahmed Abdelhay (2011) Game Developer, Holland Ahmed Aly (2009), Google USA, A2OJ Ahmed Abulkhair AUC, Amazon London Ahmed & Marwan (2012) FB, USA Ahmed Mamdouh Qatar Computing Reseach Institute Amr Samir (2001)Google, Zurich, Switzerland Mostafa Saad (2008) PhD Student, Canada Mohamed Abdelwahab (2001) PhD Student, Australia, ACM Most Famous Coach Abdelkareem Mamdouh Huessin Hesham (2008) Valeo, Egypt Yasser Yahia (2008) Amazon, Seattle, USA

14. Ark Survival (Instinct Games, Egypt)

15. Money is not everything … • لن تأخذ لقبرك شهادة و لا وظيفة و لا مال • و ابتغ فيما آتاك الله الدار الآخرة و لا تنس نصيبك من الدنيا • إنما الأعمال بالنيات و إنما لكل امرئ ما نوى • إن كان خرجَ يسعى على وَلَدِه صِغارًا ، فهو في سبيل الله ، وإن كان خرج يسعى على أبوين شيخين كبيرين ، فهو في سبيل الله، وإن كان خرج يسعى على نفسه ، يَعُفُّها، فهو في سبيل الله، وإن كان خرج يسعى رياء ومُفاخرة، فهو في سبيل الشيطان

17. II. What is this course about? • This is your first course in computing. • It will introduce you to the field of computing. • It should help you decide if you like this field and what branch of it you prefer. • Next courses: • Programming 1 (CS112) – Yr 1 • Programming 2 (CS213) – Yr 2 • Algorithms and Data Structures (CS214) – Yr 2 • File Organization (CS215) – Yr 2 • Databases Systems 1 (IS211) – Yr 2 • Decision Support / Simulation / Data Communication

18. What Is A Computer? • بالعربية: • حاسب – حاسبات • حاسوب - حواسيب

19. الحاسب الآلى هو ماكينة قادرة على إجراء العمليات الأساسية الأربع لمعالجة البيانات A computer is a machine capable of doing …. • إدخال Input • معالجةProcessing • إخراج Output • تخزين Storage

20. أنت حاسب و لكنك غير آلى You are a computer but not automatic ….. • إدخال: السمع ، البصر ، الشم ، اللمس • Eyes, Ears, Nose, …. • معالجة: العقل - Brain • إخراج: الكلام ، الأطراف • Tongue, Hands, …. • تخزين: الذاكرة - Memory

21. What Is A Computer? Charles Babbage Analytical Engine

22. History of Computing • Early computing devices • Abacus: positions of beads represent numbers • Gear-based machines (1600s-1800s) • Positions of gears represent numbers • Blaise Pascal, Wilhelm Leibniz, Charles Babbage

23. Chinese Wooden Abacus 23/54

24. Early Data Storage • Punched cards • First used in Jacquard Loom (1801) to store patterns for weaving cloth • Storage of programs in Babbage’s Analytical Engine • Popular through the 1970’s • Gear positions

25. Early Computers • Based on mechanical relays • 1940: Stibitz at Bell Laboratories • 1944: Mark I: Howard Aiken and IBM at Harvard • Based on vacuum tubes • 1937-1941: Atanasoff-Berry at Iowa State • 1940s: Colossus: secret German code-breaker • 1940s: ENIAC: Mauchly & Eckert at U. of Penn.

26. The ENIAC computer

27. History Note • First programmable computer • Designed by Charles Babbage • Began work in 1822 • Not completed in Babbage’s life time • First programmer • Ada Augusta, Countess of Lovelace • Colleague of Babbage • Created the first algorithm intended to be carried out by Babbage’s machine. • The first to recognize the full potential of a "computing machine“.

28. The Magic Bits • Bit: Binary Digit (0 or 1) • Bit Patterns are used to represent information • Numbers • Text characters • Images • Sound • And others

29. What Will We Study? 2 H E 3 G 5 4 أ ب ت L Programs 1 Algorithms 4 5

31. أين توجد الحاسبات؟ • الآلات المنزلية كالتلفزيون و الغسالة الأوتومتيك • أجهزة الإتصالات و السنترالات و الموبيلات • وسائل النقل من السيارة للصاروخ • آلات التصنيع و خطوط الإنتاج • البنوك و ماكينات الصرافة • فى دار النشر • لعب الأطفال • على مكتبك

32. أين توجد الحاسبات؟

33. ٢- أنواع الحاسبات من حيث الحجم أو السرعة أ- الحاسبات العملاقة (الرئيسية أو المركزية)Mainframe Computers ب- الحاسبات المتوسطة Mini Computers ج- الحاسبات الصغيرة Micro Computers د- الحاسبات فائقة السرعة Super Computers

34. أ- الحاسبات العملاقة (الرئيسية أو المركزية) • حاسبات ضخمة تستخدمها المؤسسات الكبيرة كالبنوك و شركات الطيران و الوزارات • ذات سرعة هائلة و قدرة حسابية فائقة • يمكن لمئات أو آلاف المستخدمين إستعمالها فى نفس الوقت من خلال نهايات • طرفية Terminals

35. ب- الحاسبات المتوسطة • حاسبات ذات سرعة كبيرة و قدرة حسابية عالية • يمكن لعشرات أو مئات المستخدمين إستعمالها فى نفس الوقت من خلال نهايات طرفية Terminals • تستخدمها المؤسسات متوسطة الحجم كالشركات الصناعية و غيرها

36. ج- الحاسبات الصغيرة • أقل فى السرعة من الأنواع السابقة • صغيرة الحجم • مصممة أساسا للإستخدام الفردى أو عدد محدود من الأفراد • تشمل عدة أنواع كما يلى

37. أنواع الحاسبات الصغيرة • الخادم (سيرفر) Server: يستخدم لوضع البرامج كى تكون متاحة للأفراد من خلال شبكة فمثلا الويب سيرفر Web Server الذى يجعل البرامج متاحة للمستخدمين من خلال الشبكة العنكبوتية • الحاسب المكتبى Desktop Computer و هو للإستخدام الشخصى الثابت

38. أنواع الحاسبات الصغيرة • الحاسب المحمول (لاب توب) Laptop Computer و هو للإستخدام الشخصى المتنقل و يحتوى على بطارية يعاد شحنها و يمكنها تشغيل الحاسب لثلاث ساعات أو أكثر بدون مصدر كهرباء • الحاسب المفكرة Notebook و هو نوع من الحاسبات المحمولة يتميز بصغر الحجم و خفة الوزن • قد يصل إلى 2 أو 1,5 كيلو ليسهل حمله بإستمرار

39. أنواع الحاسبات الصغيرة • الحاسب الجيبى و هو يشبه التليفون المحمول • و يوضع فى الجيب و إمكاناته الحسابية محدودة • 6. الحاسب اللوحى كالآى باد iPad

40. د- الحاسبات فائقة السرعة • حاسبات ذات سرعة هائلة تفوق الأنواع الأخرى • توجد فى المراكز العلمية و مراكز البحوث • تستخدم لمعالجة كميات هائلة من البيانات العلمية كما فى بحوث الفضاء و الصور الجوية و غيرها

41. ٣- ما هى مكونات الحاسب الآلى؟ • يتكون الحاسب من الماكينة (الهاردوير Hardware) و البرامج (السوفتوير Software) • الهاردوير هو الجسد أو المكون المادى المحسوس للحاسب • السوفتوير هو الروح أو المكون المعنوى لجهاز الحاسب • الماكينة بلا برامج جثة هامدة كالجسد بلا روح Software Hardware

43. III. Course Contents Computer Basics Dr. Mohammad El-Ramly • Computer Overview • Binary System • Data Representation • Computer Architecture • Data Storage • Networks and Internet • Social Impact of Computers • Problem Solving • & Programming • Dr. NouhSabry • Problem Solving • Flowcharts • Algorithms • Programming

44. Course Etiquette • You must attend all lectures, sections and labs on time. • You must actively participate in discussions, assignments, lab work, etc. • Code of honor • No copying from any source • Submit only your own original work • You are encouraged to ask questions. • You are encouraged to offer answers.

45. Course Tools • This course will introduce a combination of SW tools: • MS Windows • MS Office: Word, Excel and Power Point • A programming language

46. Readings • Readings are essential for this course. You must read related chapters from

47. Homework till next time ….. • Join http://www.acadox.com/join/Y1NVWG • Do Assignment 0 (2 marks) • Formstudy groups of 5 and submit your names to me. • Read lecture 1 slides and chapter 0 from the book (0.1 and 0.2) • ReadWikipedia article on حاسوب • Watch Charles Babbage's Analytical Engine https://www.youtube.com/watch?v=QVxbNZWLP60 • Book a time for oral teston Tuesday • Get familiar with Windows and MS Office

48. Terminology • Algorithm: A set of steps that defines how a task is performed • Program: A representation of an algorithm • Programming: The process of developing a program • Software: Programs and algorithms • Hardware: Equipment / Machinery 48/54

49. 500 Terms Competition • You have till 30 Sep to submit • Prize is 500 LE • Teams of 5 people max • Write an Arabic definition for each term and submit report to me. 49/54

50. 500 Terms Competition 50/54