itgk-kurs-2021/main.md

<link rel="stylesheet" href="./static/main.css"/>

<!-- .slide: data-background-color="#283681" -->

# ITGK Teori-kurs

<img src="./static/graphics/PVV-logo-blue.svg" width=40%/>

Note: Introduksjon

---

## <span class="red">⏺ **OBS:** Opptak</span>

Note:
PVV sin youtube-kanal

selv-introduksjon

Angående forelesningen

Planen min er å gå over alle temaene nevnt i pensum.
Kommer til å nevne en del biter som ikke nødvendigvis er viktig for pensum,
men som er viktig for å forstå innholdet

---

## Generelt

Hva er IT

Kort Historie

---

### Folk som er viktige

<!-- TODO: Add people and pictures --> 

- Von Neumann

---

<!-- .slide: data-auto-animate -->

### Et par begreper:

<div class="columns">
  <div>

   - PC <!-- .element: data-id="pc" -->
   - Operativsystem
   - Abstraksjon
   - Transistorer
   - IC

  </div>
  <div>

   - Hardware
   - Software
   - Kernel
   - WWW/Internet
   - High level/Low level
   - bit

  </div>
</div>

Note:
Operativsystem -> Ressursallokering -> Kernel -> Grafisk brukergrensesnitt

----

<!-- .slide: data-auto-animate data-transition="zoom-in" -->

<div class="columns">
  <div>

- PC <!-- .element: data-id="pc" -->

  </div>
  <div>

  </div>
</div>

----

---

<div class="columns">
  <div class="column">

| Enhet      | Størrelse         |
|------------|-------------------|
| byte       | 8 bits |
| kilobyte   | \\(1000\\) bytes |
| megabyte   | \\(10^6\\) bytes |
| gigabyte   | \\(10^9\\) bytes |
| terabyte   | \\(10^{12}\\)    |
| petabyte   | \\(10^{15}\\)    |
| exabye     | \\(10^{18}\\)    |

  </div>
  <div class="column"> <!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" -->

| Enhet      | Størrelse         |
|------------|-------------------|
| byte       | 8 bits |
| kilobyte   | \\(1000\\) bytes |
| megabyte   | \\(10^6\\) bytes |
| gigabyte   | \\(10^9\\) bytes |
| terabyte   | \\(10^{12}\\)    |
| petabyte   | \\(10^{15}\\)    |
| exabye     | \\(10^{18}\\)    |

  </div>
</div>

---

### Datatyper

- Integer
- Character
- Float
- Array
- String

Note:

char -> ASCII 7b, Extended ASCII 8b, UTF-8

Finnes flere, men disse

Objekter

---

### Tallsystemer

Note:

Forventet å kunne octal, binær, heksadesimal

går tom for siffer

delbarhet

hexadesimal i 4 binær chunks om gangen
octal i 3 binær chunks om gangen
revers

lurt å trene på

brukt ca. 20 min

---

*Slide med konversjon fra binær til octal og heksadesimal*

---

### Negative tall

Signed magnitude

bruker første biten

0000 = 1000
kaster bort en plass

Løsning: Twos complement:

0001 = 1
0000 = 0
1111 = -1

1000 = MIN_INT

Algoritme:
 - finn ut hva minste negative tall er
 - ta resten av bitsene, og konverter til desimal
 - regn ut offsett

---

### Flyttall

```
>>> 0.1 + 0.2
0.30000000000000004
```

<img src="./static/graphics/floating-point-structure.svg" width=80%/> <!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" -->

\\[ (+,\ \ 4,\ \ 1949284) = +1.949284 \cdot 10^4 = 19492.84  \\] <!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" -->

Note:

Matematisk tilnærming

Signed bit, exponent - 2^?, signifikant?

består av 3 biter, kan gi rare utregninger iblant

Opphøyd i 10, men i virkeligheten opphøyd i 2

Ikke veldig viktig, men kan være oppklarende.

---

# Hardware

<!-- TODO: add toc -->

- Datamaskin

---

# Datamaskin

Note:

Består av mange forskjellige biter.
datamaskin er bare et begrep vi bruker.
Kan gå galt på veldig mange lag i prosessen.
Moores law, antall transistorer i en IC dobles hver 2. år.

---

## Hovedkort (Motherboard)

<img src="./static/graphics/motherboard2.png" width="50%"/>

Note:

Limet som fester alle de andre bitene sammen.
Inneholder litt logikk for konfigurasjon av alle bitene, men lite ellers.

---

## CPU

<img src="./static/graphics/cpu.png" width=40%/>
<img src="./static/graphics/processor.gif" width=40%/>

Note:

Viktigste biten. Gjør alle beregningene.
Består av 3 biter, kontrollenhet, minneenhet, ALU
Kjører raskt, gHz
Har et visst sett med ting den kan gjøre, kalt et instruksjonssett.
Setter du disse på rad, så har du et program.

----

### Fetch Decode Execute Cycle (De 5 stegene)


Note:
*5 steg* hver gang den skal kjøre en instruksjon

PC - program counter
Branching - hopp til andre steder/loop
Kjører en instruksjon for hver klokkesykel, men gjør flere steg samtidig. Verdt å merke seg.

---

## Minne

<div class="columns" style="font-size: 0.6em;">
  <div>
    <h3>Primary</h3>

- Volatile
- Random Access

<img src="./static/graphics/ram.png" width=80% />

  </div>
  <div>
    <h3>Secondary</h3>

- Nonvolatile
- Sequential Access?

<img src="./static/graphics/storage_combined.svg" width=80% />

  </div>
</div>

Note:

Primær - RAM
tilfeldig access - kan nå hvor som helst øyeblikkelig
volatilt - uten strøm så forsvinner dataen.

Sekundær - Harddisk
Tregt - cd som spinner
Sekvensiell aksess - Må lete for å lese på riktig sted.
ikke volatilt - holder på data uten strøm
SSD - Nesten random access, ligner på ram, men er ikke volatil
CD, DVD, Ekstern harddisk, USB, osv.

---

# Digital Representasjon

---

## Analog/Digital



<div class="columns">
  <div>

<img src="./static/graphics/sound-points-white.svg" width=100%/>

  </div>
  <div class="column">

- ADC - inn på computeren
- DAC - ut fra computeren

  </div>
</div>

Note:

Analog kan du måle bortimot så nøyaktig du vil
Digital har et visst sett med 0 og 1


---

## Piksler

<div class="columns">
  <div class="column">
    <img src="./static/graphics/subpixel.svg" width=30%/>
  </div>
  <div class="column">
    <img src="./static/graphics/e.jpg" width=100%/>
  </div>
</div>

Note:

Piksler er en måte å representere bilder
En piksel er en liten bit av bildet, med en farge.
Ofte tilsvarer 1 piksel 1 LED på skjermen
Den fargen er representert som en sammensetning av 3 farger
Pleier ofte å være RGB

----

<style>
.rgb-pvv {color: #283681;}
.rgb-red {color: #FF0000;}
.rgb-gre {color: #00FF00;}
.rgb-blu {color: #0000FF;}
.rgb-cof {color: #C0FFEE;}
.rgb-whi {color: #FFFFFF;}
.rgb-bla {color: #000000;}
</style>

<h3>
  <span class="rgb-red">R</div><span class="rgb-gre">G</div><span class="rgb-blu">B</div>
  <span style="width: 10%; display: inline-block;"/>
  <img style="vertical-align:middle;" src="./static/graphics/subpixel.svg" width=40%/>
</h3>

Hver verdi er mellom 0 og 255

Kan derfor representeres som et hexadecimal med 6 tegn

<div class="replacable-fragment" style="font-size: 0.8em;">
  <div>

| Farge                                | <span class="rgb-red">Rød</span> | <span class="rgb-gre">Grønn</span> | <span class="rgb-blu">Blå</span> |
|--------------------------------------|---------------|---------------|---------------|
| <span class="rgb-pvv">#283681</span> | 28\\(_{16}\\) | 36\\(_{16}\\) | 81\\(_{16}\\) |
| <span class="rgb-red">#FF0000</span> | FF\\(_{16}\\) | 00\\(_{16}\\) | 00\\(_{16}\\) |
| <span class="rgb-cof">#C0FFEE</span> | C0\\(_{16}\\) | FF\\(_{16}\\) | EE\\(_{16}\\) |
| <span class="rgb-whi">#FFFFFF</span> | FF\\(_{16}\\) | FF\\(_{16}\\) | FF\\(_{16}\\) |
| <span class="rgb-bla">#000000</span> | 00\\(_{16}\\) | 00\\(_{16}\\) | 00\\(_{16}\\) |

  </div> <!-- .element: class="fragment fade-out" data-fragment-index="1" -->

  <div>

| Farge                                | <span class="rgb-red">Rød</span> | <span class="rgb-gre">Grønn</span> | <span class="rgb-blu">Blå</span> |
|--------------------------------------|----------------|----------------|----------------|
| <span class="rgb-pvv">#283681</span> | \\(40_{10}\\)  | \\(54_{10}\\)  | \\(129_{10}\\) |
| <span class="rgb-red">#FF0000</span> | \\(255_{10}\\) | \\(0_{10}\\)   | \\(0_{10}\\)   |
| <span class="rgb-cof">#C0FFEE</span> | \\(192_{10}\\) | \\(255_{10}\\) | \\(238_{10}\\) |
| <span class="rgb-whi">#FFFFFF</span> | \\(255_{10}\\) | \\(255_{10}\\) | \\(255_{10}\\) |
| <span class="rgb-bla">#000000</span> | \\(0_{10}\\)   | \\(0_{10}\\)   | \\(0_{10}\\)   |

  </div> <!-- .element: class="fragment fade-in" data-fragment-index="1" -->
</div>

Note:

Regn ut 1920x1080 x 24 bits

---

# PAUSE

---

## Lyd

<div class="columns">
  <div class="column">

<img src="./static/graphics/sound-points-white.svg" width=100%/>

  </div>
  <div class="column">

- Bør være dobbelt så ofte som høyeste frekvensen
- Bitdybde (16 bit er standard)

  </div>
</div>

\\[ 16\ bits \cdot 44100\ Hz \cdot (3 \cdot 60)s \cdot 2\ kanaler  \\] 

---

## Encoding og Komprimering

 - 
 - 
 - Lossless vs lossy

Note:

 Alt er 1 og 0, men det kan tolkes på forskjellige måter.

 Grunnen til at de ofte diskuteres sammen

----

### Eksempel på komprimering

\\[ AAAAAAABBBBAAAAABB \\]

\\[ A6B4A5B2 \\]  <!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" -->

----

### Eksempel på lossy komprimering

Dette er en eksempelsetning.

Dte e en eksmplstnig <!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" -->

Note:
ikke vanlig for tekst, men akseptabelt for video/lyd/bilde

---

# Algoritmer




----

---

## Kompleksitet

---

# Nettverk

---

## Internett

- Hva er det

----

### Historie

  
---


# Programvareutvikling