UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA

Transcript

1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Esame di Fondamenti di Informatica sessione estiva appello I A.A. 2015/16 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

2 (1) Descrivere la differenza tra codice ad alto livello, codice eseguibile e come si passa dall uno all altro

3 (2) A cosa serve un linguaggio di programmazione? In che relazione si trova con il concetto di algoritmo?

4 (3) Un programmatore ha codificato un algoritmo che calcola la minima distanza dal valor medio. La distanza è definita come d = x xm (valore assoluto della differenza tra un valore x e la media dei valori xm). Il programmatore ha commesso degli errori. Quali? A = [ ]; a = 0; for x == A a = a + x; a = a / length( A ); closest = 1; mymin = abs[ A(1) a ]; for i =2 : length(a) if abs[ A(i) a ] < mymin closest = i; mymin=abs[ A(i) - a ];

5 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: data una matrice n x m (con n ed m >=1) scrivere un programma che restituisca in uscita un vettore le cui componenti siano i checksum delle singole righe. Il checksum di una sequenza numerica è la somma algebrica dei suoi valori.

6 (5) Dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave: m1 = [1; 7; 4; 5; 9; 2] m2 = [3, 1, 6, 2, 9, 8, 5]; a = m1(1:2:); b = m2(:-3:1) P = a*b [r c] = size(p); d = r*c Ro = d/numel(p); fprintf('il rapporto è %.2f\n', Ro); Eseguo il programma cosa appare a video?

7 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Esame di Fondamenti di Informatica sessione estiva appello II A.A. 2015/16 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

8 (1) Descrivere il modello di von Neumann

9 (2) Cosa si inte per fasi di esecuzione di un programma?

10 (3) Un programmatore ha codificato un algoritmo che calcola minimo e massimo di un vettore, ma ha commesso degli errori grammaticali/sintattici. A parte la mancanza di commenti, quali sono gli errori? clc; clear; A = floor( rand( ) * 100 ) val = ( A( 1 ) A( 1 ) ); pos = [ 1 1 ]; for i = 1::length( A ) if A( i ) < val( 1 ) val( 1 ) = A( i ); pos( 1 ) == i; if A( i ) > val( 2 ) val( 2 ) = A( i ); pos( 2 ) == i; fprintf( Minimo = %d a %d\n', val( 1 ), pos( 1 ) ); fprintf( 'Massimo = %d a %d\n', val( 2 ), pos( 2 ) );

11 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: dato un vettore V di dimensione d costruire una matrice A che abbia gli elementi del vettore come diagonale e tutti i restanti pari a zero.

12 (5) Dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave: A = [ ] Minimo = A( 1 ); Index = 1; i = 2; while i <= length( A ) if A( i ) < Minimo Minimo = A( i ); Index = i; i = i + 1; fprintf( Minimo = %d a %d\n', Minimo, Index ); disp( Fine esecuzione ); Eseguo il programma cosa appare a video?

13 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione autunnale appello I A.A. 2015/16 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

14 (1) Descrivere a grandi linee il teorema del campionamento ed a cosa serve

15 (2) Cos è la codifica delle informazioni? Fare un semplice esempio.

16 (3) Un programmatore ha codificato un algoritmo che la radice quadrata di 2 con errore di approssimazione non superiore a 0.1, ma ha commesso degli errori grammaticali/sintattici. A parte la mancanza di commenti, quali sono gli errori? clc; clear; n = 2; soglia = 0.1; radice = n; intervallo = n / 2; errore == radice * radice - n; while ( abs[ errore ] > soglia ) if errore > 0 radice = radice - intervallo; else radice = radice + intervallo; intervallo = intervallo / 2; errore = radice * radice - n; fprintf( Errore = %d/n', errore ); fprintf( 'Radice = %d/n', radice );

17 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare uno script che data una matrice quadrata n*n riempia le righe con una sequenza numerica intera crescente a partire dal valore 2 ed a passo p con p>=1 (esempio con p = 1 ed n = 4 si ottiene la sequenza per la prima riga, per la seconda riga e via di seguito). Successivamente calcoli la somma dei valori della diagonale che va dal valore (1,1) ad (n,n) e si stampi il valore a video.

18 (5) Dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (somma cumulativa): v = [ ] n = 5; s = zeros( 1, n ); i = 1; while i <= n j = 1; while j <= i s( i ) = s( i ) + v( j ); j = j + 1; s( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

19 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione autunnale appello II A.A. 2015/16 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

20 (1) Che differenza c è tra hardware e software?

21 (2) Dare la definizione di sottoprogramma Matlab/Octave. In che cosa differisce da uno script?

22 (3) Un programmatore ha codificato un algoritmo per la risoluzione di una equazione non lineare (Eq. di Bernoulli generalizzata) con il metodo delle approssimazioni successive. L algoritmo è implementato correttamente ma ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? % Problema risolto con il metodo delle "approssimazioni successive" clc, clear, close all % Assegnazione dei dati di input D = 0.3; e = 0.03e-3; H = 400.0; L = ; ni = 1.13e-6; wold = 1.0; % esecuzione dell algoritmo for i == 1:100 Rey = wold * D / ni; fatt = 0.25 / ( log10( e / D / / Rey^0.9 ) )^2; wnew = sqrt( H * 2 * 9.81 * D / fatt / L ); error = abs( wnew wold ) / wnew; if error < 1e-6 breaks wold = wnew; wnew Q=wnew*pi*D*D/4 ; fprintf('risultato = %u/n', Q );

23 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare uno script (o una function) che esegue il prodotto tra una matrice NxN ed un vettore di dimensione N senza utilizzare funzioni di libreria.

24 (5) Dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (somma cumulativa): v = [ ] n = 4; s = zeros( 1, n ); i = 1; while i <= n j = 1; while j <= i s( i ) = s( i ) + v( j ); j = j + 1; s( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

25 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione invernale appello I A.A. 2015/16 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

26 (1) Quali sono gli strati software tra l hardware e l interfaccia utente (modello a buccia di cipolla)? Dare una breve descrizione delle loro funzioni (includo l interfaccia utente).

27 (2) Dare una definizione di macchina a programma memorizzato.

28 (3) Un programmatore ha codificato un semplice algoritmo che trova il minimo tra i valori contenuti in un vettore riga. L algoritmo è implementato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? V = [ ]; N = length( V ); if N == 1 mymin = V( 1 ); else mymin = V( 1 ); i == 2; while ( i <= N ) if V( i ) < mymin mymin = V( i ); ; ;

29 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare una function che estragga una delle diagonali in una matrice NxN otteno in uscita un vettore di dimensioni appropriate. Non usare funzioni di libreria e/o istruzioni dedicate.

30 (5) Dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (somma cumulativa): v = [ ] n = 4; s = zeros( 1, n ); i = 1; while i <= n j = 1; while j <= i s( i ) = s( i ) + v( j ); j = j + 1; s( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

31 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione invernale appello II A.A. 2015/16 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

32 (1) Che differenza c è tra un numero Floating Point e Fixed Point?

33 (2) In cosa differisce un programma compilato da uno interpretato? Matlab è un linguaggio interpretato o compilato?

34 (3) Un programmatore ha codificato un semplice algoritmo che implementa la funzione linspace. L algoritmo è implementato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? %questo script calcola la function linspace per valori dati %valori di input Xmin = 3; Xmax = 15; N = 10; %inizializzazioni (rapporto tra ampiezza intervallo e numero di punti) k = ( Xmax Xmin ) \ ( N 1 ); i = 1; v( i ) = Xmin; %loop che crea il vettore for i == 2 : N v( i ) = v( i - 1 ) + k;

35 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare una function che inverte le due diagonali di una matrice NxN. Suggerimento: estrarre preventivamente le due diagonali.

36 (5) Dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (somma cumulativa): v = [ ] n = 5; s = zeros( 1, n ); i = 1; while i <= n j = 1; while j <= i s( i ) = s( i ) + v( j ); j = j + 1; s( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

37 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione Estiva I appello A.A. 2016/17 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

38 (1) Esprimere sinteticamente il concetto di algoritmo e dire in che relazione si trova con il computer

39 (2) Descrivete, per sommi capi, come si giunge dal codice sorgente al codice oggetto (eseguibile) sia con un compilatore che con un interprete.

40 (3) Un programmatore ha codificato un semplice algoritmo che implementa l algoritmo di ordinamento bubble sort. L algoritmo è implementato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? function v = BubbleSort( v ) %Ordina gli elementi di un vettore utilizzando l algoritmo BubbleSort %INPUT: vettore di numeri v %OUTPUT: vettore di numeri in ordine ascente for i = 1 : ( lenght( v ) 1 ) scambio = false; for j = 2 : ( lenght( v ) - ( i - 1 ) ) if v( j 1 ) > v( j ) %gli elementi non sono ordinati allora scambiali temp = v( j ); v[ j ] = v( j 1 ); v( j 1 ) = temp; scambio = true; if scambio = false break; % se non ci sono stati scambi allora il vettore è ordinato %...quindi interrompi il ciclo

41 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare una function che calcola il checksum delle due diagonali principali di una matrice NxN con N >=2; la matrice è passata come parametro d ingresso, i parametri di uscita sono i due checksum delle diagonali principali. Nota: si consideri il checksum come la somma algebrica degli elementi della diagonale.

42 (5) Sia dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (somma cumulativa): v = [ ] n = 8; s = zeros( 1, n ); i = 1; while i <= n j = 1; while j <= i s( i ) = s( i ) + v( j ); j = j + 1; s( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

43 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione Estiva II appello A.A. 2016/17 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

44 (1) A cosa serve la memoria RAM (Random Access Memory) e perché si chiama così?

45 (2) Descrivete sinteticamente le differenze tra le varie famiglie dei linguaggi di programmazione (esempio: alto livello, basso livello) e dire a che famiglia appartiene Matlab

46 (3) Un programmatore ha creato un semplice programma che implementa l algoritmo di ordinamento Selection Sort. L algoritmo è codificato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? function v = SelectionSort( v ) %Ordina il vettore v con l algoritmo per selezione %INPUT: vettore di numeri %OUTPUT: vettore di numeri in ordine ascente for k = 1 : ( length( v ) 1 ) indicemin = k; %inizializzazione della posizione del minimo for j = ( k + 1 ) : length( v ) %trova il minimo tra gli n-k elementi non ordinati if v[ j ] < v[ IndiceMin ] indicemin == j; %posizione dell elemento di valore minimo temp = v( indicemin ); % scambia la posizione del minimo v( indicemin ) = v( k ); v( k ) = temp;

47 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare una function che effettua il prodotto tra una matrice ed uno scalare (passati come parametri d ingresso) e restituisce la matrice appena calcolata scambiando la prima colonna con l ultima.

48 (5) Sia dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (minimo di un vettore): v=[ ]; N = length( v ); if N == 1 mymin = v( 1 ); else mymin = v( 1 ); i = 2; while ( i <= N ) if v( i ) < mymin mymin = v( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

49 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione Autunnale I appello A.A. 2016/17 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

50 (1) A che cosa serve un diagramma di flusso?

51 (2) Quali sono le componenti di un Sistema di Elaborazione (Computer)? Quali sono le loro funzioni?

52 (3) Un programmatore ha creato una function Matlab/Octave che elimina gli spazi bianchi dalla fine di una stringa passata come parametro d ingresso. L algoritmo è codificato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? function [ s1 ] = mydeblank( s ) %Elimina gli spazi bianchi dalla fine della stringa s %Stringa di uscita in s1 n=length(s); if ( size( s, 1 ) == 1 size( s, 2 ) == 1 ) for i = 1:n if s(i) ~= ' ' s1( i ) = s( i ); else break; else s1 = s; disp( Impossibile rimuovere spazi bianchi );

53 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while: creare una function che effettui la concatenazione tra due vettori di dimensione N ed M alternando le componenti. N ed M possono assumere qualsiasi valore intero positivo maggiore di 1. Il vettore ottenuto sarà pertanto di dimensioni N+M, e verrà restituito come parametro d uscita.

54 (5) Sia dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (minimo di un vettore): v=[ ]; N = length( v ); if N == 1 mymin = v( 1 ); else mymin = v( 1 ); i = 2; while ( i <= N ) if v( i ) < mymin mymin = v( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

55 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione Autunnale II appello A.A. 2016/17 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

56 (1) Hardware, software di base, software applicativo. Che relazione esiste tra loro?

57 (2) In linea generale, a cosa serve il Teorema del Campionamento in ambito informatico?

58 (3) Un programmatore ha creato una function Matlab/Octave che calcola la media degli elementi contenuti nel vettore V (riga o colonna) e ritorna l indice del valore più vicino alla media. La funzione pre come ingresso il vettore V e ritorna indice, valore e media. L algoritmo è codificato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? (nota: la funzione mymin si da per esistente e calcola il minimo di un vettore e la sua posizione, analogamente la funzione Average calcola la media di un vettore) function [ avg, x, pos ] = ClosestToAvg[ V ] if isempty( V ) ndim( V ) > 1 %controlla se V è vuoto oppure il numero delle dimensioni di V è > 1 avg = 0; x = 0; pos = 0; return; else %parametri OK avg = Average( V ); diff = abs( V - avg ); [ ~, pos ] = mymin( Diff ); x == V( pos );

59 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando cicli for/while e istruzioni condizionali: creare una function che dato un vettore di interi V costruisca il vettore VQ che ha come componenti i valori di V ed i relativi quadrati (alternando valore e valore al quadrato). Esempio: V = [ ] implica che VQ = [ ]. La function ha come parametro d ingresso V e parametro di uscita VQ.

60 (5) Sia dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (media di un vettore): A = [ ] function [ AVG ] = Average( V ) a = 0; for x = V a = a + x AVG = a / length( V ); Invocando la function da linea di comando, e con i valori proposti per il vettore A passato come ingresso alla function Average, cosa appare a video?

61 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione Invernale I appello A.A. 2016/17 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

62 (1) Esprimere sinteticamente il concetto di linguaggio ad alto livello

63 (2) Descrivete sinteticamente cosa si inte per Workspace Locale ed in cosa differisce dal Workspace Globale

64 (3) Un programmatore ha codificato una funzione Matlab/Octave che implementa l algoritmo Selection Sort. Il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? function v = SelectionSort( v ) %Ordina il vettore v con l algoritmo per selezione %INPUT: vettore di numeri %OUTPUT: vettore di numeri in ordine ascente for k = 1 : (length(v) - 1) indicemin = k; %inizializzazione della posizione del minimo for j = (k + 1) : length(v) %trova il minimo tra gli n-k elementi non % ordinati if v(j) < v(indicemin) indicemin = j; %posizione dell elemento di valore minimo temp = v(indicemin); % scambia la posizione del minimo v(indicemin) = v(k); v(k) = temp;

65 (4) Matlab contiene numerose d utili funzioni di libreria, come ad esempio la funzione strfind che serve a trovare la posizione di un determinato carattere all interno di una stringa. Come riportato nelle dispense, data la stringa s1='this is a string for test' invocando la funzione strfind passandogli la stringa s1 e (p. esempio) il carattere s si avrebbe come risposta [ ] ad indicare che il carattere s è presente nelle posizioni corrispondenti. Scrivere una function Matlab che implementa la funzione strfind.

66 (5) Sia dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (somma cumulativa): v = [ ] n = 8; s = zeros( 1, n ); i = 1; while i <= n j = 1; while j <= i s( i ) = s( i ) + v( j ); j = j + 1; s( i ) i = i + 1; Eseguo il programma cosa appare a video?

67 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di studio in Ingegneria Meccanica/Energetica Fondamenti di Informatica sessione Invernale II appello A.A. 2016/17 Nome Cognome Matricola Corso di studio Firma e data

68 (1) Descrivere sinteticamente il concetto di memoria RAM e in che modo è utilizzata nell architettura di Von Neumann.

69 (2) Cos è un linguaggio di programmazione? E possibile individuarne diverse tipologie?

70 (3) Un programmatore ha creato uno script Matlab/Octave che calcola il massimo del valore contenuto in un vettore. L algoritmo è codificato correttamente ma il programmatore ha commesso degli errori sintattici/grammaticali. Quali? A = floor( rand( 1,10 ) * 100 ) % vettore iniziale, per test Max = A[ 1 ]; Index = 1; for ind == 1,length(A) if A( ind ) > Max Max = A[ ind ]; Index = ind; fprintf('il massimo valore in A è %d alla posizione %d/n'; Max; Index );

71 (4) Si chiede di proporre una soluzione Matlab/Octave al seguente problema, usando esclusivamente cicli for/while e istruzioni condizionali: creare una function che ha come parametro d ingresso una matrice M di dimensioni n*m ( n righe ed m colonne) e restituisce in uscita un vettore V (riga o colonna) di dimensione n le cui componenti sono la somma con segno delle righe della matrice M.

72 (5) Sia dato il seguente frammento di codice Matlab/Octave (media di un vettore): A = [ ] function [ AVG ] = Average( V ) a = 0; for x = V a = a + x AVG = a / length( V ); Invocando la function da linea di comando, e con i valori proposti per il vettore A passato come ingresso alla function Average, cosa appare a video?