Μάθημα : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Β ΕΠΑΛ

Ο Άρης είναι ένας δεκαεξάχρονος μαθητής που του αρέσουν πολύ τα βιντεοπαιχνίδια και οι προκλήσεις. Μια μέρα, βρίσκει έναν διαγωνισμό στο ίντερνετ που υποσχόταν ένα καταπληκτικό δώρο: ένα έξυπνο ρομπότ που μπορεί να κάνει τα πάντα! Ο Άρης το κερδίζει και το ρομπότ φτάνει στο σπίτι του.
Όμως, υπάρχει ένα πρόβλημα: Το ρομπότ δεν καταλαβαίνει τι να κάνει αν δεν του δώσεις σαφείς οδηγίες. Και εδώ έρχεται η θεωρητική πληροφορική!
Ο Άρης προσπαθεί να καταλάβει πώς να κάνει το ρομπότ να του φτιάξει ένα σάντουιτς. Σκέφτεται ότι πρέπει να του δώσει μια σειρά βημάτων, όπως κάνουν οι προγραμματιστές όταν φτιάχνουν αλγόριθμους. Έτσι, ξεκινά να γράφει οδηγίες:
Άνοιξε το ψυγείο.
Πάρε το ψωμί.
Πάρε το τυρί και το ζαμπόν.
Βάλε το τυρί και το ζαμπόν ανάμεσα στο ψωμί.
Κλείσε το ψυγείο.
Αυτός ο κατάλογος των βημάτων είναι ο αλγόριθμος που θα πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ. Η δημιουργία ενός αλγορίθμου είναι μέρος της θεωρητικής πληροφορικής. Ο Άρης ανακαλύπτει ότι είναι σαν να σχεδιάζεις μια στρατηγική για να λύσεις ένα πρόβλημα.
Αλλά το ρομπότ δεν καταλαβαίνει τις ανθρώπινες λέξεις. Ο Άρης πρέπει να "μεταφράσει" αυτόν τον αλγόριθμο σε μια γλώσσα προγραμματισμού, έτσι ώστε το ρομπότ να εκτελέσει τις εντολές. Είναι σαν να πρέπει να μιλήσει "ρομποτικά".
Πληκτρολογεί τον αλγόριθμο στο πρόγραμμα που συνδέει το ρομπότ με τον υπολογιστή του. Αυτό το πρόγραμμα λειτουργεί ως "γλώσσα επικοινωνίας" μεταξύ του Άρη και του ρομπότ. Και με λίγη προσπάθεια, το ρομπότ καταφέρνει να φτιάξει ένα σάντουιτς!
Ο Άρης όμως σκέφτεται ότι υπάρχει ένας καλύτερος τρόπος. Αντί να ανοίγει και να κλείνει το ψυγείο πολλές φορές, θα μπορούσε να προγραμματίσει το ρομπότ να παίρνει όλα τα υλικά με μια κίνηση. Έτσι, βελτιώνει τον αλγόριθμο για να τον κάνει πιο γρήγορο και αποδοτικό.
Αυτή η διαδικασία — η αναζήτηση καλύτερων λύσεων και η βελτίωση αλγορίθμων — είναι αυτό που κάνουν οι επιστήμονες της πληροφορικής. Όπως οι μαθητές ψάχνουν τον πιο γρήγορο τρόπο να λύσουν μια μαθηματική άσκηση, έτσι και οι προγραμματιστές ψάχνουν τον πιο αποδοτικό τρόπο να λύσουν ένα πρόβλημα με τον υπολογιστή.
Τελικά, ο Άρης αρχίζει να αναρωτιέται: Τι άλλο μπορεί να κάνει το ρομπότ; Θα μπορούσε να φτιάξει μια πίτσα; Να οδηγήσει ένα αμάξι; Ή μήπως υπάρχουν πράγματα που ένα ρομπότ δεν μπορεί να κάνει;

Αυτό είναι το ερώτημα της θεωρίας υπολογισμού. Η θεωρητική πληροφορική μας βοηθά να καταλάβουμε τα όρια του τι μπορεί να κάνει ένας υπολογιστής ή ένα ρομπότ. Όπως δεν μπορείς να οδηγήσεις ένα αυτοκίνητο αν δεν έχεις άδεια, έτσι και το ρομπότ έχει περιορισμούς στο τι μπορεί να καταλάβει και να κάνει.

Στις ενότητες Προβλήματα, Επίλυση προβλημάτων, Αλγόριθμοι και Βασικές Ιδιότητες αλγορίθμων.

Στις ενότητες Αλγόριθμοι σειριακής και αλγόριθμοι παράλληλης επεξεργασίας , Οι μεταβλητές ως κομμάτι των αλγορίθμων, Οι δομές των αλγορίθμων