ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΣ ΟΛΩΝ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ
Τελευταία Ενημέρωση: 05-04-2019 13:29 :: Mέγεθος: 9.79 MB :: Τύπος: Αρχείο PDF

ΟΛΑ | Θεωρία [THE] | Τεχνολογία [TEC] | Ήχος [AUD] | Ήχος - Εικόνα [AVA] | Εικόνα [VIS]

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών I


Διδάσκων/ουσα: Κανελλόπουλος Νικόλαος Γρηγόριος
Κωδικός Μαθήματος: TEC110
Κατηγορία Μαθήματος: Γενικού Υποβάθρου - Θεμελίωσης
Τύπος Μαθήματος: Υποχρεωτικό
Επίπεδο Μαθήματος: Προπτυχιακό
Γλώσσα Μαθήματος: Ελληνικά
Τρόπος Παράδοσης: Στην τάξη
Εξάμηνο: 1
ECTS: 7
Διδακτικές Μονάδες: 4
Ώρες Διδασκαλίας: 4
Σελίδα E Class: https://e-class.ionio.gr/courses/DAVA165

Οργάνωση Διδασκαλίας:
ΔραστηριότηταΦόρτος Εξαμήνου
Διαλέξεις26
Εργαστηριακό0
Φροντιστήριο26
Εργαστήριο0
Εξάσκηση και Προετοιμασία43
Αυτοτελής Μελέτη80
Σύνολο Μαθήματος (ECTS: 7)175

    Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών I
Mέγεθος: 226.09 KB :: Τύπος: Αρχείο PDF


Σύντομη Περιγραφή:

Εισαγωγή στις θεμελιώδεις έννοιες της Επιστήμης των Υπολογιστών. Ιστορική αναδρομή από τον Υπολογιστή των Αντικυθήρων μέχρι τον Κβαντικό Υπολογιστή. Κοινωνικά, ηθικά και νομικά ζητήματα σε σχέση με την Πληροφορική. Τα μοντέλα Turing και Von Neumann. Αριθμητικά συστήματα. Αποθήκευση και αναπαράσταση αριθμών. Αριθμητικές και λογικές πράξεις. Περιγραφή εσωτερικής αρχιτεκτονικής του υπολογιστή. Ολοκληρωμένα κυκλώματα. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας, κύρια μνήμη, συστήματα εισόδου/εξόδου. Δίκτυα των υπολογιστών. Λογικό. Λειτουργικά συστήματα. Εισαγωγή στην έννοια του προγραμματισμού. Βασικές αλγοριθμικές δομές – βασικοί αλγόριθμοι. Εισαγωγή στις γλώσσες προγραμματισμού: γλώσσα μηχανής, συμβολική γλώσσα, γλώσσες υψηλού επιπέδου. Παρουσίαση του μικρο-ελεγκτή ARDUINO. Το μάθημα συνδυάζεται με φροντιστήρια.


Αντικειμενικοί Στόχοι - Επιδιωκόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα:

Στόχος του μαθήματος είναι να θέσει τις βάσεις για την κατανόηση της λειτουργίας και των δυνατοτήτων της επιστήμης των υπολογιστών. Καλύπτονται συνοπτικά οι βασικές αρχές λειτουργίας και η δομή των υπολογιστών, ενώ ταυτόχρονα γίνεται εισαγωγή στα βασικότερα κεφάλαια που αφορούν στην επιστήμη της Πληροφορικής.

Το μάθημα αποσκοπεί στην δημιουργία του κατάλληλου υποβάθρου για την καλύτερη σύνδεση με την ύλη των μαθημάτων που ακολουθούν στα επόμενα εξάμηνα και που σχετίζονται με την Πληροφορική και τον προγραμματισμό.


Περιεχόμενο (Syllabus):

Για κάθε εβδομάδα διδασκαλίας ο φοιτητής/φοιτήτρια θα είναι σε θέση:

Εβδομάδα 1: Ιστορική & Τεχνολογική Εξέλιξη Υπολογιστών (Κεφ. 1)

  • Να δίνει ένα ιστορικό των υπολογιστών και της τεχνολογίας τους από τον αναλογικό υπολογιστή των Αντικυθήρων και τις λυχνίες μέχρι τα τρανζίστορ και την κβαντική τεχνολογία. 
  • Να ορίζει το μοντέλο Turing ενός υπολογιστή.
  • Να ορίζει το μοντέλο von Neumann ενός υπολογιστή.
  • Να περιγράφει τα τρία συστατικά στοιχεία ενός υπολογιστή (υλικό, δεδομένα και λογικό).
  • Να περιγράφει ορισμένα κοινωνικά και ηθικά ζητήματα που σχετίζονται με την χρήση των υπολογιστών.

Εβδομάδα 2: Αριθμητικά Συστήματα (Κεφ. 2)

  • Να κατανοεί την έννοια των αριθμητικών συστημάτων.
  • Να διακρίνει τις διαφορές μεταξύ των θεσιακών και μη θεσιακών αριθμητικών συστημάτων.
  • Να περιγράφει το δυαδικό, το δεκαδικό, το οκταδικό και το δεκαεξαδικό σύστημα. 
  • Να μετατρέπει έναν δυαδικό, οκταδικό, ή δεκαεξαδικό αριθμό στο δεκαδικό σύστημα.
  • Να μετατρέπει έναν δεκαδικό αριθμό στο δυαδικό, οκταδικό και δεκαεξαδικό σύστημα. 
  • Να μετατρέπει έναν δυαδικό αριθμό σε οκταδικό και το αντίστροφο.
  • Να μετατρέπει έναν δυαδικό αριθμό σε δεκαεξαδικό και το αντίστροφο.
  • Να υπολογίζει το πλήθος των ψηφίων που απαιτούνται σε κάθε σύστημα για την αναπαράσταση μιας συγκεκριμένης τιμής.

Εβδομάδα 3: Αναπαράσταση Δεδομένων (Κεφ. 3)

  • Να αναγνωρίζει τους πέντε τύπους δεδομένων (αριθμοί, κείμενο, ήχος, εικόνες, βίντεο), που χρησιμοποιούνται μέσα σε έναν υπολογιστή.
  • Να περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύονται διαφορετικά δεδομένα με αντίστοιχα συστήματα κωδικοποίησης (πρότυπο IEEE, ASCII, κτλ) μέσα στον υπολογιστή.

Εβδομάδα 4: Πράξεις με Δεδομένα (Κεφ. 4)

  • Να προσδιορίζει τις τρεις κατηγορίες πράξεων που εκτελούνται σε δεδομένα.
  • Να εκτελεί μονομελείς και διμελείς λογικές πράξεις σε σχήματα bit.
  • Να ξεχωρίζει τις λογικές πράξεις μετατόπισης από τις αριθμητικές πράξεις μετατόπισης.
  • Να εκτελεί πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης σε ακεραίους που είναι αποθηκευμένοι σε μορφή συμπληρώματος ως προς δύο.
  • Να εκτελεί πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης σε ακεραίους που είναι αποθηκευμένοι σε μορφή προσήμου και μεγέθους.
  • Να εκτελεί πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης σε πραγματικούς αριθμούς που είναι αποθηκευμένοι σε μορφή κινητής υποδιαστολής.

Εβδομάδα 5: Οργάνωση Υπολογιστών (Κεφ. 5)

  • Να περιγράφει τα 3 υποσυστήματα ενός υπολογιστή.
  • Να περιγράφει τον ρόλο της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (ΚΜΕ).
  • Να περιγράφει τις φάσεις ανάκλησης, αποκωδικοποίησης και εκτέλεσης ενός κύκλου.
  • Να περιγράφει την κύρια μνήμη και τον χώρο διευθύνσεών της.
  • Να ορίζει το υποσύστημα εισόδου/εξόδου.
  • Να κατανοεί τον τρόπο διασύνδεσης των υποσυστημάτων.
  • Να περιγράφει διάφορες μεθόδους διευθυνσιοδότησης εισόδου/εξόδου.
  • Να διακρίνει τις δύο βασικές τάσεις στον σχεδιασμό υπολογιστών.
  • Να κατανοεί τον τρόπο με τον οποίο βελτιώνεται η διεκπεραιωτική ικανότητα ενός υπολογιστή με την χρήση διοχέτευσης και παράλληλης επεξεργασίας.

Ασκήσεις εκτέλεσης εντολών σε συμβολική γλώσσα.

Εβδομάδα 6: Δίκτυα Υπολογιστών (Κεφ. 6)

  • Να περιγράφει τα κριτήρια που πρέπει να πληρούν τα δίκτυα, τις φυσικές δομές και τις κατηγορίες δικτύων.
  • Να περιγράφει την συλλογή πρωτοκόλλων TCP/IP ως μοντέλο δικτύωσης του Internet.
  • Να ορίζει τα επίπεδα της συλλογής πρωτοκόλλων TCP/IP και την σχέση τους.
  • Να περιγράφει την αρχιτεκτονική πελάτη-διακομιστή του Internet.
  • Να περιγράφει τις τρεις από τις πρώτες εφαρμογές του Internet: ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων και απομακρυσμένη σύνδεση.
  • Να κατανοεί τον Παγκόσμιο Ιστό ως την πιο συνηθισμένη εφαρμογή του Internet, καθώς και τα συστατικά του στοιχεία.
  • Να ξεχωρίζει τους τρεις τύπους εγγράφων του Internet: στατικά, δυναμικά και ενεργά.

Εβδομάδα 7: Λειτουργικά Συστήματα (Κεφ. 7)

  • Να κατανοεί τον ρόλο του λειτουργικού συστήματος.
  • Να κατανοεί την διαδικασία εκκίνησης για την φόρτωση του λειτουργικού συστήματος στην μνήμη.
  • Να απαριθμεί τα στοιχεία ενός λειτουργικού συστήματος.
  • Να περιγράφει τον ρόλο του διαχειριστή μνήμης, διεργασιών, συσκευών και αρχείων σε ένα λειτουργικό σύστημα.
  • Να κατανοεί τα βασικά χαρακτηριστικά των τριών πιο συνηθισμένων λειτουργικών συστημάτων (UNIX, Linux και Windows).

Εβδομάδα 8: Αλγόριθμοι (Κεφ. 8)

  • Να ορίζει έναν αλγόριθμο και να τον συσχετίζει με την λύση ενός προβλήματος.
  • Να ορίζει τρεις δομές και να περιγράφει την χρήση τους σε αλγορίθμους.
  • Να περιγράφει τα διαγράμματα UML και τον ψευδοκώδικα, καθώς και τον τρόπο χρήσης τους σε αλγορίθμους.
  • Να περιγράφει βασικούς αλγορίθμους και τις εφαρμογές τους.
  • Να περιγράφει την έννοια της ταξινόμησης και να κατανοεί τους
    μηχανισμούς των τριών στοιχειωδών αλγορίθμων ταξινόμησης.
  • Να περιγράφει την έννοια της αναζήτησης και να κατανοεί τους
    μηχανισμούς των δύο συνηθισμένων αλγορίθμων αναζήτησης.
  • Να ορίζει τους υποαλγορίθμους και τις σχέσεις τους με τους αλγορίθμους.
  • Να ξεχωρίζει τους επαναληπτικούς και τους αναδρομικούς αλγορίθμους.

Εβδομάδα 9: Γλώσσες Προγραμματισμού - C (Κεφ. 9)

  • Να περιγράφει την εξελικτική πορεία των γλωσσών προγραμματισμού από τη γλώσσα μηχανής μέχρι τις γλώσσες υψηλού επιπέδου.
  • Να κατανοεί πως ένα πρόγραμμα σε μια γλώσσα υψηλού επιπέδου μεταφράζεται σε γλώσσα μηχανής.
  • Να διακρίνει τις διαφορές μεταξύ τεσσάρων υποδειγμάτων γλωσσών υπολογιστή.
  • Να κατανοεί το διαδικασιακό υπόδειγμα και τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν σε αυτό μια μονάδα προγράμματος και τα στοιχεία δεδομένων.
  • Να κατανοεί το αντικειμενοστρεφές υπόδειγμα και τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν σε αυτό μια μονάδα προγράμματος και τα αντικείμενα.
  • Να ορίζει το συναρτησιακό υπόδειγμα και να κατανοεί τις εφαρμογές του.
  • Να ορίζει το δηλωτικό υπόδειγμα και να κατανοεί τις εφαρμογές του.
  • Να κατανοεί συνήθεις έννοιες των διαδικασιακών και αντικειμενοστρεφών γλωσσών.

Εβδομάδα 10: ARDUINO (υλικό)

  • Να κατανοεί το σύστημα Arduino από πλευράς υλικού.

Εβδομάδα 11: ARDUINO (λογικό)

  • Να κατανοεί την αναπτυξιακή πλατφόρμα ARDUINO.

Εβδομάδα 12: ARDUINO (εφαρμογές)

  • Να κατανοεί εφαρμογές ARDUINO. 

Εβδομάδα 13: ARDUINO και Διαδραστική Τέχνη

  • Να κατανοεί την χρήση του Arduino σε εγκαταστάσεις Διαδραστικής Τέχνης.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη:

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών, 2η έκδοση,  Behrouz A. Forouzan, Firouz Mosharraf, 2008, ISBN 960-209-707-8, (550 σελίδες). ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ, 2010.

2. Η "ΕΝΤΟΛΗ" ΤΟΥ ΓΑΛΙΛΑΙΟΥ,

ΜΙΑ ΑΝΘΟΛΟΓΙΑ ΑΠΟ ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΣΤΙΓΜΕΣ ΤΟΥ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΥ ΛΟΓΟΥ, Bolles Edmund Blair, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2005.


Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι:

Διδασκαλία με Power Point και WEB παραδείγματα.

Στην υπηρεσία e-class αναρτώνται ανακοινώσεις για το μάθημα, υλικό του μαθήματος, ιστοσελίδες σχετικές με το μάθημα, κτλ.

 


Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης:

Γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου. 


Επιστροφή στις Περιγραφές Μαθημάτων    Επιστροφή στο Ενδεικτικό Πρόγραμμα Σπουδών
<< <
Αύγουστος 2019
> >>
Δε Τρ Τε Πε Πα Σα Κυ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Σήμερα, Κυριακή 25-08-2019
Δεν βρέθηκαν εγγραφές για αυτήν την ημέρα