Wstęp do informatyki

Brak wymagań wstępnych.

przedmiot obligatoryjny

30 godzin ćw laboratoryjnych

30 godzin zadania domowe

10 godzin przygotowanie do kolokwiów

2. Semestr letni.

30 godzin wykładu

30 godzin ćw laboratoryjnych

30 godzin zadania domowe

10 godzin przygotowanie do kolokwiów

20 godzin wykonanie witryny na swoim koncie

10 godzin przygotowanie do testu końcowego

2 godziny pisanie testu końcowego

Po zakończeniu przedmiotu student zna

1. Programowanie:

W1: pojęcie algorytmu, (K_W02)

W2: jeden język programowania w zakresie elementarnym (preferowany PASCAL), (K_W03)

W3: sposoby zapisywania algorytmu w tym języku, (K_W03)

W4: wybrane pojęcia teorii złożoności obliczeniowej - rząd złożoności czasowej algorytmu, (K_W07)

W5: typowe algorytmy sortowania, (K_W07)

2. Systemy komputerowe i ich usługi:

W5: podstawowe zasady organizacji sieciowych wielozadaniowych i wielodostępowych systemów komputerowych, (K_W07)

W6: zasady bezpiecznej pracy w sieciach rozległych (praca na zdalnej maszynie w trybie tekstowym i graficznym, kopiowanie plików), (K_W07)

W7: zna typowe usługi (email, www, itp.), (K_W07)

Po zakończeniu przedmiotu student potrafi:

1. Programowanie:

U1: zaprojektować algorytm na rozwiązanie typowego prostego zadania, (K_U20)

U2: zaimplementować ten algorytm w języku PASCAL, skompilować program i wykonać go pod kontrolą różnych systemów operacyjnych, (K_U20)

U3: ocenić rząd złożoności czasowej zaprojektowanego algorytmu (programu).

(K_U07, K_U09)

2. Systemy komputerowe i ich usługi:

U4: pracować na zdalnej maszynie w trybie tekstowym i graficznym, (K_U24)

U5: stosować rozwiązania bezpieczne oparte na szyfrowaniu (VPN. ssh, scp, GnuPG), (K_U13)

U5: korzystać z wybranych usług systemu (email, www, itp.), (K_U24)

U7: stosować wybrane aplikacje do tworzenia treści matematycznych, (K_U13)

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty:

K1: jest świadom niedoskonałości swoich rozwiązań, jest nastawiony na jak najlepsze wykonanie zadania, dba o szczegóły; jest systematyczny, (K_K04, K_K02)

K2: skutecznie przekazuje innym swoje myśli w zrozumiały sposób, właściwie posługuje się poznaną terminologią informatyczną;(K_K02)

K3: zna i przestrzega zasady i normy obowiązujące informatyków,(K_K01)

- pokaz

- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa
- klasyczna metoda problemowa
- laboratoryjna

Celem wykładu jest wprowadzenie w podstawowe zagadnienia teoretyczne i praktyczne współczesnej informatyki, na które składają się:

• zapoznanie ze schematem organizacji i zasadami działania współczesnych systemów komputerowych (na przykładzie systemu WMiI),
• podstawy teoretyczne i praktyczne bezpiecznej pracy w sieciach rozległych,
• wprowadzenie w podstawową terminologię i zagadnienia teorii algorytmów,
• poznanie elementów języka programowania PASCAL i zdobycie umiejętności implementacji w tym języku prostych zadań algorytmicznych.

Semestr zimowy.

1. System komputerowy - wprowadzenie. Schemat budowy i zasada działania systemu komputerowego. Systemy operacyjne sekwencyjne i wielozadaniowe, interpretery poleceń. Schemat organizacji sieci i podstawowe zasady pracy w sieci.
2. System komputerowy WMiI. Konto użytkownika systemu, konfiguracja konta. Przegląd podstawowych usług sieciowych (poczta elektroniczna, strona www). Bezpieczeństwo pracy w systemie, sesje szyfrowane, kopiowanie plików w sieci.
3. Algorytmy - wstęp. Pojęcie algorytmu, definicja algorytmu. Przykłady algorytmów rozwiązujących proste zadania. Baza algorytmiczna. Języki zapisu algorytmów: schematy blokowe, języki programowania. Syntaktyka i semantyka programów.
4. Podstawy języka Pascal. Podstawowe typy proste w Pascalu (typy integer, real, boolean, char (kody ASCII)). Deklaracje zmiennych. Podstawowe instrukcje w Pascalu (instrukcje: podstawienia, złożona, pusta, warunkowe, iteracji ograniczonej i warunkowej), ich syntaktyka i semantyka.
5. Programy w Pascalu. Zapisywanie algorytmów za pomocą instrukcji w Pascalu. Struktura programu Pascalowego, pojęcie bloku, funkcje wejścia i wyjścia. Środowisko programistyczne Free Pascala.
6. Dane i ich struktury. Przegląd podstawowych struktur danych. Definicje i deklaracje typów strukturalnych w Pascalu (array, record, string, set, file). Typy wyliczeniowe i okrojone. Przykłady użycia poszczególnych typów.
7. Procedury. Definicje procedur i procedur funkcyjnych (funkcji). Przekazywanie parametrów procedur. Obiekty lokalne i nielokalne w procedurze, zasłanianie, efekt uboczny. Moduły, jako zbiory procedur.
8. Rekurencja w programowaniu. Procedury rekurencyjne. Wady i zalety stosowania rekurencji. Nietrywialne przykłady algorytmów rekurencyjnych, algorytmy z powrotami.

Semestr letni.

1. Typowe problemy algorytmiczne. Przegląd metod tworzenia algorytmów rozwiązujących typowe zadania. Metoda dziel i zwyciężaj. Wybrane algorytmy sortowania tablic i plików.
2. Informacja o poprawności algorytmów (programów). Poprawność częściowa i pełna algorytmu. Dowodzenie częściowej poprawności metodą niezmienników, niezmienniki pętli. Reguły wnioskowania dla podstawowych instrukcji.
3. Elementy złożoności obliczeniowej algorytmów. Pojęcie złożoności czasowej i pamięciowej. Pełna funkcja czasowej złożoności algorytmu, jej rząd wielkości. Zbiór operacji dominujących algorytmu,i szacowanie rzędu wielkości złożoności czasowej algorytmu - przykłady.
4. Nieobliczalność i nierozstrzygalność. Przykłady problemów nieobliczalnych i nierozstrzygalnych. Problem stopu, sposoby dowodzenia własności stopu.
5. Bezpieczeństwo systemów sieciowych -elementarz. Podstawy TCP/IP, adresy IP. Szyfrowanie w teorii - algorytm RSA, szyfrowanie w praktyce -GnuPG, SSH.
6. Teksty matematyczne. Praktyczne wprowadzenie do LATEXa, środiwisko MIKTEX, pisanie prostych dokumentów. Formaty dvi, ps, eps, pdf.
7. PHP jako podstawowe narzędzie tworzenia stron www. Elementy języka HTML i PHP. Przykłady zastosowań praktycznych. Publikowanie tekstów matematycznych, strona www użytkownika systemu..

Literatura podstawowa:

1. D. Harel, Rzecz o istocie informatyki: Algorytmika, WNT, Warszawa,
2. N. Wirth, Algorytmy + struktury danych = programy, WNT, Warszawa,
3. Dowolny podręcznik programowania w języku PASCAL.
4. Dokumentacja na serwerze lokalnym WMiI.

Literatura uzupełniająca:

1. S. Alagic, M. Arbib, Projektowanie programów poprawnych i dobrze zbudowanych, WNT, Warszawa.
2. L. Banachowski, A. Kreczmar, Elementy analizy algorytmów, WNT, Warszawa,
3. L. Banachowski, K. Diks, W. Ryttter, Algorytmy i struktury danych, WNT, Warszawa,
4. A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman, Projektowanie i analiza algorytmów komputerowych, PWN, Warszawa.
5. M. M. Sysło, Algorytmy, WSiP, Warszawa,
6. M. M. Sysło, Piramidy, szyszki i inne konstrukcje algorytmiczne, WSiP, Warszawa.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę w każdym semestrze na podstawie punktów w systemie MOODLE (zadania domowe + 2 kolokwia w każdym z semestrów) oraz końcowy egzamin w postaci pisemnego testu.