Informatyka Stosowana OPISY PRZEDMIOTÓW 1. Matematyka Dyskretna...3 2. Algebra liniowa...4 3. Opracowanie danych pomiarowych...6 4. Elementy fizyki...7 5. Fizyka przetwarzania informacji...8 6. Office (kurs wyrównawczy)...10 7. Programowanie proceduralne...11 8. Algorytmy i struktury danych...13 9. Systemy operacyjne...15 10. Wstęp do systemu operacyjnego Unix...16 11. Sieci komputerowe i Internet...17 12. Jezyki programowania...18 13. Programowanie obiektowe...20 14. Narzędzia programistyczne...21 15. Bazy danych I...22 16. Bazy danych II...23 17. Metody numeryczne I...24 18. Wprowadzenie do grafiki komputerowej...25 19. Języki formalne i automaty...27 20. MATLAB / SCILAB - wykorzystanie środowiska obliczeniowego...28 21. Fizyka w symulacji komputerowej i modelowaniu komputerowym...30 22. Podstawy elektroniki i elektrotechniki...31 23. Administrowanie sieciami lokalnymi i serwerami...33 24. Opracowywanie serwisów Web...34 25. Programowanie w środowisku Windows...36 26. Analiza i przetwarzanie obrazów cyfrowych...37 27. Sztuczna inteligencja i systemy ekspertowe...39 28. Metody Symulacji w Nanotechnologii...40 29. Nauka i technika w społeczeństwie...41 30. Programowanie urządzeń wirtualnych...42 31. Komputerowe wspomaganie projektowania (CAD)...44 32. Mikroprocesory i procesory sygnałowe...46 1
33. Transmisja Danych i Systemy Rozproszone...47 34. Teoria sygnałów...48 35. Sterowniki Programowalne PLC...50 36. Multimedialne metody dydaktyki...51 37. Algorytmy II...52 38. Kryptografia i bezpieczeństwo systemów informatycznych....54 39. Algorytmy optymalizacji...56 40. Systemy Symboliczne...57 41. Perl dla administratorów systemów...58 42. Technologie projektowania oprogramowania...59 43. Programowanie komunikacyjne i sieciowe...60 44. Akwizycja i przetwarzanie danych...61 45. Programowanie równoległe i rozproszone...62 46. Programowanie serwisów Web...64 47. Grafika i animacja komputerowa....65 48. System składu publikacji LATEX...66 49. Język Java...67 50. Język Fortran...68 51. Zaawansowane programowanie obiektowe...69 52. Metody numeryczne II...70 53. Elementy informatyki kwantowej w zastosowaniach...71 54. Algorytmy kwantowe...73 55. Administrowanie sieciami lokalnymi i serwerami...74 56. Inteligencja obliczeniowa...75 57. Uczenie maszynowe, algorytmy i systemy data mining...76 58. Metody wizualizacji danych i Analiza danych tekstowych...77 59. Przetwarzanie informacji przez mózgi...78 60. Neuropsychologia komputerowa...79 61. Projektowanie układów scalonych...80 62. Systemy wbudowane i systemy czasu rzeczywistego...82 63. Język opisu sprzętu (VHDL)...83 64. Układy programowalne...85 65. Logika rozmyta...87 66. Wstęp do bioinformatyki...89 67. Modelowanie Molekularne...90 68. Biofizyka...91 69. Programowanie urządzeń mobilnych...93 70. Metody obliczeniowe mechaniki płynów...94 71. Biologiczne bazy danych...96 2
1. Matematyka Dyskretna Autor: dr Grzegorz Pestka Forma: Wykład: 30h, ćwiczenia: 30h Program: 1. Wykład przedstawia podstawowe wiadomości z teorii liczb i algebry abstrakcyjnej. 2. W następnej części wiadomości te są podstawą do omówienia ich zastosowań 3. w kryptografii, konstrukcji ciał skończonych i kodów korygujących. 4. W wykładzie przedstawione są takie wiadomości jak: liczby pierwsze, kongruencje, chińskie twierdzenie o resztach, fukcja Eulera, twierdzenie Eulera, małe twierdzenie 5. Fermata, niesymetryczny szyfr RSA, funkcja Mobiusa, pierścienie wielomianów i pierścienie reszt (konstrukcja liczb zespolonych), algorytm Euklidesa, konstrukcja i klasyfikacja ciał skończonych, kody korygujące błędy, zastosowanie ciał skończonych w kryptografii. Literatura: 1. A. Kostrykin, Wstęp do algebry, PWN. 2. W. Mochnacki, Kody korekcyjne i kryptografia. 3. K. A. Ross, C. R. B. Wright, Matematyka dyskretna, PWN 2000. 4. R. Graham, D. Knuth, O. Patashnik, Matematyka konkretna, PWN 1996. 3
2. Algebra liniowa Forma zajęć: Wykład: 30h, ćwiczenia: 30h Autor: L. Meissner Opis: Zapoznanie się z podstawowymi pojęciami algebry liniowej dla przestrzeni skończenie wymiarowych Program zajęć 1. Przestrzenie wektorowe a. pojęcie grupy i ciała, przykłady b. ciało liczb zespolonych c. przestrzeń wektorowa, podprzestrzenie przestrzeni wektorowych d. kombinacja liniowa wektorów, niezależność liniowa układu wektorów, baza, wymiar przestrzeni, przestrzenie skończenie wymiarowe 2. Przekształcenia liniowe a. przekształcenia liniowe i operacje na nich b. jądro i obraz przekształcenia liniowego, rząd przekształcenia c. przestrzeń dualna, baza dualna, przekształcenie dualne 3. Macierze a. macierz, działania na macierzach b. macierz odwzorowania liniowego, macierz złożenia przekształceń, macierz przekształcenia dualnego c. rząd macierzy d. przekształcenie podobieństwa e. wartości i wektory własne 4. Układy równań liniowych a. twierdzenie Kroneckera-Capellego b. zbiór rozwiązań układu liniowego 5. Wyznacznik a. definicja wyznacznika, własności i metody obliczania wyznacznika b. minory i rząd macierzy c. wzory Cramera, wyznaczanie macierzy odwrotnej do danej 6. Formy dwuliniowe i kwadratowe a. macierz i rząd odwzorowania dwuliniowego b. twierdzenie Lagrange a i Sylwestra 7. Przestrzenie euklidesowe i unitarne a. iloczyn wewnętrzny, norma wektora, bazy ortonormalne b. przekształcenia samosprzężone, izometryczne i normalne c. wartości własne i wektory przekształceń izometrycznych i samosprzężonych 8. Informacje o metodach numerycznych algebry liniowej a. obliczanie wyznaczników b. rozwiązywanie układu równań liniowych c. wyznaczanie macierzy odwrotnej 9. wyznaczanie wielomianu charakterystycznego 10. iteracyjne obliczanie wartości własnych 4
Literatura 1. M. Gelfand, Wykłady z algebry liniowej, PWN, Warszawa 1974. 2. A. Białynicki-Birula, Algebra liniowa z geometrią, PWN, Warszawa 1979. 3. J. Gancarzewicz, Algebra liniowa z elementami geometrii, Wydawnictwo UJ, Kraków 2001. 4. F.W. Byron i R.W. Fuller, Matematyka w fizyce klasycznej i kwantowej, Tom I, PWN, Warszawa 1975. 5
3. Opracowanie danych pomiarowych Forma zajęć: Wykład: 15h, laboratorium: 15h Autor: R Ciuryłło Opis: Celem tego przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami oraz metodami wykorzystywanymi podczas oceny niepewności danych pomiarowych. Zostaną omówione: podstawowe czynniki powodujące niepewność pomiaru wielkości fizycznych; metody oceny niepewności pojedynczego pomiaru wraz z tak zwanym błędem maksymalnym; wielkości charakteryzujące serię pomiarów o przypadkowym rozrzucie wyników wraz ze średnią i odchyleniem standardowym serii; ocena niepewności w przypadku pomiarów bezpośrednich; ocena niepewności w przypadku pomiarów pośrednich; pojęcia zmiennej losowej skokowej i ciągłej wraz z ich rozkładem oraz dystrybuantą; pojęcia przedziału ufności i poziomu ufności; centralne twierdzenie graniczne; rozkład dwumianowy; rozkład Poissona; rozkład Gaussa; rozkład t-studenta; rozkład chi-kwadrat; zasada największej wiarygodności wraz z metodą najmniejszych kwadratów; regresja liniowa; współczynnik korelacji; kowariancja wielkości złożonej, wariancja Allana oraz planowanie eksperymentu. Uwagi: Jeśli można sugerowałbym by wykład był prowadzony w wymiarze 30 godzin (oczywiście 15 godzin jest również akceptowalne). Uważam że zajęcia te nie powinny odbywać sie wcześniej niż w II semestrze i koniecznie równolegle lub tuż przed jakąś pracownią (np. laboratorium 45 godzin Elementów Fizyki ale równie dobrze mogła by być to jakaś pracownia gdzie dokonuje się pomiarów wspomaganych komputerowo). Wydaje mi się niecelowe prowadzenie ćwiczeń z tego przedmiotu gdyż uważam że najlepszymi ćwiczeniami będzie właśnie jakaś pracownia w której doświadczenia będą odpowiednio zaplanowane. 6
4. Elementy fizyki Forma zajęć: Wykład 60h,, ćwiczenia 30h, laboratorium 45h Autor: prof. dr hab. S. Chwirot Opis: Celem zajęć jest przybliżenie słuchaczom pojęciowej i metodologicznej bazy fizyki. Ze szczególnym naciskiem potraktowana zostanie prostota wyjściowych założeń fizycznego opisu świata, pozwalająca opisać świat w oparciu o zaskakująco niewielką liczbę podstawowych oddziaływań i reguł. Wykład ma charakter elementarny, tym niemniej nie jest to wykład wyłącznie pojęciowy. Na ćwiczeniach słuchacze mają okazję rozwiązywać proste problemy fizyczne - celem tych zajęć jest z jednej strony wyrobienie intuicji fizycznej, z drugiej wyrobienie umiejętności posługiwania się prostym aparatem matematycznym w rozwiązywaniu i modelowaniu problemów fizycznych. Zajęcia laboratoryjne ukażą złożoność nawet prostych ilościowych pomiarów fizycznych, wyrobią podstawowe nawyki i umiejętności planowania i wykonania doświadczenia fizycznego oraz wprowadzą do zagadnień analizy błędów pomiarowych. Program: 1. Świat oczami fizyka: rzędy wielkości długości, czasu, masy w makro- i mikroświecie; świat doznań zmysłowych a świat realny itd. 2. Zagadnienie ruchu - od Arystotelesa do Einsteina. 3. Mechanika klasyczna. 4. Stany skupienia materii: atomowa struktura materii, prawa opisujące podstawowe własności i zjawiska typowe dla róznych stanów skupienia. 5. Termodynamika i elementy fizyki statystycznej. 6. Drgania i fale z elementami akustyki. 7. Elektryczność i magnetyzm. 8. Fale elektromagnetyczne i optyka klasyczna. 9. Elementy fizyki mikroświata: budowa atomu i jądra atomowego, kwantowe własności mikroświata. Literatura: 1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Podstawy fizyki, PWN, Warszawa, 2006 2. P.G. Hewitt: Fizyka wokół nas, PWN, Warszawa, 2000 7
5. Fizyka przetwarzania informacji Forma zajęć: Wykład 60 h Autor: prof. W. Nowak Program: 1. Oddziaływania fundamentalne. 2. Struktura fizyki 3. Fizyka klasyczna a kwantowa 4. Elektryczność i magnetyzm a. Prawo zachowania ładunku, ładunki elementarne b. Potencjał elektryczny c. Prawo Coulomba d. Elementy teorii ciała stałego e. Przewodniki, półprzewodniki izolatory f. Jak działają baterie i akumulatory w notebookach? g. Prawo Ampera h. Silnik elektryczny i. Prawa związane z prądem elektrycznym. j. Zjawiska magnetyczne k. Diamagnetyki, Paramagnetyki, Ferromagnetyki l. Zapis magnetyczny informacji m. Prawo indukcji Faradaya n. Prawa Maxwella o. Jak działają pamięci RAM, FLASH i podobne? p. Zjawiska falowe q. Drgania elektryczne, układy LC, RL, RLC r. Drgający dipol elektryczny s. Fale elektromagnetyczne t. Widmo fal elektromagnetycznych u. Propagacja fal EM 5. Optyka geometryczna podstawy 6. Optyka falowa podstawy 7. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia światłowody 8. Budowa cząsteczek, poziomy energetyczne, spektroskopia. 9. Podstawy działania laserów 10. Podstawowe pojęcia optoelelektroniki 11. Optyczny efekt Kerra. 12. Holografia. 13. Przetwarzanie światła. 14. Fizyczne podstawy działania ekranów LCD. 15. Główne materiały mikroelektroniki. 16. Entropia a informacja. 8
17. Transport ciepła, problemy chłodzenia. 18. Fizyczne granice szybkości działania procesorów. 19. Podstawy informatyki kwantowej. Pojęcie qbitu. 9
6. Office (kurs wyrównawczy) Forma zajęć: Laboratorium 30h Autor: Halina Małłek Program zajęć 1. Przetwarzanie tekstów. 2. Zasady tworzenia dokumentów tekstowych. Formatowanie czcionki, akapitu i strony. Wyszukiwanie i zamiana tekstu. Sprawdzanie pisowni. Tabele. Drukowanie dokumentu. Korespondencja seryjna. Umieszczanie w dokumencie symboli i wyrażeń matematycznych oraz obiektów graficznych. 3. Arkusze kalkulacyjne. 4. Wprowadzanie i formatowanie danych. Umieszczanie formuł w komórkach arkusza. Adresowanie względne i bezwzględne. Tworzenie wykresów różnych typów. Przygotowanie wydruku arkusza. 5. Bazy danych. 6. Tworzenie tabel. Wprowadzanie danych (formularze). Wyszukiwanie danych (filtry, kwerendy). Przygotowanie wydruków z bazy danych (raporty). 7. Grafika menedżerska i prezentacyjna. 8. Umieszczanie w prezentacji pól tekstowych, obiektów graficznych, tabel, wykresów i schematów organizacyjnych. Przygotowanie pokazu ustawianie czasów i efektów przejścia, animacje. 9. Integracja danych z różnych aplikacji. 10. Wykorzystanie danych z innej aplikacji w różnych typach dokumentów. Literatura 1. M. Kopertowska, Przetwarzanie tekstów (PWN). 2. M. Kopertowska, Arkusze kalkulacyjne (PWN). 3. M. Kopertowska, Bazy danych (PWN). 4. M. Kopertowska, Grafika menedżerska i prezentacyjna (PWN). 10
7. Programowanie proceduralne Forma zajęć: Wykład 30h, ćwiczenia 30h Autor: dr hab. Jan Wasilewski, prof. UMK, Katedra Informatyki Stosowanej Program zajęć: Wykład stanowi wprowadzenie do zasad poprawnego programowania, ilustrowane przykładami w standardowych wersjach języków PASCAL i FORTRAN (77 i 9x), z włączeniem elementarnych wiadomości o obiektach; stanowi także wstęp do szczegółowej nauki języków programowania. Wymagana jest podstawowa znajomość systemu UNIX/LINUX. Przegląd zagadnień: 1. Informacja i kodowanie: dane, bity, bajty. 2. Algorytm: podejście zstępujące a wstępujące, hierarchiczna a modularna budowa programu; ogólna struktura modułu programowego: część deklaracyjna i operacyjna realizacja grafu operacyjnego; interpretacja, kompilacja, kody pośrednie i konsolidacja. 3. Zmienne a stałe, zmienne proste a strukturalne, skalarne a wskazujące; zmienne arytmetyczne, logiczne, znakowe, symboliczne; porządkowe a rzeczywiste; inicjowanie wartości. 4. Budowa wyrażeń: arytmetyka stało- a zmiennopozycyjna: uzupełnienie arytmetyczne, mantysa, cecha; operatory multiplikatywne, addytywne, relacyjne; hierarchia operatorów, wyrażenia pierwotne, czynniki, składniki, relacje; funkcje standardowe, konwersje typów. 5. Instrukcje proste a strukturalne: przypisania; sekwencje, nawiasy operacyjne; selekcje dwuwartościowe, wielowartościowe; etykiety i instrukcje skoku; istota programowania strukturalnego; pętle sterowane z góry i z dołu, pętle o znanej liczbie powtórzeń. 6. Struktury danych: tablice struktury homogeniczne, uporządkowanie elementów, obliczalność adresu, algebra macierzowa; struktury heterogeniczne: adresowanie elementów przez nazwę; zbiory: algebra mnogościowa, algorytmy zliczeń. 7. Podprogramy: funkcyjne a proceduralne, istota programowania proceduralnego; parametry formalne a aktualne: komunikacja przez wartość i przez nazwę ; algorytmy rekursywne; zasięgi nazw, wielkości globalne a lokalne; współdzielenie pamięci. 8. Obiekty elementarne wprowadzenie: dane i metody, poziomy dostępności nazw w obiektach, dziedziczenie; funkcje o wartościach obiektowych; przeciążanie operatorów. 9. Pliki: trwałe zapisy struktur danych, aspekty techniczne i implementacyjne; pliki fizyczne a logiczne; dostęp bezpośredni a sekwencyjny; podstawowe operacje na plikach; pliki binarne a tekstowe; podstawowe operacje wejścia/wyjścia, formatowanie. 10. Struktury dynamiczne: wskaźniki, operatory adresowe, kreacja i anihilacja; tablice dynamiczne; listy i podstawowe działania na nich; stosy, kolejki, listy okrężne, dwukierunkowe, drzewa. Ćwiczenia prowadzone będą równolegle w językach: PASCAL - w oparciu o system DELPHI (jako aplikacje konsolowe), na platformie WINDOWS; FORTRAN - w oparciu o kompilatory GNU, na platformie UNIX/LINUX. Literatura: 1. N. Wirth, Algorytmy + struktury danych = programy, WNT, Warszawa 1989; 2. M. Iglewski, J. Madey, S. Matwin, Pascal, WNT, Warszawa 1986; 3. R. K. Kott, Programowanie w języku Pascal, WNT, Warszawa 1988; 11
4. A. Struzińska-Walczak, K. Walczak, Nauka programowania dla już nie całkiem początkujących, W&W, Warszawa 2000; 5. T. M. Sadowski, Delphi, HELION, Gliwice 2003; 6. R. K. Kott, Fortran 77, WNT, Warszawa 1989; 7. R. K. Kott, K. Walczak, Programowanie w języku Fortran 77, WNT, Warszawa 1991; 8. D. Chrobak, Fortran. Praktyka programowania, MIKOM, Warszawa 2003; 9. A. Trykozko, Język Fortran, MIKOM, Warszawa 1999. 12
8. Algorytmy i struktury danych Forma zajęć: Wykład 30h, ćwiczenia 30h, laboratorium 30h Autor: dr Norbert Jankowski Program zajęć 1. Algorytmy a struktury danych uwagi ogólne. 2. Dynamiczne struktury danych: Listy, stosy, kolejki, kolejki priorytetowe, listy cykliczne, listy dwukierunkowe, wartownik. Budowa struktur i algorytmów operujące na różnych typach list. 3. Drzewa, drzewa binarne, drzewa przeszukiwań (z porządkiem), dwukierunkowe. Sposoby wykorzystywania struktur drzewiastych. 4. Grafy, sposoby reprezentacji, terminologia. Podstawowe sposoby manipulacji na grafach. 5. Definicje złożoności i sposoby jej wyznaczania. 6. Uwagi o typach algorytmów. 7. Algorytmy sortowania: Analiza algorytmów sortowania O(n^2) Analiza algorytmów sortowania O(n log n) Analiza algorytmów sortowania O(n) 8. Statystyki pozycyjne 9. Metody mnożenia macierzy 10. Programowanie dynamiczne 11. Problem mnożenia ciągu macierzy 12. Algorytm wyznaczania najdłuższego wspólnego podciągu 13. Algorytm triangulacji wielokąta 14. Algorytmy przeszukiwania grafów 15. Sortowanie topologiczne 16. Algorytmy wyznaczania minimalnych drzew rozpinających 17. Algorytmy wyznaczania najkrótszych ścieżek w grafach: Elementy wspólne algorytmów Algorytm Dijkstry Algorytm Bellmana-Forda Algorytm Floyda-Warshalla 18. Analiza i algorytmy drzew zrównoważonych na przykładzie drzew czerwono-czarnych. Literatura 1. A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman. Projektowanie i analiza algorytmów. Helion, Warszawa, 2003. 2. A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman. Projektowanie i analiza algorytmów. Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1983. 3. Niklaus Wirth. Algorytmy + Struktury Danych = Programy. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa, wydanie 2, 1989. 4. T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L Rivest. Wprowadzenie do algorytmów. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1997. 5. L. Banachowski, K. Diks, W. Rytter. Algorytmy i struktury danych. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa, 1996. 6. M. M. Sysło, N. Deo, J. Kowalik. Algorytmy optymalizacji dyskretnej. Państwowe Wydawnictwa Naukowe, Warszawa, 1993. 7. D. Harel. Rzecz o istocie informatyki. Algorytmika. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1992. 13
8. L. Banachowski, A. Kreczmar, W. Rytter. Analiza algorytmów i struktur danych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1989. 9. L. Banachowski, A. Kreczmar. Elementy analizy algorytmów. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa, 1982. 10. D. E. Knuth. Sztuka Programowania, wolumen I III. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2002. 14
9. Systemy operacyjne Forma zajęć: Wykład 30h, laboratorium 30h Autor: dr hab. J. Kobus Program zajęć: Celem zajęć jest przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z działaniem systemu komputerowego i roli jaką odgrywa w nim system operacyjny. Zagadnienia prezentowane są w kontekście potrzeb zaawansowanego użytkownika lub administratora systemu komputerowego, któremu znajomość funkcji i działania systemu operacyjnego jest niezbędna do właściwej konfiguracji i eksploatacji dostępnego sprzętu komputerowego. Prezentowane są techniki zarządzania podstawowymi zasobami sprzętowymi komputera: procesorem, pamięcią operacyjną oraz wirtualną i urządzeniami wejściawyjścia. Omawiany jest także ich wpływ na efektywność funkcjonowania systemu jako całości. Dyskutowane są takie zagadnienia jak wieloprogramowość, systemy z podziałem czasu, systemy z obsługą przerwań, dualny tryb pracy, przerwania programowe i wywołania systemowe. W kontekście wykorzystania procesora omawiane są pojęcia procesu i wątku oraz ich stanów, algorytmy przydziału procesora (priorytety), a także problemy synchronizacji i zakleszczeń. W odniesieniu do pamięci omawiane jest zagadnienie zarządzania pamięcią operacyjną i wirtualną (stronicowanie na żądanie), rola pamięci operacyjnej we współczenych systemach operacyjnych (pamięci podręczne stron, buforów, wymiany), a także dyskutowane są problemy związane z zarządzaniem pamięcią dyskową (systemy plików, i-węzły, spójność systemu plików). Literatura 1. M. J. Bach. Budowa systemu operacyjnego UNIX. Naukowo-Techniczne,Warszawa, 1995. Wydawnictwo 2. R. Love. Linux kernel. Przewodnik programisty. Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2004. 3. A. Silberschatz i P. B. Galvin. Podstawy systemów operacyjnych. Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, wyd.5, Warszawa, 2002. 4. William Stallings. Systemy operacyjne. Wydawnictwo Robomatic, Wrocław, 2004. 5. A. S. Tanenbaum. Modern Operating Systems. Prentice-Hall International, Upper Saddle River, 1992. 15
10. Wstęp do systemu operacyjnego Unix Forma zajęć: Wykład 15h, laboratorium 30h Autor: dr N. Jankowski Program zajęć: Celem zajęć jest przedstawienie podstaw użytkowania systemu operacyjnego Unix. 1. Struktura systemu Unix (jądro, biblioteki, etc) 2. Unix sieć 3. Unix a inne systemy operacyjne, odmiany Linux 4. Użytkownicy, procesy, powłoki, interfejs graficzny 5. Struktura użądzreń i systemy plików. Montowanie urządzeń dyskowych. Nazwy plików i katalogów, nazwy uogólniające, prawa dostępu i ich zmiana, etc. 6. Podstawowe operacje na strukturach plików 7. Przegląd przydatnych poleceń i programów systemu Unix i dodatków Linuxa 8. Edytory tekstowe 9. Wielozadaniowość, strukienie, kontrola procesów. Kontrola konstrukcji wywołania polecenia 10. Metody archiwizacji systemu Unix, metody instalacji pakietów w systemie Linux 11. Nauka pisania skryptów 16
11. Sieci komputerowe i Internet Forma zajęć: wykład 30h, laboratorium 30h Autor: dr hab. J. Kobus Program zajęć: Celem zajęć jest przedstawienie podstawowych zagadnień umożliwiających zrozumienie funkcjonowania współczesnych lokalnych i rozległych sieci komputerowych, głównie Internetu. Omówiony zostanie model OSI, a szczegółowa charakterystyka najważniejszych protokołów z rodziny TCP/IP (IP, ARP/RARP, ICMP, TCP, UDP, SSH, FTP) posłuży do wyjaśnienia komunikacji host-host w sieci Internet. Komunikacja w lokalnych sieciach komputerowych zostanie przedyskutowana na przykładzie sieci Ethernet i Wi-Fi. Omówione zostana także usługi takie jak DHCP i DNS, które wspomagają konfigurację i komunikację hostów w sieci Internet. Komunikacja w sieciach rozległych zostanie przedstawiona poprzez omówienie takich protokołów jak HDLC, PPP i Frame Relay. Osobno zostanie przeanalizowany problem trasowania pakietów w sieciach rozległych (protokoły routingu RIP, OSPF, BGP, routing hierarchiczny). Przedstawione zostaną także media transmisyjne i ich parametry, rodzaje okablowania oraz urządzenia sieci lokalnej i rozległej (przełączniki, punkty dostępowe, routery, modemy). Bezpieczeństwo komunikacji sieciowej zostanie omówione w kontekście filtrowania pakietów i tworzenia wirtualnych sieci prywatnych. Literatura 1. V. Amato, editor. Akademia Sieci Cisco. Pierwszy rok nauki. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2001. 2. V. Amato, editor. Akademia Sieci Cisco. Drugi rok nauki. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2001. 3. D. E. Comer. Sieci komputerowe i intersieci. Wydawnictwo NaukowoTechniczne, Warszawa, 2000. 4. M. Sportack. Sieci komputerowe - Księga eksperta. Wydawnictwo Helion, Gliwice, 1999. 5. A. S. Tanenbaum. Sieci komputerowe. Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2004. 17
12. Jezyki programowania Forma zajęć Wykład (30 godzin), Laboratorium (30 godzin) Autor dr Antoine Naud Program zajęć 1. Wprowadzenie: 2. Typy danych, stale i zmienne: Uwagi wstępne Typy podstawowe Stale podstawowych typów Deklaracja i inicjalizacja zmiennych Klasy pamięci Konwersje typów Typy pochodne 3. Operatory i wyrażenia: Budowa wyrażenia Priorytety operatorów Operatory indeksowania, wyboru i wywołania Operatory jednoargumentowe Operatory arytmetyczne Przesunięcia bitowe Operatory porównania i przyrównania Bitowe operatory logiczne & ^ Operatory logiczne && Operator warunkowy?: Operatory przypisania = *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= = Operator połączenia, Uwagi ogólne 4. Instrukcje (printf i scanf): Instrukcje wyrażeniowe Instrukcje warunkowe lub selekcji Instrukcje pętli Pozostałe instrukcje sterujące 5. Funkcje: Funkcje bibliotek standardowych Przekazywanie argumentów przez wartość i zmienna Funkcje rekurencyjne Funkcja main Wyniki w strukturze Wyniki w strukturze c.d. Funkcje ze zmienna liczba argumentów Budowa funkcji 6. Tablice i wskaźniki: Podstawowe pojęcia Tablice jednowymiarowe Arytmetyka adresami i tablicami Tablice wielowymiarowe 18
Wskaźniki Tablice wskaźników Argumenty funkcji w postaci tablic/wskaźników Wskaźniki a funkcje Tablice funkcji Sortowanie elementów tablicy za pomocą funkcji qsort Tablice struktur Pytania kontrolne 7. Przydzielanie pamięci: Wstęp: terminologia Biblioteczne funkcje dynamicznego przydziału pamięci (alloc.h) Przydzielanie pamięci dla tablic Przydzielanie pamięci dla struktur Pytania i zadania 8. Obsługa plików: Strumienie, otwieranie i zamykanie plików Znakowe wejście i wyjście Formatowane wejście i wyjście Binarne wejście i wyjście Sterowanie buforem i pozycja pliku Zadania kontrolne: 9. Dyrektywy preprocesora 10. Funkcje II 11. Tablice i wskaźniki II 12. Argumenty funkcji main 13. Pliki nagłówkowe 14. Projekt Literatura 1. Kernighan B. W., Ritchie D. M. Jezyk ANSI C. Warszawa, WNT 1988 (Norma) 2. Kisilewicz J. Jezyk C w srodowisku Borland C++, Wyd. 4, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclawskiej, Wroclaw 2003 3. Delannoy C. Cwiczenia z jezyka C. Warszawa, WNT 1993 4. Summit S. Programowanie w jezyku C FAQ, Helion, 2003 5. Loudon K. Algorytmy w C, Helion, 2003. 19
13. Programowanie obiektowe Forma zajęć: Wykład 30h, laboratorium 30h Opis Celem przedmiotu jest przedstawienie metodologii projektowania i programowania obiektowego, pewnych znanych technologii obiektowych oraz specyfiki popularnych języków obiektowych C++ i C#. Auto: dr Krzysztof Grąbczewski Wymagania wstępne Kurs programowania strukturalnego w języku C Program zajęć 1. Projektowanie obiektowe kapsułkowanie, ochrona danych 2. Klasy i obiekty, ochrona danych przez modyfikatory dostępu 3. Tworzenie i destrukcja obiektów i tablic obiektów 4. Polimorfizm przeciążanie operatorów 5. Dziedziczenie, a. Klasy bazowe i pochodne, hierarchie klas b. Dziedziczenie wielokrotne, dziedziczenie wirtualne 6. Abstrakcyjne typy danych a. Metody wirtualne, klasy abstrakcyjne, wirtualne destruktory b. Interfejsy a klasy abstrakcyjne 7. Wzorce (ang. templates) funkcji i klas 8. Obsługa wyjątków 9. Specyfika C++ a. l-wartości i r-wartości, efektywne przekazywanie argumentów itp. b. Przestrzenie nazw c. RTTI runtime type identification d. Standard Template Library (STL) e. Specyfika Borland C++ Buidera ( closure, property etc.) 10. Środowisko.NET i język C# a. Zarządzanie pamięcią b. Assembly, delegate, serializacja i inne nowe konstrukcje językowe c. Atrybuty i wykorzystanie meta-danych d. Bogactwo funkcjonalne.net: kolekcje, obsługa wątków, komunikacja międzyprocesowa, szyfrowanie danych itd. Literatura 1. Bjarne Stroustrup Język C++, WNT 2002. 2. Stanley B. Lippman, Josee Lajoie Podstawy języka C++, WNT 2001. 3. Specyfikacja standardu języka C++ draft 2.12.1996. 4. SGI Standard Template Library Programmer s Guide http://www.sgi.com/tech/stl/. 5. Jesse Liberty, Brian MacDonald, C#. Programowanie. Helion 2005. 6. Peter Drayton, Ben Albahari, Ted Neward, C# in a Nutshell, O'Reilly 2002. 20
14. Narzędzia programistyczne Forma zajęć: wykład 15h, laboratorium 15h Autor: dr. J. Matulewski Cel zajęć: zapoznanie studentów z najpopularniejszymi środowiskami programistycznymi, wykazanie korzyści korzystania z IDE Nabyte umiejętności: projektowanie wizualne/rad, zdarzeniowy model programowania aplikacji, skuteczne i szybkie debugowanie kodu, narzędzia testowania i udostępniania gotowych projektów, omówione zostaną także wybrane szczegółowe zagadnienia platform z których będziemy korzystać (m.in. kolekcje w.net, wybrane funkcje WinAPI w Win32 itd.) Wymagania: studenci powinni programować biegle w jednym z języków obiektowych: C++, C#, Java, Delphi i znać przynajmniej pobieżnie pozostałe W trakcie kursu studenci poznają środowiska Nazwa Producent Licencja Platforma Uwagi C++Builder i Delphi Borland Darmowe (Personal) Win32 może wersja Turbo Visual C# Microsoft Darmowe (Express).NET 3.5 biblioteki Windows Forms i WPF, ADO.NET Visual Web Microsoft Darmowe (Express).NET 3.5 ASP.NET Developer NetBeans Sun Darmowe JDK 6u3 alt. Eclipse 21
15. Bazy danych I Forma zajęć Laboratorium (45 godzin) Autor Halina Małłek Program zajęć 1. Tworzenie aplikacji za pomocą systemu zarządzania relacyjną bazą danych MS Access. a. Rozmieszczanie danych w tabelach. b. Definiowanie relacji. c. Wyszukiwanie informacji filtry, kwerendy wybierające, krzyżowe, funkcjonalne i SQL. d. Wprowadzanie i przeglądanie danych formularze. e. Generowanie wydruków raporty. f. Tworzenie wykresów. g. Wymiana danych z innymi aplikacjami. h. Współpraca z Internetem. i. Automatyzacja aplikacji makra, moduły. 2. MS SQL Server i język manipulowania danymi T-SQL. a. Pobieranie informacji z tabel (DQL). b. Wprowadzanie i edycja danych (DML). c. Tworzenie i modyfikowanie struktury baz danych (DDL). d. Definiowanie uprawnień (DCL). e. Tworzenie widoków, procedur przechowywanych i funkcji. f. Więzy i wyzwalacze. g. Transakcje. h. Technologia XML. 3. Aplikacje klient-serwer. a. Rozbudowa bazy danych Accessa do aplikacji o architekturze klient-serwer. b. Tworzenie tzw. projektów Accessa. Literatura 1. M. R. Irwin, C. N. Prague, J. Reardon, Access 2003 PL. Biblia (Wydawnictwo Helion, 2004). 2. S. S. Bagui, R.W. Earp, SQL dla SQL Server 2005. Wprowadzenie (Wydawnictwo Helion). 3. M. Zawadzki, SQL Serwer 2005 (Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006). 4. M. Otey, Microsoft SQL Server 2005. Nowe możliwości (Wydawnictwo Helion, 2005). 5. J. S. Bowman, S. L. Emerson, M. Darnovsky, Podręcznik języka SQL (Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001). 6. C. J. Date, H. Darwen, SQL. Omówienie standardu języka (Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa 2000). 7. R. M. Riordan, Projektowanie systemów relacyjnych baz danych (Wydawnictwo RM, Warszawa 2000). 22
16. Bazy danych II Autor: dr hab. Piotr Pepłowski Forma: Wykład: 30h, laboratorium: 45h Wymagania wstępne Bazy danych I Znajomość algorytmów i struktur danych Opis: Celem kursu jest zapoznanie studentów z teoretycznymi podstawami systemów baz danych. Po zakończeniu kursu studenci będą 1. rozumieli relacyjny model danych 2. znali standardowy język baz danych jakim jest SQL 3. umieli normalizować schematy baz danych 4. potrafili identyfikować warunki integralności i bezpieczeństwa danych 5. umieli stworzyć fizyczny model bazy danych uwzględniając ograniczenia nakładane przez m.in. sprzęt, system operacyjny, sieci komputerowe 6. umieli optymalizować zapytania Program: 1. Model encji związków 2. Relacyjny model danych (algebra relacyjna, rachunek relacyjny) 3. SQL i PL/SQL 4. Projektowanie baz danych (zależności funkcjonalne, postaci normalne) 5. Przetwarzanie transakcyjne i optymalizacja zapytań 6. Problemy bezpieczeństwa w bazach danych (schemat uprawnień, kopie bezpieczeństwa) 7. Fizyczna organizacja baz danych (organizacja plików, typy plików, indeksy, pamięci zewnętrzne, RAID) 8. Data mining (eksploracja danych) oraz hurtownie danych 9. Obiektowo zorientowane i obiektowe relacyjne systemy bazy danych 10. Rozproszone i równoległe systemy baz danych 11. Kierunki rozwoju (genomiczne bazy danych bioinformatyka, mobilne bazy danych, XML,...) Literatura 1. Elmasri R., Navathe S., Wprowadzenie do systemów baz danych, Wyd. Helion, (4th Edition), 2005 2. Date C. J., An Introduction to Database System, Adison-Wesley Pub. Comp., również WNT W-wa, (seria: Klasyka Informatyki), 2000 3. R. Ramakrishnan, J. Gehrke, Database Management Systems, 2nd edition, WCB/McGraw- Hill, 2001 4. S. Sumathi, S. Esakkirajan, Fundamentals of Relational Database Management Systems, Springer 2007 23
17. Metody numeryczne I Forma zajęć: Wykład 30h, ćwiczenia 30h Autor prof. dr hab. Włodzimierz Jaskólski Opis przedmiotu Zadaniem wykładu jest zapoznanie studentów z podstawowymi metodami numerycznymi używanymi w praktyce i w zastosowaniach naukach informatycznych i przyrodniczych (np. w fizyce). Szczegółowo omawiane są tylko wybrane, podstawowe metody numeryczne. Pozostałe metody są omawiane informacyjnie. Wymagania wstępne 1. Analiza matematyczna 2. Algebra 3. Język programowania (np. PASCAL) Zawartość 1. Wprowadzenie: systemy liczenia i reprezentacja informacji w komputerze. 2. Zasady programowania strukturalnego i elementy języka Pascal. 3. Błędy obliczeń numerycznych. 4. Metody numeryczne. a. Interpolacja. b. Całkowanie numeryczne. Całki wielowymiarowe. c. Różniczkowanie numeryczne. d. Rozwiązywanie równań (znajdowanie zer funkcji). Układy równań nieliniowych. e. Szukanie ekstremów. Metoda Brenta. Metody gradientowe. f. Układy równań algebraicznych. Metoda eliminacji Gaussa. Wybór elementu głównego. g. Równania różniczkowe. h. Równania różniczkowe cząstkowe. i. Diagonalizacja macierzy (rozwiązywanie zagadnienia własnego macierzy). j. Transformata Fouriera. k. Przegląd pozostałych zagadnień numerycznych. Literatura 1. A. Marciniak, Turbo Pascal 7.0 (BUM). 2. J. Stoer, R. Bulirsch, Wstęp do analizy numerycznej (PWN, 1987). 3. A. Ralston, Wstęp do analizy numerycznej (PWN, 1975). 4. A. Marciniak, Podstawowe procedury numeryczne w języku Turbo Pascal. 5. W. H. Press et al., Numerical recipies (CUP, 1986). 6. Wykłady dostępne w lokalnej sieci komputerowej: 7. www.fizyka.umk.pl/~wj/edu/pmn 24
18. Wprowadzenie do grafiki komputerowej Forma zajęć: Wykład 15h, laboratorium 15h Autor: dr M. Michalski Program zajęć: 1. Zagadnienia wstępne a. Fizjologia wzroku b. Widzialne spektrum promieniowania elektromagnetycznego fizyka barw c. Złudzenia optyczne d. Cyfrowe modele koloru (RGB, CMYK, HSV, Lab) e. Konwersja między modelami koloru, niezupełność układu barw 2. Obrazy cyfrowe reprezentacja rastrowa a. Rozdzielczość cecha urządzenia reprodukującego b. Palety i głębia koloru c. Ocena jakości obrazów rastrowych d. Główne czynniki wpływające na jakość obrazu rastrowego e. Urządzenia do pozyskania obrazów rastrowych 3. Narzędzia manipulacji obrazami rastrowymi a. Histogramy i krzywe odpowiedzi balansowanie tonów i kolorów b. Selekcje i maski c. Retusz, klonowanie d. Praca w oddzielnych kanałach barwnych e. Warstwy i ich składanie f. Kanał alfa g. Technika balansowania kolorów neutralnych przykład h. Filtracja obrazu i. Przykład filtru unsharp mask 4. Przykładowe programy graficzne: GIMP, Adobe Photoshop 5. Formaty plików graficznych i kompresja obrazów cyfrowych a. Formaty nieskompresowane, z kompresją bezstratną i z kompresją stratną b. Przykład algorytmu kompresji bezstratnej c. Anatomia formatu JPG d. JPG czy GIF? 6. Elementy grafiki wektorowej a. Reprezentacja i struktura prostych obiektów graficznych b. Krzywe Bezier c. Wypełnienia płaskie, gradientowe i teksturowe d. Liternictwo e. Hierarchizacja obiektów graficznych f. Kolejność obiektów i warstwy g. Efekty specjalne: perspektywa, deformacje, przezroczystość h. Techniki wektoryzacji obrazów rastrowych 7. Przykład oprogramowania Corel Draw 8. PostScript i PDF 25
a. Język programowania PostScript b. Stos i odwrotna notacja polska c. Proste instrukcje języka PostScript d. Makrogeneracja i proceduralność e. Przetwarzanie: od programu PostScript do obrazu rastrowego f. PDF postać półskompilowana 9. Oprogramowanie PostScriptowe a. GhostScript i GhostView b. Rodzina Adobe Acrobat Wykład Podstawy grafiki komputerowej prowadzony był w dwóch częściach w latach 2003 2006 dla Podyplomowego Studium Programowania i Zastosowań Komputerów. W 2007 r. znalazł się w programie studiów dziennych na kierunku fizyka techniczna jako wykład monograficzny. 26
19. Języki formalne i automaty Forma zajęć: Wykład 30h, ćwiczenia 15h Autor: dr M. Michalski Program zajęć: 1. Podstawy matematyczne a. Zbiory, relacje, grafy b. Teoria mocy zbiory przeliczalne i nieprzeliczalne c. Proste struktury algebraiczne d. Indukcja matematyczna e. Rekursja 2. Języki formalne a. Alfabet i język nad nim b. Różne metody definiowania języków c. Operacje na językach 3. Gramatyki hierarchia Chomsky ego języków formalnych a. Języki i gramatyki regularne, wyrażenia regularne b. Języki i gramatyki bezkontekstowe c. Języki i gramatyki kontekstowe d. Języki i gramatyki typu 0 e. Języki rekursywne i rekursywnie przeliczalne 4. Automaty i ich relacje z hierarchią Chomsky ego a. Skończone automaty deterministyczne b. Automaty niedeterministyczne, równoważność z automatami deterministycznymi c. Automaty ze stosem d. Automaty liniowo ograniczone e. Maszyny Turinga 5. Hipoteza Churcha 6. Niedeterministyczne i losowe maszyny Turinga 7. Modele obliczeń a. Funkcje f : N N a języki formalne b. Gramatyki, automaty i wyrażenia jako modele obliczeń 8. Teoria złożoności obliczeniowej i jej związki z teorią języków formalnych a. Klasy P i NP b. Redukcja, problemy NP-zupełne i NP-trudne c. Przykłady problemów NP-zupełnych i redukcji między nimi 9. Języki formalne w zastosowaniach 10. Teoria parsingu: gramatyki LL(k) i LR(k) 11. Systemy Lindenmayera 27
20. MATLAB / SCILAB - wykorzystanie środowiska obliczeniowego Autor: dr hab. Piotr Pepłowski Forma: Wykład: 15h, laboratorium: 30h Opis: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z Matlabem, jednym z najbardziej zaawansowanych środowisk służących do obliczeń numerycznych w badaniach naukowych i zastosowaniach inżynierskich. Słuchacze 1. uzyskają umiejętności wywoływania i używania podstawowych funkcji Matlaba i konstrukcji języka 2. będą potrafili budować własne złożone funkcje i je optymalizowć 3. zwiększą umiejętności rozwiązywania problemów obliczeniowych 4. będą potrafili stosować środowisko obliczeniowe do rozwiązywania praktycznych problemów w badaniach i pracy inżynierskiej Większość zagadnień będzie prezentowana równolegle w środowisku SCILAB Program 1. Wprowadzenie do środowiska Matlab w systemie Unix i Windows. 2. Porównanie środowiska programistycznych MATLAB i SCILAB 3. Typy zmiennych, operatory, instrukcje sterujące. 4. Tablice w Matlabie i notacja dwukropkowa. 5. Grafika w Matlabie, struktura obiektów figure, axes, line,... 6. Zasady programowania w Matlabie funkcje, funkcje zagnieżdżone, prywatne, anonimowe 7. Optymalizacja funkcji i skryptów. 8. Przykłady zastosowań Matlaba do algebry liniowej, interpolacji i aproksymacji funkcji jednej zmiennej i wielu zmiennych, rozwiązywania problemów dynamicznych (równania różniczkowe) 9. Tablice wielowymiarowe i wizualizacja danych. 10. Budowa graficznego interfejsu użytkownika. 11. Dołączanie zewnętrznych funkcji do Matlaba (C/Java) 12. Obiekty w Matlabie 13. Przykłady zastosowań Matlaba do mechaniki kwantowej, analizy sygnałów, analizy układów nieliniowych czy analizy obrazów Literatura 1. B. Mrozek, Z. Mrozek, MATLAB i Simulink. Poradnik użytkownika, 2004, Helion 2. D. Higham, N.Higham, Matlab Guide, Second edition, 2005, SIAM 3. C. Moler, Numerical Computing with Matlab, SIAM, 2004 (książka w wersji elektronicznej dostępna na stronie http://www.mathworks.com/moler/ ) 28
4. W. Regel, Obliczenia symboliczne i numeryczne w MATLAB (wydanie 1).Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 2003. 5. W. Regel, Przykłady i ćwiczenia w programie Simulink (wydanie 1).Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 2004. 6. A. H. Register, A guide to MATLAB object oriented programming, 2007, Chapman and Hall/CRC 29
21. Fizyka w symulacji komputerowej i modelowaniu komputerowym Forma zajęć: Wykład 60h Autor: prof. dr hab. W. Nowak Program zajęć: 1. Fizyczny opis ruchu 2. Równania różniczkowe rodzaje, metody rozwiązywania 3. Układy równań rózniczkowych 4. Równania ruchu metody całkowania. 5. Metody różnic skończonych w technice. 6. Pola skalarne i wektorowe, rola w modelowaniu. 7. Układy dynamiczne, modelowanie procesów czasowych. 8. Metody Monte Carlo obliczania wielkości średnich. 9. Zasady optyki geometrycznej. 10. Zasady optyki falowej. 11. Powstawanie obrazów. 12. Widzenie barwne i 3-D. 13. Percepcja obrazów, perspektywa. 14. Podstawy animacji. 15. Mechaniczny opis materiałów 16. Odkształcenia sprężyste i niesprężyste, opis fizyczny. 17. Modelowanie ośrodków ciągłych. 18. Modelowanie tarcia hydrodynamicznego, wirtualne tunele aerodynamiczne. 19. Fale, solitony, dynamika cieczy i gazów. 20. Fale uderzeniowe, drgania, analiza sygnałów sejsmicznych. 21. Interpolacje i ekstrapolacje w opisach procesów fizycznych. 22. Pakiety numeryczne do modelowania różnorodnych procesów, przykłady. 23. Modelowanie biomolekularne, przykłady: dynamika składników mięśni, dynamika wirusów. 30
22. Podstawy elektroniki i elektrotechniki Autor: dr hab. Ryszard S. Trawiński, prof. UMK Forma: wykład 30h, laboratorium 45h. Program Wykład jest wspomagany pokazami, materiał jest zsynchronizowany z zadaniami realizowanymi równolegle na pracowni elektronicznej 1. Rys historyczny. Podstawowe pojęcia elektroniki i elektrotechniki. 2. Podstawy teorii obwodów prawo Ohma, prawa Kirchhoffa, zasada Thevenina i Nortona. 3. Obwody wykorzystujące elementy bierne dzielnik napięcia, mostek, filtry RC: górno- i dolnoprzepustowy, filtr i mostek Wiena, filtr 2T, filtry RLC równoległy i szeregowy, krzywa rezonansowa. 4. Obwody nieliniowe analiza Fourierowska sygnałów elektrycznych, powielanie i mieszanie częstotliwości, modulacja i detekcja. 5. Elementy półprzewodnikowe: złącze PN, diody, tranzystory elementy teorii ciała stałego, przewodniki, półprzewodniki i izolatory, złącze PN, dioda półprzewodnikowa, tranzystory bipolarne: budowa (NPN, PNP) i działanie, rodziny charakterystyk tranzystora, ustalanie punktu pracy tranzystora. 6. Wzmacniacze tranzystorowe klasy wzmacniaczy tranzystorowych, wzmacniacz w układzie ze wspólnym emiterem (WE), kolektorem (WK) i bazą (WB), wzmacniacze mocy, wzmacniacze rezonansowe z filtrami LC, wzmacniacz różnicowy. 7. Wzmacniacze operacyjne i ich zastosowania model idealny, wzmacniacz odwracający, nieodwracający, wtórnik napięciowy, przetwornik prąd napięcie, wzmacniacz sumujący i odejmujący, różniczkujący i całku-jący, logarytmujący i wykładniczy, filtry aktywne. Komparatory. 8. Generatory drgań sinusoidalnych warunek generacji, generatory LC, kwarcowe, generatory RC. 9. Generatory przebiegów niesinusoidalnych generator samodławny, bootstrap, funkcyjny. 10. Układy przerzutnikowe przerzutniki bistabilne, monostabilne i astabilne, z tranzystorami nasyconymi i ze sprzężeniem emiterowym. 11. Układy cyfrowe Algebry Boole a, funkcje logiczne, bramki, multiwibratory, układy monostabilne, prze-rzutniki RS, D, JK, liczniki binarne i BCD, multiplexery i demultiplexery, transmisja danych, półsumator i sumator, przetworniki cyfrowo-analogowe (DAC) i analogowo-cyfrowe (ADC), twierdzenie Shannona-Nyquista, aliasing. 12. Układy zasilające wytwarzanie energii elektrycznej, obwody prądu trójfazowego, układy sieciowe, ochro-na przeciwporażeniowa, układy prostujące, stabilizatory napięcia (liniowe i impulsowe), zasilacze regulo-wane. 13. Szumy i zakłócenia w układach elektronicznych, kompatybilność elektromagnetyczna źródła i rodzaje szumów, zakłócenia i sposoby ich eliminacji, kompatybilność elektromagnetyczna. 14. Wybrane pomiary wielkości fizycznych przy pomocy przyrządów elektronicznych detektory światła: fo-toopornik, fotodioda, fotopowielacz budowa i działanie, przykładowe układy pomiarowe. 15. Wybrane maszyny elektryczne prądu przemiennego i stałego. 31
Zalecana literatura 1. P. Horowitz, W. Hill, Sztuka elektroniki. 2. U. Tietze, C. Schenk, Układy półprzewodnikowe. 3. S. Seely, Układy elektroniczne. 4. J. Watson, Elektronika. 5. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków. 6. T. Stacewicz, A. Kotlicki, Elektronika w laboratorium naukowym. 7. P. E. Gray, C. L. Searle, Podstawy elektroniki. 8. Z. Kulka, M. Nadachowski, Liniowe układy scalone. 9. M. Nadachowski, Z. Kulka, Analogowe układy scalone. 10. J. Pieńkos, J. Turczyński, Układy scalone TTL w systemach cyfrowych. 11. A. Filipkowski, Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. 12. M. Rusek, J. Pasierbiński, Elementy i układy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach. 13. R. Ćwirko, M. Rusek, W. Marciniak, Układy scalone w pytaniach i odpowiedziach. 14. J. Rydzewski, Pomiary oscyloskopowe. 15. Z. Majerowska, A. Majerowski, Elektrotechnika ogólna w zadaniach. 16. J. Maksymiuk, Aparaty elektryczne w pytaniach i odpowiedziach. 17. B. Miedziński, Elektrotechnika. Podstawy i instalacje elektryczne. 18. A. Charoy, Kompatybilność elektromagnetyczna, t. I-IV. 32
23. Administrowanie sieciami lokalnymi i serwerami Forma zajęć: Wykład 15h, laboratorium 30h Autor: dr hab. J. Kobus Program zajęć: Celem zajęć (wykład + laboratorium) jest przedstawienie zagadnień związanych z administrowaniem serwerami i usługami dostępnymi w lokalnej sieci komputerowej. Wykład poświęcony jest omówieniu zagadnień dotyczących uruchamiania systemu komputerowego (programy ładujące, fazy procesu bootowania, poziomy pracy systemu), działania usług sieciowych takich jak DHCP, DNS, TFTP, SSH, NFS, a także monitorowaniu funkcjonowania systemu komputerowego poprzez śledzenie wykorzystania jednostki centralnej, pamięci operacyjnej oraz urządzeń wejścia/wyjścia przy pomocy szeregu narzędzi diagnostycznych (ps, top, sar, iostat, vmstat, pmap, slabtop, netstat, ntop). Zajęcia laboratoryjne mają na celu praktyczne opanowanie takich umiejętności jak instalacja systemu operacyjnego, konfiguracja interfejsów sieciowych, administrowanie użytkownikami, tworzenie i montowanie systemów plików, konfiguracja usług DHCP, TFTP, PXE, SSH oraz NFS. Literatura 1. Strony podręcznika systemowego dotyczące narzędzi systemowych i konfiguracji usług sieciowych. 2. Dokumentacja dotycząca instalacji i konfiguracji systemu komputerowego dostępna na licznych stronach internetowych, np. http://docs.fedoraproject.org/install-guide/f7/pl/. 3. P. G. Ezolt. Optimizing Linux(R) Performance: A Hands-On Guide to Linux(R) Performance Tools. HP Professional Series, 2005. 4. A. H. Majidimehr. Optymalizacja systemu UNIX. Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1998. Wydawnictwo 5. G. D. Musumeci and M. Loukides. Optymalizacja systemów komputerowych. Wydawnictwo RM, Warszawa, 2002. 6. In Sanda K.Johnson, J. Gerrit Huizenga, and Badari Pulavarty, editors, Performance Tuning for Linux Servers, New York, 2005. IBM Press, Pearson plc. 33
24. Opracowywanie serwisów Web Forma zajęć wykład 60 h ćwiczenia 30 h Autor: Mariusz Piwiński Wymagania wstępne: Znajomość zagadnień związanych z sieciami komputerowymi Znajomość baz danych SQL, MySQL Cel: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z wykorzystywanymi obecnie technologiami internetowymi oraz różnymi językami skryptowymi umożliwiającymi tworzenie serwisów WWW. W pierwszej części zajęć omówione zostaną podstawowe składniki architektury WWW, takie jak przeglądarka WWW, serwer HTTP, serwer aplikacji, warstwa aplikacji, warstwa bazy danych, czy protokół HTTP. Uczestnicy poznają między innymi podstawy języka HTML, PHP, JavaScript, CSS. Przedstawione zostaną również podstawowe zagrożenia dotyczące bezpieczeństwa aplikacji WWW. Uczestnicy wykorzystując różne technologie będą samodzielnie tworzyć oraz publikować interaktywne witryny internetowe. W drugiej części zajęć omówione zostaną Systemy Zarządzania Treścią (ang. Content Management System - CMS), będące zestawem różnych aplikacji internetowych posiadających wspólny interfejs użytkownika. Uczestnicy zajęć będą wykorzystywać ten system jako narzędzie wspomagające budowę i zarządzanie stroną WWW. Ostatnim elementem zajęć jest wprowadzenie do systemów e-learningowych, wspomagających nauczanie na odległość. Uczestnicy zapoznają się z systemem Moodle, jego obsługą od strony studenta, nauczyciela oraz administratora. Program zajęć: 1. prezentacja technik informatycznych, 2. podstawy języka HTML oraz innych języków skryptowych, 3. konstruowanie formularzy i przekazywanie danych do bazy, 4. tworzenie witryny internetowej z zastosowaniem różnych poznanych technik, 5. Systemy Zarządzania Treścią (ang. Content Management System - CMS) na przykładzie systemu Drupal, a. budowa i konfiguracja serwisu b. zarządzanie oraz konfiguracja poszczególnych modułów c. zarządzanie użytkownikami d. zarządzanie treścią 6. systemy e-learningowe a. Advanced Learning Interactive Systems On Line b. Moodle podstawy dotyczące systemu Moodle, tworzenie strony WWW w systemie Moodle, konfiguracja oraz zarządzanie modułami, 34
administracja oraz tworzenie kursów, sposoby uwierzytelniania i zarządzania użytkownikami, wykorzystanie systemu Moodle w procesie dydaktycznym (quizy, zadania online, głosowania, zadania opisowe, Wiki, lekcja). Literatura: 1. Tworzenie stron WWW, Bartosz Czyżkowski, Wydawnictwo Mikom 2006 2. Tworzenie szkolnych stron WWW, Maria Sokół, Wydawnictwo Helion 2005 3. PHP, Podręcznik tworzenia stron WWW, Julie C. Meloni, Wydawnictwo Mikom 2001 4. Tworzenie stron WWW, PHP 4, ćwiczenia praktyczne, Andrzej Kierzkowski, Wydawnictwo Helion 2001 5. PHP i MySQL, Aplikacje bazodanowe, Hugh E. Williams, David Lane, Wydawnictwo Helion 2005 6. Java Script, Ćwiczenia praktyczne Marcin Lis, Wydawnictwo Helion 2002 7. www.moodle.org 8. www.drupal.pl 9. http://www.alison.com 35
25. Programowanie w środowisku Windows Forma zajęć: Wykład 15h, laboratorium 30h Autor: dr J. Matalewski Cel zajęć: zapoznanie studentów z interfejsem programistycznym Windows (a dokładniej platformy Win32) Nabyte umiejętności: projektowanie aplikacji dla Windows (Win32) w Visual C++ i C++Builder na poziomie pozwalającym kontrolę systemu Windows, dostęp do jego zasobów, korzystanie z mechanizmów komunikatów i innych technologii wbudowanych w Win32 Wymagania: studenci powinni znać język C++ (nie jest wymagana znajomość programowania obiektowego) Program zajęć: I. Kontrola stanu systemu 1. Zamykanie i wstrzymywanie systemu Windows 2. Kontrola trybu wyświetlania karty graficznej II. Uruchamianie i kontrolowanie aplikacji oraz ich okien 1. Uruchamianie, zamykanie i zmiana priorytetu aplikacji 2. Kontrolowanie własności okien 3. Numery identyfikacyjne procesu i uchwyt okna 4. Okna o dowolnym kształcie III. Systemy plików, multimedia i inne funkcje WinAPI 1. Pliki i system plików - funkcje powłoki 2. Odczytywanie informacji o dysku 3. Ikona w obszarze powiadamiania (zasobniku) 4. Internet 5. Multimedia (MCI) IV. Komunikaty Windows V. Biblioteki DLL 1. Funkcje w bibliotece DLL 2. Formy w bibliotece DLL 3. Aplet panelu sterowania VI. Przechwytywanie komunikatów - mechanizm haków VII. Automatyzacja i inne technologie bazujące na COM 1. COM 2. Osadzanie obiektów OLE2 3. Automatyzacja 4. Projektowanie serwera automatyzacji 5. ActiveX 36
26. Analiza i przetwarzanie obrazów cyfrowych Forma zajęć: Wykład 30h, laboratorium 30h Autor: dr M. Michalski Program zajęć: 1. Próbkowanie i kwantyzacja obrazów a. Elementy teorii próbkowania sygnałów b. Aliasing i wzory Moire a c. Urządzenia do pozyskiwania obrazów cyfrowych d. Powiększanie i zmniejszanie obrazów cyfrowych 2. Histogram jasności obrazu cyfrowego i operacje na nim a. Zakres tonalny b. Wyrównywanie histogramu c. Dopasowanie histogramu d. Transformacje obrazu przy pomocy krzywych e. Korekcja gamma f. Kontrast g. Dowolne transformacje jasności 3. Logiczne i arytmetyczne operacje na obrazach cyfrowych 4. Splot 5. Podstawy konstrukcji filtrów w reprezentacji przestrzennej a. Proste filtry wygładzające b. Filtry nieliniowe c. Filtry gradientowe i Laplace owskie d. Wykrywanie krawędzi i wyostrzanie obrazu e. Składanie filtrów 6. Transformata Fouriera obrazu cyfrowego a. Proste i odwrotne transformaty Fouriera 1D i 2D b. Twierdzenie o splocie c. Gradient i Laplacian w obrazie fourierowskim d. Algorytm FFT e. Wizualizacja transformaty obrazu 7. Filtry w dziedzinie częstotliwości a. Filtry dolno- i górnoprzepustowe b. Filtry idealne i gaussowskie c. Wpływ gaussowskiego zmiękczenia filtru na jakość obrazu d. Filtr Laplace a w dziedzinie częstotliwości e. Zastosowanie unsharp mask 8. Szum i jego eliminowanie a. Typy szumu i estymacja parametrów b. Filtry odkłócające: średniujące i adaptatywne c. Filtracja szumu w dziedzinie częstotliwości: zakłócenia periodyczne, filtry pasmowe d. Rekonstrukcja obrazów poruszonych 37