Предметные области, по которым может быть выполнена выпускная квалификационная работа

Операционные системы. Назначение и функции операционных систем. Понятие операционной среды. Прерывания. Принципы построения операционных систем. Микроядерные и монолитные ОС. Общие принципы управления ресурсами. Понятие вычислительного ресурса. Основные виды ресурсов. Классификация ресурсов. Планирование процессов. Понятие очереди. Организация параллельных и взаимодействующих вычислений. Планирование работы процессора. Процессы. Архитектура файловых систем. Понятие вычислительного процесса. Планирование и диспетчеризация процессов и задач. Файловая система и иерархия данных. Файловая система FAT32. Операционные системы реального времени. Управление памятью. Управление вводом. Память и отображение, виртуальное адресное пространство. Распределение памяти. Сегментация памяти. Основные концепции организации ввода-вывода. Режимы управления вводом-выводом. Система управления данными. Сетевые операционные системы. Адресация, имена, спецификация данных в ОС. Внешние устройства ЭВМ. Разделение доступа к данным в ОС. Сетевые ОС. Назначение, особенности архитектуры.

Вводный курс ппрограммирования. Основные этапы компьютерного решения задач. Структура программы на языке С. Основные и производные типы. Структуры данных. Операторы. Присваивание. Ветвление. Переключатели. Цикл. Функции. Массивы и переменные с индексами. Упорядочение в одномерных массивах. Ввод-вывод символьных данных. Указатели. Указатели при вызове функций. Указатели на функции. Перегрузка функций. Структурный тип. Способы конструирования программ. Модульные программы. Директивы препроцессора. Критерии качества программы. Постановка задачи и спецификация программы. Ввод-вывод в языке С. Файл. Основы доказательства правильности программ. Обработка исключений. Понятие об объектно-ориентированном программировании и проектировании. Объекты и классы. Наследование и агрегирование. Программирование в системах компьютерной математики. Символьные и численные вычисления.

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Способы ускорения традиционных архитектур. Конвейеры команд. Кэш-память. Разновидности организации кэш-памяти. Предсказание переходов и прочие методы оптимизации исполнения кода. Гиперпотоковые процессоры. Классификация Флинна. Архитектуры SIMD, MIMD, VLIW, EPIC. Гиперкуб, узловая, матричная архитектуры. Системы с разделяемой памятью. Согласование кэшей. Модели памяти и согласованность памяти. Основные топологии локальных вычислительных сетей, их сравнение. Протоколы Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Сравнительный анализ модели OSI и модели Internet.

Методы программирования. Жизненный цикл программных средств. Системный анализ и проектирование программных средств. Внутреннее проектирование и разработка программных средств. Тестирование программных средств. Документирование программных средств. Обеспечение качества, надежности и безопасности функционирования программных средств. Испытания и сертификация программных средств. Сопровождение и конфигурационное управление программными средствами. Технология структурного программирования. Технология объектно-ориентированного программирования. Технология открытых систем. Технология применения CASE-средств. Internet-Intranet-технология. Анализ алгоритмов и их сложности. Общая характеристика подхода к разработке программы в виде наброска доказательства её правильности. Классификация алгоритмов. Особенности реализации алгоритмов каждого класса. Основные стратегии разработки алгоритмов и анализ их сложности. Алгоритмы, учитывающие параллельность вычислений. Алгоритмы поиска, основанные на использовании методов решета. Алгоритмы порождения элементарных комбинаторных объектов.

Теория систем и системный анализ. Системы и их свойства. Декомпозиция и агрегирование систем. Классификация систем: по происхождению, по сложности, по степени изолированности от среды, по характеру функционирования, по способам задания целей, по способам управления. Базовые модели систем: модель черного ящика, модель состава, модель структуры. Этапы системного анализа. Предмет системного анализа. Определение с практической, методической, методологической сторон. Перечень этапов. Отличия вариантов регламента. Декомпозиция. Принципы формирования и применения стандартных оснований декомпозиции. Наиболее распространенные стандартные основания декомпозиции. Системное моделирование. Понятие модели, свойства моделей. Классификация моделей. Языки описания моделей Сущность структурного анализа. Методология ИСМ. Методология IDEF0. Принятие решений в сложных системах. Постановка целочисленных задач и их свойства. Модели иерархических многоуровневых систем: страты, слои, эшелоны, классы. Модели принятия решений. Понятие технологии системного анализа. Прикладные технологии (CASE-технологии, технологии реинжиниринга бизнес-процессов, технологии проектирования технических систем). Методы анализа и синтеза оргструктур.

Информационная безопасность. Определение и эволюция понятия «информационная безопасность». Цели, задачи, направления информационной безопасности. Модели безопасности. Основные принципы обеспечения информационной безопасности. Нормативно-правовые документы, регламентирующие отношения в сфере информационной безопасности.

Права обладателей авторских прав. Авторские и патентные права. Ущерб от незаконного использования авторских и смежных прав. Интеллектуальная собственность. Основные институты и понятия международного авторского права. Произведения, пользующиеся охраной. Факторы, риски угроз информационным ресурсам. Виды угроз и типы атак. Классификация компьютерных преступлений. Закрытие информации как средство ее защиты от несанкционированного доступа. Понятие о защищаемой информации. Виды защищаемой информации. Свойства информации как предмета защиты. Классификация информации по категории доступа. Классификация вирусов. Каналы проникновения вирусов. Способы заражения. Парольная защита с помощью стандартных системных средств. Идентификация и аутентификация. Разграничение доступа. Межсетевые экраны как средство защиты от несанкционированного доступа. Персональные и корпоративные межсетевые экраны.Криптографические средства защиты. Криптографическое преобразование данных. Симметричные и асимметричные методы шифрования. Общая технология шифрования. Технология шифрования речи. Кодирование информации. Электронная цифровая подпись. Средства контроля доступа в ИС. Технические средства защиты информации. Механические системы защиты информации. Электронные ключи и замки. Биометрические системы идентификации. Общие подходы к построению парольных систем. Выбор паролей. Хранение паролей. Передача пароля по сети. Механизмы идентификации и аутентификации. Локальная и сетевая аутентификация и авторизация. Способы аутентификации.

Классификация Интернет-угроз. Концепция информационной безопасности. Основные этапы обеспечения защиты информации: определение политики и составляющих информационной безопасности, управление рисками, аудит информационной безопасности. Меры и методы по защите информации в информационных система и сервисах. Правовые нормы и стандарты по лицензированию и сертификации. Служба информационной безопасности предприятия. Состав, цели и задачи службы информационной безопасности предприятия. Контроль доступа к документам, электронной почте и Web-трафику.

Базы данных и СУБД. Понятие базы данных и их классификация. Классификация баз данных по характеру организации хранения данных. Понятие банк данных. Классификация банков данных и их отличия от базы данных. История развития баз и банков данных. Сферы применения и перспективы развития баз данных. Понятие системы управления базами данных. Понятие информационной системы и области ее применения. Уровни представления данных в соответствии со стандартом ANSI. Основные категории пользователей баз данных. Классификация СУБД. Файл-серверные, клиент-серверные и распределенными СУБД. Настольные и корпоративные СУБД. Понятие предметной области базы данных. Полная предметная область и организационная единица предметной области. Понятие и принципы построения иерархической модели данных. Примеры сбалансированного и несбалансированного графов. Понятие и принципы построения сетевой модели данных: ее недостатки и достоинства. Основные принципы построения реляционной модели данных. Ее отличия от других моделей. Объектно-ориентированная модель данных и принципы инкапсуляции, полиморфизма и наследование в модели. Реляционная модель данных: примеры, достоинства и недостатки. Основные отличительные особенности постреляционной и многомерной моделей баз данных. Полуструктурированная модель данных: примеры, достоинства и недостатки. Родительский и дочерний типы данных. Схемы организации данных в многомерных моделях. Понятие объекта базы данных, атрибут, сущность и связь. Основные принципы и примеры применения постреляционной модели данных. Проектирование структуры данных. Четырехуровневая модель представления данных. Этапы проектирование баз данных. Инфологическая модель данных. Диаграмма «сущность-связь». Средства создания ER-модели. Преобразование инфологической модели в даталогическую. Язык SQL: синтаксис и простейщие действия с таблицами. Язык SQL: команда SELECT. Язык SQL: функции агрегирования, группировки и соединения. Язык SQL: связанные запросы и объединение данных. Получение информации по базам данных, таблицам, столбцам и индексам MySQL Язык SQL: добавление, изменение и удаление записей Язык SQL: определение данных. Команды: CREATE TABLE; ALTER TABLE; RENAME TABLE; DROP TABLE; CREATE INDEX; DROP INDEX.

Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных. Способы представления структур данных. Массивы. Списки. Множества. Стеки и очереди. Деревья. Ориентированные, упорядоченные и бинарные деревья. Представление деревьев в памяти компьютера. Операции над деревьями. Алгоритмы компьютерной обработки данных. Рекурсивные алгоритмы. Перебор с возвратом. Метод ветвей и границ. Динамическое программирование. Сортировка и поиск в массивах. Хэширование. Использование деревьев в задачах поиска. Обработка текстов. Графы. Понятие графа. Представление графов в компьютере. Задача о телефонной сети. Алгоритм Дейкстры. Методы поиска на графах. Сжатие данных.

Компьютерное моделирование. Понятие «модель». Моделирование как метод познания. Натурные и абстрактные модели. Виды моделирования в естественных и технических науках. Компьютерная модель. Информационные модели. Математические модели. Геометрическое моделирование и компьютерная графика. Численный эксперимент. Его взаимосвязи с натурным экспериментом и теорией. Достоверность численной модели. Анализ и интерпретация модели.

Проектирование информационных систем. Информационные модели данных: фактографические, реляционные, иерархические, сетевые. Последовательность создания информационной модели. Взаимосвязи в модели. Типы моделей данных. Проектирование баз данных. Определение взаимосвязи между элементами баз данных. Первичные и альтернативные ключи атрибутов данных. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы. Администрирование баз данных. Методы хранения и доступа к данным. Объектно-ориентированное программирование в среде баз данных.

Медицинские информационные системы. Классификация медицинских информационных систем. Цели, задачи, структура, основные функции и принципы разработки информационных систем в здравоохранении. Необходимость развития информационных технологий в медицине. Медицинские информационные системы и локальные медицинские сети в России. Текущее состояние, актуальные проблемы и тенденции развития. Организационное и правовое обеспечение медицинских информационных систем. Уровни МИС (первый, второй, третий, четвертый, пятый). Этапы интеграции МИС. Основные виды медицинских информационных систем. Основные термины медицинской информатики. Электронная история болезни. Электронная медицинская карта. Принципы работы и функционирования различных МИС. Разработка модели предметной области. Инструментарий реализации работы алгоритма системы. Тестирование работы системы. Медико-технологические ИС. Информационно-справочные ИС. Статистические МИС. Научно-исследовательские ИС. Обучающие ИС в медицине. Понятие и функции телемедицины. Аппаратные и программные средства МИС. Интеллектуальные системы в медицине. Информационная поддержка функционирования лечебного учреждения и автоматизация документооборота; планирование ресурсов и менеджмент клинической организации; мониторинг лечебно-диагностического процесса; лабораторно-диагностические функции; поддержка принятия решений - экспертная оценка и контроль качества процесса лечения. Возможности облачных технологий при разработке и использовании МИС. Особенности использования облачных технологий для сбора и обработки медицинский данных. Безопасность информационных систем. Требования к организации, обработке и хранению персональных данных в медицинских учреждениях