 |
Математическая логика и теория алгоритмов
|
|
|
|
Цель дисциплины: овладение основами аппарата теории алгоритмов для последующего применения его при анализе и синтезе технических и программных систем с учётом специфических задач информатики и вычислительной техники.
Задачи дисциплины: изучение теоретических оснований теории алгоритмов, системы понятий и особенностей используемого аппарата; классификация задач теории алгоритмов; знакомство с методами решения определённых классов задач.
Место дисциплины в учебном плане: является вариативной дисциплиной, обязательной для изучения в цикле математических и естественно-научных дисциплин. Предыдущие компетенции — в объёме учебных дисциплин "Математика 1. Математический анализ", "Линейная алгебра", "Дискретная математика".
Формируемые компетенции:
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
использует основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основные понятия математической логики: формальной теории, исчисления; структуру исчислений высказываний и предикатов 1-го порядка; основные понятия теории алгоритмов: интуитивная концепция алгоритма, уточнения понятия алгоритма (машины Тьюринга и нормальные алгорифмы Маркова), понятия вычислимости, разрешимости, перечислимости; основные неразрешимые массовые проблемы;
|
|
|
уметь: доказывать формулы в исчислении высказываний и предикатов 1-го порядка; составлять программы машин Тьюринга и схемы нормальных алгорифмов для решения простых вычислительных задач;
владеть навыками: сформулировать в понятиях теории алгоритмов конкретные задачи определённых классов.
Содержание дисциплины
Логика высказываний (пропозициональная логика). Высказывания и истинностные значения высказываний. Логические операции. Формулы логики высказываний (пропозициональные формулы). Истинностные функции. Тавтологии. Эквивалентность формул. Замена эквивалентным и двойственность. Дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы. Классическое исчисление высказываний. Аксиомы и правила вывода. Вывод формул и вывод формул из гипотез. Теорема о дедукции. Теоремы полноты и непротиворечивости. Исчисление предикатов. Предикаты и кванторы. Предикатные формулы. Интерпретация предикатных формул. Выполнимость, истинность. Логическая общезначимость. Аксиомы и правила вывода исчисления предикатов 1-го порядка. Структура теории 1-го порядка. Нормальные алгорифмы и машины Тьюринга. Вычисление словарных функций нормальными алгорифмам и и машинами Тьюринга. Принцип нормализации и тезис Тьюринга. Универсальные алгоритмы. Теоремы сочетания. Разрешимость и перечислимость. Неразрешимые массовые проблемы.
Математические и алгоритмические основы объектно-ориентированного программирования
Цели и задачи дисциплины.
Целью дисциплины является: ознакомление студентов с базовыми понятиями и методами объектно-ориентированного программирования, позволяющими создавать эволюционно расширяемые программы.
Задачей дисциплины является: изучение понятий и методов объектно-ориентированного программирования, изучение принципов организации современных расширяемых программных средств, для освоения проектирования систем с использованием объектного подхода. Дисциплина обеспечивает фундамент для изучения всех дисциплин, предполагающих использование библиотек классов. Знания, полученные при изучении этой дисциплины, предоставляют в распоряжение обучаемого набор теоретических методов, предназначенных для моделирования и программирования произвольных расширяемых систем.
|
|
|
Основные дидактические единицы: структуры и классы, спецификаторы доступа, инкапсуляция, конструкторы и деструкторы, комбинация классов, дружественные функции и классы, операторы в классах, наследование, виртуальные функции, полиморфизм, проектирование и моделирование систем с использованием объектного подхода, проектирование эволюционно расширяемых программ.
В результате изучение дисциплины студент бакалавриата должен
знать:
- области применения объектно-ориентированного программирования;
- понятия объектно-ориентированного программирования;
- методы объектно-ориентированного программирования
уметь:
- использовать объектный подход для решения практических задач;
- осуществлять моделирование произвольных систем в терминах ООП;
- создавать расширяемые программы
владеть:
- понятиями и методами объектно-ориентированного программирования;
- средствами объектного программирования языка С++;
- навыками программирования в объектном стиле
Виды учебной работы:
- практические занятия;
- лабораторные работы
Изучение дисциплины заканчивается:
- форма контроля – зачет
Прикладная теория цифровых автоматов
Дисциплина "Прикладная теория цифровых автоматов" предназначена для студентов второго курса, обучающихся по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника».
Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины является ознакомление студентов с принципом действия, анализом и синтезом конечных цифровых автоматов, особенностями их проектирования, принципами построения их отдельных частей а также формирование у них умений и навыков расчета и проектирования специализированных процессоров с учетом заданных условий.
Задачей изучения дисциплин является:
|
|
|
В результате изучения дисциплины студент должен приобрести знания, умения и навыки, необходимые для его профессиональной деятельности в областях указанных в ГОС ВПО-3.
Основные дидактические единицы:
Общие положения, аксиомы, свойства и законы булевой алгебры. Представление функций алгебры логики и их минимизация. Технические аналоги логических функций. Канонический метод синтеза логических функциональных схем автоматов без памяти (комбинационных схем). Основные электронные узлы комбинационного типа. Понятие автомата и их классификация. Выходной, входной и внутренний алфавиты. Конечные автоматы Мили и Мура. Языки описания автоматов. Элементарные синхронные и асинхронные автоматы (триггеры). Типовые узлы ЦВМ на основе триггеров. Структурный синтез автоматов Мура и Мили. Автоматные гонки и методы их устранения. Принцип микропрограммного управления. Граф-схема микропрограммы. Микропрограммные автоматы Мура и Мили с жесткой логикой. Управляющие автоматы с программируемой логикой: с принудительной адресацией, с естественной адресацией. Операционный автомат: концепция и структура. Представление числовий информации в операционном автомате. Процессор ЦВМ как объединение управляющего и операционного автоматов. Контроль работы цифровых автоматов: код Хэмминга, числовой и кодовый контроль, циклические коды.
|
|
|
