Рабочая программа учебной дисциплины «История и методология информатики и вычислительной техники»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ КАФЕДРА «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА» “УТВЕРЖДАЮ” Декан факультета АВТ проф. В. И. Гужов “_5_”_сентября__2008 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «История и методология информатики и вычислительной техники» Для магистрантов, обучающихся по направлению 230100 (552800) «Информатика и вычислительная техника» Год обучения 1 Семестр IX, X Лекции ________28_______час. Практические занятия ________28_______час. Самостоятельная работа _________194______час. Всего часов ____250_______час. Расчетно-графическая работа IX, X семестр Экзамены X семестр Зачёты семестр Новосибирск 2008 г. Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 230100 (552800) «Информатика и вычислительная техника» от 13.03.2000 г., регистрационный номер 36 тех/маг. Шифр дисциплины в ГОС: ДНМ.02. Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Вычислительная техника». Протокол № 7 от 31 августа 2008 г. Программу разработал профессор, д.т.н., профессор Рабинович Е. В. Заведующий кафедрой д.т.н., профессор Губарев В. В. Ответственный за основную образовательную программу Заведующий кафедрой ВТ, д.т.н., профессор Губарев В. В. ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Магистр по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника» может выполнять следующие виды профессиональной деятельности: научно - исследовательскую; проектную; организационно-управленческую. При условии освоения магистром соответствующей образовательно-профессиональной программы педагогического профиля он может заниматься педагогической деятельностью. Выписка из квалификационных требований ГОС. Для компетентного и ответственного решения профессиональных задач магистр: умеет формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской и педагогической деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний; готов участвовать во всех фазах исследования, проектирования и разработки объектов профессиональной деятельности; способен использовать современные методы, средства и технологии исследования и разработки объектов профессиональной деятельности; умеет осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию научно-технической информации по заданной теме профессиональной деятельности, применять для этого ИТ; способен изучать специальную литературу и другую научно-техническую информацию, достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области своей профессиональной деятельности; взаимодействует со специалистами смежного профиля при исследовании и разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности, в управлении технологическими, экономическими, социальными системами и в гуманитарных областях деятельности человека; готов к кооперации с коллегами и работе в коллективе при исследовании и разработке объектов профессиональной деятельности, знаком с методами управления и организации работы исполнителей в процессе производства программных продуктов, ВС и автоматизированных систем; умеет на научной основе организовать свой труд, владеет современными информационными технологиями, применяемыми в сфере его профессиональной деятельности; способен в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, умеет приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии; методически и психологически готов к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами. готов составлять описания проводимых исследований, обрабатывать и анализировать полученные результаты, представлять итоги проделанной работы в виде отчетов, обзоров, докладов, рефератов и статей; готов участвовать во внедрении результатов научных исследований и разработанных технических решений и проектов, в оказании технической помощи и осуществления авторского надзора при изготовлении, испытаниях и сдаче в эксплуатацию объектов профессиональной деятельности. Магистр должен знать: специальную научно-техническую и патентную литературу по тематике исследований; информационные технологии, применяемые в научных исследованиях и программные продукты, относящиеся к профессиональной сфере; методы исследования и проведение экспериментальных работ; методы анализа и обработки экспериментальных данных; технические характеристики и экономические показатели лучших отечественных и зарубежных образцов объектов профессиональной деятельности; технологию проектирования, разработки и сопровождения объектов профессиональной деятельности; методы анализа качества объектов профессиональной деятельности; современные средства вычислительной техники, коммуникаций и связи; перспективы и тенденции развития информационных технологий; порядок, методы и средства защиты интеллектуальной собственности; основные требования к организации труда при исследовании и разработке объектов профессиональной деятельности; порядок и методы проведения патентных исследований; методики оценки технико-экономической эффективности научных и технических разработок; основы экономики, организации труда, организации производства и научных исследований; основы трудового законодательства; правила и нормы охраны труда; формы организации образовательной и научной деятельности в ВУЗах. Магистр по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника» подготовлен к обучению в аспирантуре по следующим научным специальностям: 05.13.05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления; 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям); 05.13.11 Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; 05.13.12 Системы автоматизации проектирования (по отраслям); 05.13.13 Телекоммуникационные системы и компьютерные сети; 05.13.15 Вычислительные машины и системы; 05.13.17 Теоретические основы информатики; 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы; 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность. ОСОБЕННОСТИ (ПРИНЦИПЫ) ПОСТРОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Основания для введения - ГОСВПО к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки магистра по направлению 230100 (552800) «Информатика и вычислительная техника». Дисциплина «История и методология информатики и вычислительной техники» входит в число специальных дисциплин, изучаемых по выбору (ДНМ.02). В основе курса «Информатика и вычислительная техника» лежат следующие принципы: основной целью курса является обобщение и систематизация представления студентов об информатике как науке и характеристика ее структуры; в курсе определяются предмет и методы информатики и дисциплин, являющихся ее составными частями, раскрывает междисциплинарные связи информатики и взаимоотношения ее с реальным миром; в курсе дается представление об истории появления и развития вычислительной техники, а также рассматривается история становления информатики в России; оценка знаний и умений магистрантов проводится с помощью расчетно-графического задания или реферата и экзамена. ЦЕЛИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ № цели Содержание цели Магистр должен иметь представление: 1 об информатике как фундаментальной науке, об истории ее появления и развития; 2 о структуре, предмете и методах информатики и дисциплин, являющихся ее составными частями; 3 о междисциплинарных связях информатики и ее взаимоотношениях с реальным миром; 4 о современном состоянии, проблемах и направлениях развития информатики и вычислительной техники; Магистр должен знать: 5 базовые понятия и определения, используемые в информатике и вычислительной технике; 6 основные этапы развития вычислительной техники, историю развития языков программирования, баз данных, систем искусственного интеллекта; 7 предмет и методы информатики и вычислительной техники; Магистр должен уметь: 8 ориентироваться в дисциплинах, являющихся составными частями информатики, их возможностях, перспективах развития; 9 пользоваться специальной документацией и литературой в изучаемой области. СТРУКТУРА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Темы 1 «Докомпьютерные» средства вычислений (цели 1, 5 - 9) Тема 7 Высокопроизво-дительные вычисления (цели 2 - 4, 9) Тема 6 История развития систем искусственного интеллекта (цели 3 - 7) Тема 5 История развития баз данных (цели 6, 9) Тема 4 История решений проблем программирования (цели 4 - 6) Тема 3 Развитие вычислительной техники в СССР (цели 1 - 6) Тема 2 Становление информатики в России (цели 1 - 6) СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 5.1. Выдержка из ГОСВПО ДНМ.02 История и методология информатики и вычислительной техники: «докомпьютерная» информатика: алгоритмы и их анализ в математике, машинная обработка статистических данных, теория алгоритмов и математическая логика; история и этапы эволюции вычислительной техники; кибернетика и информатика; компьютерная математика; численные методы и аналитические вычисления; развитие языков и технологии программирования; основные парадигмы программирования; эволюция проблем человеко-машинного взаимодействия и методов их решения; системы искусственного интеллекта; эволюция архитектуры вычислительных систем и сетей; компьютерная графика и системы мультимедиа; формирование информатики как фундаментальной науки Ссылки на цели Часы 5.2. Темы лекционных занятий 1 0.5 Введение. Цель и задачи дисциплины «История и методология информатики и вычислительной техники». 1 – 5, 7 - 9 1.5 1 «Докомпьютерные» средства вычислений 1.1. Историческая справка 1.2. Направления развития вычислительных машин 1 – 5, 7 – 9 2 2 Становление информатики в России 2.1 Замечания по терминологии 2.2 Структура информатики 2.3 Борьба за признание 2.4 Начальный период 2.5 Формирование инфраструктуры 2.6 Расширение сферы влияния 2.7 60-е и 70-е годы 2.8 Новые информационные технологии 1 – 5, 7 – 9 4 3 Развитие вычислительной техники в СССР 3.1 Рождение МЭСМ 3.2 Малогабаритные научные М-1 и М-2 3.3 Самые быстрые в Европе (БЭСМ и «Стрела») 3.4 Наш первый «мини» (M-3) 3.5 «Самая быстрая в мире» (M-20) 3.6 Первая и единственная (троичная ЭВМ «Сетунь») 3.7 Секретные машины (ЭВМ для радиолокационных станций) 3.8 Минский феномен (первые полупроводниковые ЭВМ «Минск») 3.9 БЭСМ-6 3.10 Начало эры ЕС ЭВМ 3.11 «Умный» МИР 3.12 ЭВМ Единой серии 3.13 Секретный параллелизм (ЭВМ оборонного значения М-9, М-10) 3.14 «Каисса» – первый чемпион мира по шахматам среди компьютеров 3.15 Система малых машин 3.16 Восхождение на вершину производительности (супер-ЭВМ «Эльбрус») 3.17 Макроконвейерная ЭВМ 3.18 Заключение 1 – 5, 7 – 9 2 4 История решений проблем программирования 4.1 Что такое и в чем проблемы программирования 4.2 Структурное программирование 4.3 Функциональное программирование 4.4 Объектно-ориентированное программирование 4.5 Параллельное программирование 4.5.1 Проблемы параллельного программирования 4.5.2 Современные подходы к параллельному программированию 1 – 5, 7 – 9 2 5 История развития баз данных 5.1 Нулевое поколение: менеджеры записей (4000 г. до н. э. - 1900) 5.2 Поколение I: менеджеры записей (1900-1955) 5.3 Поколение II: программируемое оборудование обработки записей (1955-1970) 5.4 Поколение III: оперативные сетевые базы данных (1965-1980) 5.5 Поколение IV: реляционные базы данных и архитектура клиент-сервер (1980-1995) 5.6 Поколение V: мультимедийные базы данных (1995 -...) Ссылки на цели Часы 5.2. Темы лекционных занятий 6 2 6 История развития систем искусственного интеллекта 2 - 4, 7 - 9 2 7 Высокопроизводительные вычисления 7.1 Тенденции развития высокопроизводительных систем 7.2 Модели параллельных вычислительных систем 7.3 История появления параллелизма в архитектуре ЭВМ 7.4 Парадигмы параллельного программирования 7.5 Проектирование параллельных алгоритмов 7.6 Средства параллельного программирования САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Виды и содержание самостоятельной работы Время (час) Формы и контроль Литература и дидактические материалы 1. Подготовка к лекциям 1 в неделю 2. Выполнение РГР или реферата 20 Сдача работы Лекционный материал и основная литература по дисциплине 3. Подготовка к экзамену 29 Сдача экзамена Лекционный материал и основная литература по дисциплине СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ 7.1. Список экзаменационных вопросов Понятия информации и общая характеристика процесса сбора, хранения, обработки, защиты и передачи информации. Методологические основы информатики. Модель - алгоритм - программа. Место компьютера в современном мире: наука, бизнес, искусство, системы связи, экономика, управление, война, досуг и т.д. Формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений. Базы данных (структуры данных, поиск ответов на запросы, логический вывод). Инженерия математического обеспечения (языки программирования, технологии создания программных систем, инструментальные системы). Искусственный интеллект (представление знаний, вывод на знаниях, обучение, экспертные системы). Распознавание образов и обработка зрительных сцен. Компьютерная лингвистика (модели языка, анализ и синтез текстов, машинный перевод). Числовые и символьные вычисления (компьютерно-ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных областях, работа с естественно-языковыми текстами). Нейросистемы (теория формальных нейронных сетей, использование нейронных сетей для обучения, нейрокомпьютеры). Меры информации, понятие «количество информации», пропускная способность канала. Избыточность информации, суть эффективного кодирования. Каким образом кодирование защищает сообщение от воздействия помех? Принципы фон Неймана. Принцип открытой архитектуры. Что такое компьютерные вирусы? Для чего нужны системные библиотеки? Чем отличаются компиляторы от интерпретаторов? Какова хронология развития языков программирования? Что такое машинный язык? Какие языки программирования называются языками высокого уровня? В чем преимущества и языков программирования низкого уровня над языками высокого уровня? Что такое исходный код? Особенности машинно-зависимых языков программирования. Чем отличаются языки символического кодирования? Расскажите об автокодах. В чем особенности проблемно-ориентированных языков? В чем особенности процедурно-ориентированных или алгоритмических языков? Каково назначение непроцедурных языков программирования? Какие диалоговые языки программирования Вам известны? Какие функции выполняют языки описания сценариев? Что такое язык Ассемблера? Как организовать проверку программы? Что такое программирование сверху-вниз? Парадигма программирования. Дайте определение процедурного или императивного программирования? В чем смысл функционального или аппликативного программирования? Особенности логического или реляционного программирования. Дайте понятие объектно-ориентированного программирования. 7.2. Критерии оценки результатов обучения По данной дисциплине студенту выставляется зачет по расчетно-графической работе или реферату, а также семестровый экзамен. Зачет по расчетно-графической работе или реферату оформляется в виде допуска к экзамену и выставляется, если студент может представить на компьютере работу, содержащую текст, рисунки, таблицы, согласно требованиям. Экзаменационная оценка «отлично» выставляется по дисциплине, если студент полностью и подробно отвечает на вопросы п. 7.1 (с подготовкой) и заданные во время ответа дополнительные 2-3 вопроса (без дополнительной подготовки) в процессе ответа и на 2-3 вопроса по определениям понятий из лекционного курса, понимает суть излагаемого материала, может свободно беседовать с экзаменатором по заданным вопросам. Оценку «хорошо» студент получает, если не полностью раскрывает суть вопроса, испытывает затруднения в беседе с экзаменатором по вопросам билета и/или по 2-3 дополнительным вопросам, неточно определяет и/или понимает понятия из лекционного курса. Положительную оценку «удовлетворительно» студент получает в том случае, если формально отвечает на вопросы билета и дополнительные, включая определения понятий из лекционного курса, но не может пояснить детали, привести примеры без подсказки, точно нарисовать структурные схемы или написать формулу, дать определение и т.д. ЛИТЕРАТУРА 8.1. Основная литература 1. С.Э. Шноль. Герои и злодеи российской науки. Москва: Крон-пресс, 1997. - 464 с. 2. Компьютеры в Европе. Прошлое, настоящее и будущее // Труды Международного Симпозиума по истории создания первых ЭВМ и вкладе европейцев в развитие компьютерных технологий / Институт кибернетики АН Украины. Киев: Феникс, 1998. - 480 с. 3. Очерки истории информатики в России // Редакторы-составители Д.А. Поспелов и Я.И. Фет. Новосибирск: Научно-издательский центр ИГГМ СО РАН, 1998. - 664 стр. 8.2. Рекомендуемая литература 4. Кибернетика. Cтановление информатики. М.: Наука, 1986 (А. П. Александров. Задача до конца столетия, с. 6 – 10; Е. П. Велихов. Информатика — актуальное направление развития советской науки, с. 10 – 21; А.А. Дородницын. Информатика: предмет и задачи, с. 22 – 28; А. П. Ершов. Информатика: предмет и понятие, с. 28 – 31; В. С. Михалевич, Ю. М. Каныгин, В. И. Гриценко. Информатика — новая область науки и практики, с. 31 – 45; Г. С. Поспелов. Искусственный интеллект — новая информационная технология, с. 106 – 121; А. Г. Ивахненко. Искусственный интеллект — “ядро” информационных систем будущего, с. 121 – 128). 5. Репрессированная наука // Под общей ред. М.Г. Ярошевского. С.Петербург: Наука, 1994. - 320 с. 6. В.Б. Бирюков. Кибернетика, информатика, вычислительная техника, автоматика: проблемы становления и развития. Вклад отечественной науки // Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика. М.: Наука, 1989, с. 7-45. 7. М.Г. Гаазе-Рапопорт. О становлении кибернетики в СССР // Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика. М.: Наука, 1989, - с. 46-85. 8. Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский: Очерки. Воспоминания. Материалы // Составитель Н.Н. Воронцов. - Москва: Наука, 1993. - 395 стр. 9. Информатика. Энциклопедический словарь (под ред. Д. А. Поспелова). М.: Просвещение, 1994. 10. С. Б. Погребинский, З. Л. Рабинович. Проблематика реализации в ЭВМ языков высокого уровня и общие принципы их структурной интерпретируемости. Киев: Знание, 1982.

Похожие:

	Информатика как наука. Предмет и задачи информатики. Место информатики... Предмет и задачи информатики. Место информатики в ряду фундаментальных наук. Информатика и Computer Science. История развития информатики...		Учебной дисциплины «Качественные методы в социологии: история и методология»... Целью курса не является подробное изучение всей проблематики методологии и методики качественного подхода выделяется наиболее репрезентативный...
	История вычислительной техники в лицах Международный благотворительный фонд истории и развития компьютерной науки и техники, автор книги выражают признательность спонсорам...		Рабочая программа дисциплины «История и методология физики» Целями освоения дисциплины История и методология физики в формате ооп впо являются
	Рабочая программа учебной дисциплины историография и источниковедение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Рабочая программа дисциплины Отечественная история Степень выпускника... Рабочая программа учебной дисциплины «Отечественная история» подготовлена Яблоковым Е. К., старшим преподавателем кафедры общественных...
	Рабочая программа учебной дисциплины история и социокультурные проблемы... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 07. 00.... Опыт создания науковедения как комплексной научной дисциплины. История науки и техники как фундаментальная эмпирическая база для...
	Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Теория и история дипломатии» составлена в соответствии с требованиями ооп: 031900. 62 Международные...		1. Структура и особенности интерфейса коллекции фциор 4 Тема Структура... Мировая история развития цифровой вычислительной техники и появление первых ЭВМ. Краткий обзор. По материалам книги Малиновского...