Реферат: Магистерские программы по специальности 230100. 68 «Информатика и вычислительная техника» Перечень дисциплин, вопросы по которым выносятся на вступительные испытания


Магистерские программы

по специальности

230100. 68 «Информатика и вычислительная техника»


Перечень дисциплин, вопросы по которым выносятся на вступительные испытания

Организация ЭВМ и систем.

Методы и средства защиты компьютерной информации.

Объектно-ориентированное программирование.

Базы данных.

Структуры и алгоритмы обработки данных.

Сети ЭВМ и телекоммуникации.

Методы оптимизации и вычислительная математика.

Информатика.

Теория вычислительных процессов.

Программирование на языке высокого уровня.

Компьютерное моделирование.

Основы теории управления.

Обработка экспериментальных данных на ЭВМ.

Перечень вопросов, выносимых на вступительные испытания

Организация ЭВМ и систем

Архитектура микропроцессора x86 с точки зрения программиста. Виды команд микропроцессора. Системы команд, предназначенные для работы с мультимедийными данными.

Понятие памяти, виды компьютерной памяти (ROM, RAM, CMOS, FLASH, CACH-память).

Виды адресации к оперативной памяти при написании программ на языке Ассемблер. Работа со стековой памятью. Назначение портов ввода-вывода.

Аппаратные прерывания. Работа контроллера Intel 8259. Приоритет прерываний. Запрет и маскирование аппаратных прерываний.

Работа таймера Intel 8253. Генерация звука через встроенный динамик и получение случайных чисел.

Устройство и работа клавиатуры. Скан, ASCII и расширенный код. Работа буфера клавиатуры. Проверка и установка статуса клавиш-переключателей.

Устройство и работа манипулятора «мышь». Аппаратное и программное взаимодействие системных ресурсов и манипулятора на низком и высоком уровне.

Устройство, работа и организация памяти накопителей на магнитных дисках. Их основные технические характеристики. Работа с физическими и логическими секторами. Главная загрузочная запись (MBR), ее структура. Корректировка таблицы разделов. Основные служебные поля жесткого диска FAT32, с их структура, организация и использование.

Назначение и работа видеоконтроллера и монитора. Их основные технические характеристики. Настройка видеорежима и видеостраницы.

Вывод на экран средствами BIOS в текстовом и графическом видеорежиме. Прямой доступ к видеопамяти.

Устройство и организация памяти на оптических дисках (CD ROM, CD RW, DVD ROM). Основные технические характеристики дисков и приводов.

Методы и средства защиты информации

Проблема потери и утечки информации. Злоумышленники и их классификация.

Задачи криптографии. Криптостойкость. Простейшие шифры замены и перестановки.

Алгоритмы получения случайных и псевдослучайных последовательностей. Потоковые шифры. Аппаратные и программные скремблеры.

Принципы построения блочных шифров: рассеивание и перемешивание. Сеть Фейштеля. Схема абсолютно стойкого шифра. Основные характеристики систем с секретным ключом DES, FEAL, IDEA, ГОСТ 28147-89, RC5, AES.

Системы криптографической защиты данных с открытым ключом. Алгоритмs RSA и Эль-Гамаля. Сравнение симметричных и несимметричных алгоритмов шифрования. Достоинства и недостатки. Цифровой конверт.

Однонаправленная функция хеширования и ее свойства. Электронная цифровая подпись с использованием асимметричных алгоритмов.

Аутентификация пользователей посредством паролей. Требования к безопасности паролей. Одноразовые пароли. Схема аутентификации «отклик-отзыв».

Аутентификация пользователей с использованием физического объекта и биометрических данных.

Объектно-ориентированное программирование

Парадигмы программирования. Каноническая декомпозиция предметной области. Привести собственные примеры рассмотрения проблемы в различных парадигмах и канонической декомпозиции в проектировании программных систем.

Абстрагирование. Барьер абстракции. Привести собственный пример абстрагирования в проектировании программных систем.

Контрактная модель взаимодействия абстракций. Привести собственный пример применения контрактной модели в проектировании программных систем.

Объект в предметной области и в программной реализации. Привести собственный пример объектов и их применения в проектировании программных систем.

Инкапсуляция и ее роль в проектировании программных систем. Полиморфизм и его применение в проектировании программных систем. Наследование и его применение в проектировании программных систем. Привести собственные примеры применения инкапсуляции, полиморфизма, наследования.

Отношения между объектами и их применение в проектировании программных систем. Привести собственный пример построения отношений между объектами.

Сущность класс. Классы и объекты, и их применение в проектировании программных систем. Привести собственный пример применения классов.

Ключевые абстракции и механизмы их взаимодействия. Открытия и изобретения. Привести собственный пример выявления ключевых абстракций и механизмов взаимодействия.

Методы классификация. Привести собственный пример каждого из основных подходов к классификации.

Базы данных

Основные модели данных, их особенности преимущества и недостатки.

Реляционная алгебра и ее роль в создании языков манипулирования данными. Реляционные операции.

Оператор SELECT. Выбор данных из одной таблицы.

Оператор SELECT. Выбор данных из двух и более таблиц.

Оператор SELECT. Подзапросы.

Функции языка SQL. Однострочные и группирующие.

Язык SQL. Команды DDL. Создание, изменение и удаление таблиц.

Язык SQL. Команды DDL. Создание, изменение и удаление представлений.

Язык SQL. Команды DDL. Создание, изменение и удаление триггеров.

Язык SQL. Команды DML. Вставка, изменение и удаление данных. Управление транзакциями.

Проектирование БД. Приведение таблиц к первой и второй нормальным формам.

Проектирование БД. Приведение таблиц к третьей нормальной форме. Нормальная форма Бойса-Кодда.

Проектирование БД. Многозначные зависимости (четвертая нормальная форма). Зависимость соединения (пятая нормальная форма).

Проектирование БД в терминах модели «СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ» (ER-модель). Нормальные формы.

Алгоритм перехода от сущностей в ER-модели к реляционным таблицам.

Структуры и алгоритмы обработки данных

Понятие типа данных. Простые типы данных: целый, вещественный, логический, символьный, перечисляемый, интервальный. Структурированные типы данных: записи, записи с вариантами, множества, массивы. Алгоритмы поиска в массиве.

Последовательности. Операции над последовательностями. Последовательный файл. Файл с прямым доступом. Стек, очередь, дек — способы реализации в программах и примеры практического использования.

Сортировка массивов. Простые методы: сортировка вставками, выбором, обменом.

Сортировка массивов. Усовершенствованные методы: сортировка Шелла, пирамидальная сортировка, быстрая сортировка.

Рекурсивные структуры данных. Их реализация с помощью указателей. Линейные списки. Включение в список, удаление из списка, поиск в списке. Двунаправленные и циклические списки. Мультисписки. Топологическая сортировка.

Бинарные деревья. Построение дерева. Обход дерева. Поиск по дереву. Удаление элементов. Сбалансированные деревья. АВЛ-деревья. Красно-черные деревья. Оптимальные деревья поиска.

Сильно ветвящиеся деревья. B-деревья. Включение-исключение элементов.

Сети ЭВМ и телекоммуникации

Основные задачи, решаемые ЛВС. Модель OSI. Физический и канальный уровни организации ЛВС. Физическая и логическая топологии сети. Различные способы доступа к среде передачи. Основные устройства, работающие на этих уровнях.

Основные задачи, решаемые ЛВС. Модель OSI. Сетевой уровень, понятие маршрутизации. Транспортный и сеансовый уровни. Уровень представления данных, основные способы компрессии и шифрования информации. Прикладной уровень.

Организация ЛВС на основе стандарта Ethernet. Типы оборудования, основные ограничения.

Стек протоколов TCP/IP. Его соответствие модели OSI. Принципы адресации. Структуризация IP-сетей с помощью масок. Маршрутизация в IP-сетях.

Основы языка HTML. Создание интерактивных Web-страниц и WEB-приложений. Принципы программирования.

Методы оптимизации и вычислительная математика

Стандартные задачи линейного программирования: постановка задачи, методы решения, области применения.

Двойственная задача в теории ЗЛП. Анализ двойственных оценок. Двойственный симплекс-метод.

Транспортная задача: постановка задачи, методы решения, области применения.

Постановка задачи вариационного исчисления. Уравнение Эйле­ра и методы его решения.

Задачи оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина.

Принцип оптимальности Беллмана в задачах динамического программирования.

Интерполяция и аппроксимация функциональных зависимостей. Методы аппроксимации и интерполяции.

Численные методы решения ОДУ.

Разностные методы решения уравнений математической физики.

Численное интегрирование.

Численные методы поиска экстремума функций.

Математические пакеты MathCad, MathLab и др. Структура и методы решения задач в них.

Численные методы нахождения корней нелинейного уравнения: метод простой итерации, метод половинного деления, метод Ньютона, метод хорд.

Информатика

Аксиоматический подход к построению наук: основные понятия, аксиомы информатики.

Базовое программное обеспечение: основные понятия, классификация, характеристика групп, представители.

Прикладное программное обеспечение: основные понятия, классификация, характеристика групп, представители.

Теория вычислительных процессов и структур

Машинное представление графов. Систематические методы обхода графов (поиск в глубину). Определение компонент связности неориентированного графа.

Машинное представление графов. Систематические методы обхода графов (поиск в ширину). Поиск кратчайшего пути между двумя заданными вершинами.

Фундаментальное множество циклов неориентированного связного графа. Алгоритм его нахождения. Приложение к анализу электрических цепей.

Общая схема алгоритма с возвратом (рекурсивный и нерекурсивный вариант). Модификация общей схемы для решения оптимизационных задач на min. Задача о минимизации пути коммивояжера через сеть городов.

Решение оптимизационных задач на max принципом включения-невключения. Задача о рюкзаке.

Поиск кратчайших путей на ориентированном «взвешенном» графе. Алгоритм Форда-Беллмана.

Поиск кратчайших путей на ориентированном графе с неотрицательными весами. Алгоритм Дейкстры.

Поиск кратчайших путей между всеми парами вершин ориентированного «взвешенного» графа. Алгоритм Флойда.

Программирование на языке высокого уровня

Организация циклического вычислительного процесса. Циклы с предпроверкой, с постпроверкой, с параметром, с выходом из середины. Реализация в современных языках программирования.

Организация разветвляющегося вычислительного процесса. Условные операторы. Тернарные выражения. Логические выражения. Реализация в современных языках программирования.

Организация пользовательских функций. Прототипы функций. Передача в функцию массивов, структур и других данных. Возвращение в программу массивов, структур и данных других типов.

Организация пользовательских функций. Предварительная инициализация параметров функции. Функции с переменным числом параметров. Передача параметров в функцию main(). Указатели на функцию.

Организация работы с динамической памятью. Выделение памяти, освобождение памяти. Работа с указателями. Адресная арифметика.

Строки. Хранение строк различных типов в оперативной памяти. Функции работы со строками. Реализация в современных языках программирования.

Шаблоны функций и шаблоны классов.

Компьютерное моделирование

Модели и моделирование: основные понятия, классификация. Примеры.

Основные характеристики математических моделей: адекватность, адаптивность. Примеры.

Основные этапы математического моделирования. Примеры.

Основы теории управления

Основные задачи, выполняемые в информационной системе. Основные виды задач управления в производственных системах. Основные виды ПО в АСУП.

Сбор и обработка информации в АСУТП. Промышленные регуляторы и контроллеры. Законы регулирования. Синтез систем регулирования.

Основные понятия теории управления. Система управления и регулирования. Классификация систем управления.

Структура систем управления. Понятия об элементарных звеньях, соединения звеньев. Композиция и декомпозиция систем управления. Передаточная функция.

Переходные процессы в системах управления. Переходная функция систем управления. Импульсная переходная функция.

Ампитудно-фазо-частотная характеристика систем. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики систем. Вещественная и мнимая части частотных характеристик.

Общая проблема устойчивости систем управления. Критерии устойчивости. Качество процесса регулирования.

Задачи планирования производства. Их характеристики. Управление технологиями.

Основные подсистемы информационно-управляющих систем.

Обработка экспериментальных данных на ЭВМ

Классификация программных модулей для обработки экспериментальных данных. Характеристика рынка программного обеспечения, предназначенного для анализа результатов наблюдения.

Понятие группировки данных: меры сходства, процедуры кластерного анализа данных.

Основные понятия статистики: выборка, распределение случайной величины, виды статистических критериев и их применение при обработке данных, уровень значимости, степени свободы.

Элементы корреляционного анализа данных: назначение корреляционного анализа, коэффициенты корреляции, их смысл и оценка, матрица парной корреляции, ее свойства и применение.

Элементы регрессионного анализа данных: виды регрессии, оценка надежности регрессии, доверительная область и доверительный интервал.

Список литературы, рекомендуемой для подготовке к итоговой государственной аттестации

Организация ЭВМ и систем

Горнец Н.Н., Рощин А.Г., Соломенцев В.В. Организация ЭВМ и систем. Учеб. для ВУЗов (Гриф УМО). – М.: Академия, 2006. – 320 с.

Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. Учебник для ВУЗов. М.: Питер, 2006. – 380 с.

Методы и средства защиты компьютерной информации

Хорев П. Б. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах. Учеб. пособие для Вузов. – М.: Академия, 2005 – 256 с.

Брюс Шнайер. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. – М.: Изд-во ТРИУМФ, 2002. – 816 с.

Стандарты информационной безопасности / В.А. Галатенко. Под редакцией академика РАН В.Б. Бетелина – М.: ИНТУИТ.РУ «Интернет-университет Информационных Технологий», 2004. – 328 с. ISBN 5-9556-0007-8

Объектно-ориентированное программирование

Павловская Т.А., Щупак Ю.А. Объектно ориентированное прог­рам­ми­рование: Практикум. – СПб.: Питер, 2004. – 265 с.

Пышкин Е.В. Основные концепции и механизмы объек­тно ориентированного программирования. – СПб.: БХВ Петербург, 2005. – 640 с.

Моделирование систем: Объектно ориентированный подход. Учеб: пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. – СПб.: БХВ Петербург, 2006. – 192 с.

Базы данных

Кузин А.В., Левонисова С.В. Базы данных: учебное пособие, М.: Akademia, 2005. – 320 с.

Диго С.М. Базы данных: проектирование и использование: учебник, М.: Финансы и статистика, 2005. – 592 с.

Кузнецов С.Д. Основы баз данных: курс лекций, М.: Интернет – Университет Информационных Технологий, 2005. – 484 с.

Структуры и алгоритмы обработки данных

Торчинский В.Е., Файнштейн С.И. Структуры и алгоритмы обработки данных на ЭВМ. МГТУ, уч. пособие. 2005.

Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. – Невский Диалект, 2005.

Кормен Т. и др. Алгоритмы. Построение и анализ. М.: Вильямс. 2007.

Кнут Д.Э. Искусство программирования. В трех томах. – М.-СПб.: –Киев: Вильямс. 2004.

Сети ЭВМ и телекоммуникации

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учеб. – М.-СПб.: Питер, 2005.– 863 с.

Олифер В.Г. Основы сетей передачи данных. Курс лекций. М.: Интернет-Университет Информационных технологий, 2005. – 172 с.

В.Г. Олифер. Сетевые операционные системы. Учеб. пособие. – М.-СПб.: Питер, 2007. – 538 с.

Технология разработки HTML –документов: учебное пособие / П.П. Мельников. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 112 с.

Разработка интерактивных Web-страниц: Учеб. пособие / Тор­чин­ский В.Е., Демиденко Л.Л., Демиденко Ю.А. – Магнитогорск: МГТУ, 2003.

Методы оптимизации и вычислительная математика

Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. – М.: «Высшая школа»,1986.

Мину М. Математическое программирование. – М.: Наука,1990.

Н.Н.Моисеев, Ю.П.Иванилов, Е.М.Столярова Методы оптимизации. «Наука»,М.,1978.

Исследование операций в экономике. Под. ред. Н.Ш.Кремера. – М.: Наука,1997.

Лаврентьев М.А., Люстерник Л.А. Курс вариационного исчисления. – М.: Гостехиздат,1950.

Гольштейн Е.Г. Теория двойственности в математическом программировании и ее приложения – М.: Наука,1971.

Математический аппарат экономического моделирования. Под ред. Е.Г. Гольштейна. – М.: Наука, 1983.

Грешилов А.А. Прикладные задачи математического програм­мирования. – М.: Логос, 2006.

Пантелеев А.В. Вариационное исчисление в примерах и задачах. – М.: Высшая школа, 2006.

Сборник задач по математике для ВТУЗОВ. Методы оптимизации. Уравнения в частных производных. Интегральные уравнения. Под редакцией А.В.Ефимова. – М.: Наука, 1990.

Информатика

Симонович C. В. Информатика. Базовый курс / С.В. Симонович и др. – С.-Пб.: Питер, 2002. – 640 с.

Девятов Д.Х. История вычислительной техники. Учеб. пособие. – Магнитогорск: МГТУ, 2002. – 282 с.

Логунова О.С., Тутарова В.Д., Ильина Е.А., Филиппова Н.В. Основы программирования Организация пользовательского интерфейса средствами VBA. Учеб. пособие. – Магнитогорск: МГТУ, 2002. – 90 с.

Логунова О.С., Стороженко А.А., Кухта Ю.Б., Ильина Е.А., Егорова М.Н., Логунов С.М. Практикум по информатике для программистов: Учеб. пособие. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. – 301 с.

Теория вычислительных процессов

Зайдуллин С.С. Теория вычислительных процессов. Учебное пособие для Вузов. – Казань: Изд-во Академии управления ТИСБИ, 2004. – 136 с.

Программирование на языке высокого уровня

Б. Страуструп. Язык программирования C++. – М.: «Бином», 2001.

Дейтел Х.М., П.Дж. Дейтел. Как программировать на C++. – М.: «Бином», 2000.

Топп У., Форд У. Структуры данных в C++. – М.: «Бином», 2000.

Павловская Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня: учебное пособие для вузов. – СПб.: Питер, 2002. – 180 с.

Кирпичев А.А., Кирпичева Н.Т., Торчинский В.Е., Файнштейн С.И. Создание и использование контейнерных классов в современных языках программирования: Учеб. пособие. – Магнитогорск: МГТУ. 2000.

Компьютерное моделирование

Имитационное моделирование. Теория и технологии. Курс лекций. Учебное пособие / Ю.И. Рыжиков. – М.: Альтекс-А, 2004. – 384 с.

Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: Учеб. пособие / В.Д. Боев. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 368 с.

Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. / В. Кельтон, А. Лоу. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.

Объективно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и IBM Rational Rose. Курс лекций. Учебное пособие / А.В. Леоненков. – М.: Интернет -Ун-т Информ. Технологий, 2006. – 320 с.

Моделирование систем. Практикум: учеб. пособие для вузов/Б.Я. Советов, С.А.Яковлев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2003. – 295 с.: ил.

Объективно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и IBM Rational Rose. Курс лекций. Учебное пособие / А.В. Леоненков. – М.: Интернет – Ун-т Информ. Технологий, 2006. – 320 с.

Моделирование систем. Практикум: учеб. пособие для вузов/Б.Я. Советов, С.А.Яковлев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2003. – 295 с.

Основы теории управления

Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления Учебное пособие. –М.: Профессия, 2004.

2. Пантелеев А.В. Теория управления в примерах и задачах: Учебное пособие для Вузов. – М.: Высшая школа, 2003.

Теория автоматического управления. Под редакцией Соломенцева Ю.В. Учебное пособие для Вузов. ­– М.: Высшая школа, 2003.

Девятов Д.Х., Каплан Д.С., Леднов А.В., Егорова Л. Г. Основы теории управления: Учеб. пособие для вузов. – Магнитогорск: МГТУ, 2007.

Обработка экспериментальных данных

Эконометрика: Учебник / И.И. Елисеева, С.В. Курышева, Т.В. Костеева и др.; Под ред. И.И. Елисеевой. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 576 с.: ил.

Логунова О.С., Ильина Е.А. Обработка экспериментальных данных на ЭВМ. Курс лекций. – Магнитогорск: МГТУ, 2004. – 176 с.

Логунова О.С., Филиппов Е.Г., Ильина Е.А. и др. Программные статические комп­лек­сы. Теория и практика: Учеб. пособие. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. – 213 с.
еще рефераты
Еще работы по разное