Программа собеседования по направению подготовки магистров «050100 Педагогическое образование»
| Вид материала | Программа |
- Рабочая программа учебно-педагогической практики (летние лагерные сборы) на 2010-2011, 438.34kb.
- Рабочая программа учебно-исследовательской практики на 2011-2012 учебный год Направление, 225.84kb.
- Программа вступительных испытаний в магистратуру по направлению подготовки 050100., 193.74kb.
- Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки: 050100., 85.55kb.
- Рабочая программа учебно-полевой практики по зоологии 2010-2011 учебный год, 254.69kb.
- Рабочая программа учебная дисциплина Историография истории России Направление подготовки, 227.18kb.
- Программа вступительных испытаний для лиц, поступающих на направление подготовки 050100., 78.45kb.
- «Педагогическое образование», 705.71kb.
- Задачи производственной (педагогической) практики Задачами производственной (педагогической), 380.98kb.
- Программа учебной практики производственно-педагогическая практика в учреждениях дополнительного, 248.27kb.
Содержание вопросов к вступительному экзамену в магистратуру
Вопросы по информатике
Представление о логическом программировании (база знаний в виде фактов и правил). Структура программ на языке Пролог: разделы и их содержание. Ввод и вывод в прологе. Списки в языке Пролог и операции над ними.
Представление о логическом программировании. Базовые понятия логического программирования (база знаний, факты, правила). Структуру программ на языке пролог: основные разделы (обязательные или нет) их назначение. Переменные и их виды, описание переменных. Организация диалога с пользователем. Часто используемые предикаты для организации Ввода-вывода на прологе. Определение списка в прологе (примеры), сравнение с аналогичными структурами других языков программирования. Примеры операций со списками (нахождение элемента, сцепление, сортировка)
- Решение уравнений с одной переменной. Итерационные методы.
Постановка задачи. Прямые и итерационные методы. Этапы решения: отделение корней, уточнения корня до заданной точности. Методы уточнения корней: половинное деление, хорд, касательных, секущих, метод простой итерации и уточненный метод.
- Решение системы линейных уравнений: точные методы, итерационные методы.
Постановка задачи: совместные и несовместные, определенные и неопределенные системы. Матрица системы, расширенная матрица системы, транспонированная матрица, обратная матрица, решение системы, решение системы в матричной форме. Методы решения систем: прямые (Гаусса, ортогонализации) и итерационные (простой итерации, Зейделя, Монте-Карло).
- Численная интерполяция. Алгебраический многочлен. Форма Лагранжа и Ньютона. Методы наилучшего приближения. Дискретный вариант среднеквадратических приближений.
Аппроксимация функций, задача интерполяции, интерполяционные многочлен Лагранжа, многочлен Лагранжа для равноотстоящих узлов, Интерполяционные многочлены Ньютона, разделенные разности; Метод наименьших квадратов. Линейная регрессия и ее применение для других функций.
- Численное интегрирование. Формулы прямоугольников. Квадратурные формулы Ньютона - Котеса. Формула трапеций. Формула Симпсона.
Постановка задачи численного интегрирования. Формулы прямоугольников. Формулы Ньютона-Котеса – трапеций и Симпсона. Оценка погрешности численного интегрирования.
- Понятие операционной системы. Основные функции операционных систем. Обзор современных операционных систем, их развитие и классификация. Файловые системы, обзор файловых систем.
Определение ОС. Основные функции ОС. Интерфейс пользователя. Исполнение приложений: загрузка, поддержка многозадачности, интерфейс с внешними устройствами, выделение ресурсов, интерфейс между исполняемыми приложениями, поддержка файловой системы. Обзор современных операционных систем: семейства Windows, Unix, Linux и др. Сетевые ОС. ОС реального времени. Определение файловых систем. Понятие файла. Характеристики файла. Файловые системы FAT и NTFS, другие файловые системы.
- Принципы и структура операционной системы: процессы и потоки, многозадачность, ядро операционных систем, системные вызовы, многопроцессорные системы, команды операционной системы, команды операционной системы и интерфейс пользователя.
Понятие ОС, принципы функционирования ОС. Понятие процесса. Главный поток. Многопоточность. Создание потока и процесса. Ядро ОС, его назначение. Понятие системного вызова. Функции API. Командный интерфейс операционных систем (консольный режим). Система команд ОС Windows. Обзор основных команд. Виды интерфейсов пользователя. Графический интерфейс.
- Основы компьютерной безопасности. Понятие компьютерного вируса. Юридические аспекты компьютерной безопасности (авторские права, лицензирование). Три рубежа защиты от компьютерных вирусов. Юридические аспекты компьютерной безопасности.
Понятие компьютерной безопасности: защита данных от повреждения, защита конфиденциальных данных. Способы защиты данных: резервное копирование, транзакции, шифрование. Виды шифрования. Электронная подпись. Понятие компьютерного вируса. Классификация вирусов. Каналы проникновения вирусов в систему. Три рубежа защиты от компьютерных вирусов. Юридические аспекты компьютерной безопасности. Авторские права. Закон об авторских правах. Лицензии на ПО. Виды лицензий.
- История электронно–вычислительных машин, поколение ЭВМ, классификация. Компьютер фон Неймана. Общие принципы функционирования электронно-вычислительных машин, понятие машинного языка. Обзор внутренних и внешних устройств персональных компьютеров.
История создания первых ЭВМ. Поколения ЭВМ. Классификация ЭВМ. Общие принципы функционирования ЭВМ по фон Нейману. Принципы функционирования персональных компьютеров. Основные внутренние устройства персонального компьютера и их характеристики (процессор, память, шины, контроллеры). Машинный язык. Прерывания процессора. Внешние устройства.
- Принципы функционирования IВМ совместимых компьютеров. Микропроцессор: система команд, режимы работы (реальный и защищенный) и модель доступа к памяти. Система прерываний и принципы взаимодействия с внешними устройствами компьютера. Ассемблер как машинно-ориентированный язык программирования, макроассемблер.
Принципы функционирования персональных компьютеров, роль тактового генератора. Микропроцессор: характеристики микропроцессора, система команд, режимы работы (реальный и защищенный режимы), доступ к памяти. Виды оперативной памяти (обычная оперативная память, кэш-память, регистры процессора). Принципы взаимодействия процессора с внешними устройствами: ожидание, прерывание. Прямой доступ к памяти. Машинный язык, как язык процессора. Язык ассемблера – машинно-ориентированный язык программирования. Макроассемблер.
- Понятие информационной системы. Классификация ИС. Взаимодействие программного обеспечения и данных: одного-, двух-, трех уровневые системы, модель взаимодействия клиент-сервер. Модели данных. Реляционная модель данных.
Определение информационной системы. Функции информационной системы. Программное обеспечение и данные в ИС. ИС на основе файлового сервера и ИС на основе сервера баз данных. Одно -, двух – и трехуровневые ИС. Клиент-серверные ИС. Модели данных: сетевая, иерархическая, объектная, реляционная. Реляционная модель данных: таблицы и их свойства, связи и ключи.
- Принципы построения реляционной модели данных: нормальная форма, структура таблиц, избыточность таблиц, понятие сущности, ключи, связи между таблицами. Системы управления базами данных.
Понятие реляционной базы данных. Таблицы и их свойства и структура. Типы данных, хранящиеся в таблицах. Понятие ключа и первичного ключа. Сущностная целостность. Нормальные формы и их назначение (пять нормальных форм). Избыточность таблиц. Связи между таблицами и их характеристики (кардинальность, модальность) и классификация. Ссылочная целостность и внешний ключ. Системы управления базами данных – их функции, примеры СУБД. Другие виды целостности РБД.
- Серверы баз данных как средство разработки информационной системы. Принципы функционирования: объекты баз данных, программирование на стороне сервера, основы безопасности серверов баз данных. Технология разработки приложений на основе серверов баз данных: технологий доступа (ODBC), программирование на стороне клиента.
Обзор существующих серверов БД. Назначение серверов баз данных. Построение ИС на основе СБД – клиент-серверные приложения. Объекты СБД: таблицы, индексы, программные объекты, учетные записи и пользователи. Принципы программирования на стороне сервера: язык программирования, хранимые процедуры и функции. Триггеры, их назначение. Принципы построения клиентского приложения, инструменты построения клиентского приложения. Технологии доступа к РБД – ОДВС и др. технологии.
- Языки управления реляционными базами данных: реляционный и не реляционный подходы к управлению таблицами. Язык SQL: подмножества DML и DDL.
Классификация языков управления реляционными базами данных. Реляционный и не реляционный подход к управлению РБД. Язык SQL. Подмножества языка SQL – DDL и DML. Расширения и диалекты. Команды SQL: insert, delete, update, select, create table.
- Язык структурно-ориентированного программирования Pascal. Структура программы. Выражения и операции. Простые и структурные операторы.
История создания и развития языка программирования Pascal. Интегрированная среда Turbo Pascal. Лексемы языка. Низкоуровневая и высокоуровневая структура программы. Заголовок и тело программы. Разделы объявлений. Структура выражений. Виды операций. Простые (присваивания, вызова процедуры, перехода) и структурные (условные и циклические) операторы.
- Представление информации в памяти ЭВМ. Базовые типы данных в структурно-ориентированных языках программирования. Порядковые и вещественные типы данных, строки, массивы, записи, множества.
Хранение данных в оперативной памяти. Адресация данных в оперативной памяти. Порядковые типы данных. Целочисленные, логический, символьный, перечислимый типы, тип поддиапазона. Встроенный вещественный тип и вещественные типы математического сопроцессора. Структурные типы данных. Строки, хранение строк в оперативной памяти, операции и функции для работы со строками. Массивы, размерность массивов, хранение массивов в оперативной памяти. Заполнение и обработка массивов. Записи, фиксированная и вариантная части записей, хранение записей в оперативной памяти. Множества, хранение множеств в оперативной памяти, операции и функции работы со множествами.
- Программная обработка файлов.
Понятие файла. Файлы прямого и последовательного доступа. Последовательность обработки файлов. Текстовые, типированные и нетипированные файлы в Turbo Pascal. Процедуры и функции обработки (открытия, чтения, записи, закрытия) файлов каждого типа. Файловая позиция. Процедуры и функции для работы с файловой позицией.
- Принципы процедурного программирования Процедуры и функции: синтаксис, передача параметров, возвращение значений. Модульное программирование.
Понятие процедурного программирования. Механизмы вызова и возврата из процедур и функций. Отличия процедурного от макропрограммирования. Определение процедуры. Формальные параметры, виды формальных параметров (параметры-значения, параметры-переменные, параметры – нетипированные переменные). Определение функций. Возврат результата функций. Вызов процедур и функций, передача фактических параметров, соответствие формальных и фактических параметров, использование функций в выражениях. Побочный эффект. Понятие модуля. Общая структура модуля. Интерфейсная секция, секции реализации и инициализации модуля. Подключение модулей. Косвенные ссылки модулей. Циклические ссылки модулей.
- Объектно-ориентированное программирование. Парадигмы ООП. Реализация класса в языках программирования. Конструкторы и деструкторы. Объект - как экземпляр класса. Статические и динамические объекты.
Понятие объектно-ориентированного программирования. Понятие инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Синтаксис определения класса. Статические и полиморфные методы. Конструкторы и деструкторы. Вызов методов классов-предков из методов классов-потомков, особенности данного механизма в конструкторах и деструкторах. Таблицы VMT и DMT. Создание объекта (экземпляра класса). Особенности создания и использования динамических объектов.
- Разработка больших программ. Событийная и объектно-событийная модели программного проекта. Получение и обработка сообщений (событий), очереди событий. Особенности получения и обработки сообщений в многозадачных операционных системах.
Общие принципы разработки больших программ. Методы организации разработки «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Руководство программным проектом и коллектив программистов. Должностные обязанности каждого члена коллектива программистов. Особенности локализации и исправления ошибок в большом программном проекте. Понятие событийной модели программного проекта. Очередь событий. Получение и обработка событий. Системная очередь событий в многозадачных ОС, направленность событий.
- Отладка программ. Виды ошибок. Констатация и локализация ошибок. Встроенные и внешние отладки. Точки прерывания, трассировка программы. Отладка без использования отладчика. Особенности отладки больших программных проектов.
Понятие отладки программы. Синтаксические и семантические ошибки. RTE ошибки (переполнение стека, переход за границу массива, переполнение числового значения, ошибки ввода-вывода). Слежение за RTE-ошибками. Особенности констатации различных видов ошибок. Локализация различных видов ошибок. Использование встроенного отладчика среды программирования. Установка прерываний, пошаговое прохождение программы, слежение за значениями переменных. Локализация ошибок без использования отладчика.
- Основы визуального программирования. Разработка визуального интерфейса программы. Библиотеки классов. Виды связей между экземплярами компонентов. Свойства (property) класса. Динамическое создание и уничтожение экземпляров компонентов. Обработка исключительных ситуаций.
Понятие визуального программирования. Интерактивное формирование интерфейса программы в среде Delphi. Элементы интегрированной среды Delphi. Базовые элементы палитры компонентов. Иерархия классов в Delphi. Связи owner->slave и parent->child между компонентами Delphi. Понятие свойства (property) класса. Создание собственных классов, определение свойств. Свойства-массивы. Создание экземпляров классов и компонентов во время выполнения программы, внедрение созданных компонентов в визуальный интерфейс программы. Понятие исключительной ситуации. Обработка исключительной ситуации с помощью try ... except и try ... finally. Класс Exception. Порождение исключительных ситуаций. Создание собственных классов исключительных ситуаций.
- Программирование графики, мультимедиа и сетевых приложений в современных операционных системах.
GDI-интерфейс графических приложений Windows. Класс TCanvas, свойства и методы данного класса. Свойства типа TCanvas в компонентах Delphi. Устойчивые и неустойчивые изображения. Обеспечение устойчивости изображения. Класс TGraphic и его потомки. Понятие мультимедиа. Использование компонента TMediaPlayer. Разработка собственного браузера на базе компонента TWebBrowser.
- Универсальный язык программирования С++. Структура программы, базовые типы данных, операции и выражения. Операторы. Структурные типы данных в С++, указатели. Функции. Стандартный, файловый и потоковый ввод-вывод. Препроцессор.
История создания и развития языков программирования C и C++. Стандартная библиотека функций C. Процесс компиляции и компоновки программы, обработка программы препроцессором. Структура программы, функция main. Стандартный ввод-вывод средствами
- Основы организации локальных вычислительных сетей. Топологии и оборудование. Эталонная сетевая модель OSI. Стек протоколов TCP/IP.
Понятие локальной вычислительной сети, основные отличия от глобальной сети. Характеристики топологий «шина», «звезда», «кольцо». Оборудование для ЛВС – повторители, хабы, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Семиуровневая эталонная модель OSI, назначение и характеристики каждого уровня. Основные протоколы, применяемые на каждом уровне. Четырехуровневая организация стека протоколов TCP/IP, характеристики каждого уровня, используемые протоколы.
- Основы организации сети Интернет. WWW, FTP, электронная почта. Клиентское программное обеспечение для работы в Интернет.
История создания и развития сети Интернет. Базовые высокоуровневые протоколы сети (http, ftp, smtp, pop3, telnet). Способы подключения к сети Интернет. Браузеры Internet Explorer, Opera, Mozilla (Firefox). Почтовые клиенты Outlook Express и theBat!. Клиенты ftp. Программы для загрузки файлов. Общение в сети Интернет (chat, форум, icq, irc).
- Серверное программное обеспечение для работы в Интернет. Web и FTP – сервера, сервера электронной почты.
Клиент-серверное взаимодействие в сети Интернет. Принципы функционирования веб-сервера. Web-серверы Apache и IIS, их базовые характеристики. Принципы функционирования ftp-серверов. ftp-сервера proftpd, vsftpd, ftp-сервер из состава IIS. Передача электронной почты. Транспортные агенты.
- Язык разметки гипертекста HTML. Основные конструкции и возможности.
Общая структура HTML-документа. Понятие элементов, атрибутов, тегов. Элементы структуризации (p, div, span, pre, strong, em, sub, sup и т.д.) и визуализации (b, i, u и т.д.) текста. Списки. Гиперссылки и якоря. Изображения. Таблицы. Формы. Скрипты.
- Динамические структуры данных (списки и деревья) и их реализация.
Понятие динамических структур данных, их отличие от статических структур. Формирование динамических структур с помощью указателей. Односвязные и двусвязные списки, кольцевые списки. Базовые операции над списками. Стеки и очереди. Формирование стеков и очередей с помощью массивов и списков. Деревья, способы представления, базовые определения. Построение сбалансированного дерева. Деревья сортировки, их построение. Добавление элемента в дерево сортировки.
- Информация. Информационные процессы. Виды и свойства информации. Количество и единицы измерения информации. Кодирование информации. Первая и вторая теорема Шеннона. Системы счисления.
Понятие информации. Сообщение и информация. Материальный носитель. Информационные процессы. Виды информации: релевантность, полнота, своевременность, адекватность, понятность, защищенность, эргономичность, доступность. Объемный и энтропийный методы измерения информации. Единицы измерения информации: бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт и т.д. Кодирование информации. Основные понятия: код, кодирование, декодирование, кодер, декодер. Первичный и вторичный алфавит. Первая и вторая теоремы Шеннона. Виды кодирования: алфавитное, блочное, двоичное, с равной или неравной длительностью сигнала, равномерное и неравномерное. Примеры кодирования (один - подробно по выбору студента) префиксный код, префиксный код Шеннона-Фано, префиксный код Хафмана, код Морзе, блочное двоичное кодирование. Системы счисления. Позиционная и непозиционные системы счисления. Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную (целые и дробные числа). Перевод из десятичной системы счисления в любую другую (целые и дробные числа). Теорема о переводе чисел между системами счисления 2↔4↔8↔16
- Алгоритм и его свойства. Исполнитель алгоритма. Сложность алгоритма. Алгоритмы поиска и сортировки.
Понятие алгоритма. Формальный и неформальный алгоритм. Свойства алгоритма: конечность, детерминированность, однозначность, массовость и т.д. Формы записи алгоритма: школьный алгоритмический язык, язык блок-схем, диаграммы Несси-Шнейдермана. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя. Сложность алгоритма. Экспоненциальная и полиномиальная сложности алгоритма. Сортировка. Виды сортировок: пузырьковая, простым выбором, простыми вставками, метод Бетчера, метод Шелла, быстрая. Поиск: простой (последовательный), бинарный (половинного деления).
- Вычислимые функции. Формальная теория вычислимости (частично-рекурсивные функции, регистровые машины (Машина Тьюринга) и нормальные алгоритмы Маркова.
Вычислимые функции. Перечислимые и разрешимые множества. Формальная теория вычислимости. Нормальные алгоритмы Маркова: алфавит, марковская подстановка, структура алгоритма. Машина Тьюринга, внешний и внутренний алфавиты, функциональная таблица, тезис Тьюринга. Рекурсивные функции: базовые рекурсивные функции (функция тождественно равная 0, функция тождественно равная одному из аргументов, функция «следовать за …»), рекурсивные операторы (суперпозиции, примитивной рекурсии, минимизации (построения по первому нулю)).
- Формальные языки и грамматики. Иерархия Хомского.
Формальный язык. Алфавит. Цепочка. Правила построения цепочек. Формальная грамматика. Правила построения конструкций. Иерархия Хомского: класс конечных автоматов (автоматных языков),класс контекстно-свободных языков, класс контекстно-зависимых языков, класс языков без ограничений. Метаязык. Язык-объект. БНФ. Синтаксические диаграммы.
- Понятие «модель». Моделирование как метод познания. Этапы моделирования. Различные подходы к классификации моделей. Виды абстрактных моделей. Вычислительный эксперимент.
Понятие «модель». Причины исследования моделей, а не объектов. Моделирование как метод познания. Этапы моделирования: постановка задачи, формализация, эксперимент, анализ результатов. Способы представления результатов моделирования. Классификация моделей: по области использования, с учетом временного фактора, по способу представления…. Виды информационных моделей по форме представления, по способу реализации. Модели, используемые в графическом моделировании: координатные и аналитические. Вычислительный эксперимент, его отличие от натурного. Этапы вычислительного эксперимента. Области использования вычислительного эксперимента.
- Моделирование случайных процессов. Метод статистических испытаний. Моделирование в системах массового обслуживания. Имитационное моделирование.
Понятие «случайная величина». Дискретная и непрерывная случайная величина. Характеристики случайной величины. Распределение случайной величины. Использование датчика случайных чисел. Метод статистических испытаний (метод отбора-отказа). Примеры моделей с использованием случайных величин: вычисление p. Получение случайных величин: распределенных в соответствии с заданным законом. Теория массового обслуживания. Задача «очередь к одному продавцу». Понятие имитационного моделирования. Примеры.