Geum.ru

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

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Магистерские программы

по специальности

230100. 68 «Информатика и вычислительная техника»


Перечень дисциплин, вопросы по которым выносятся на вступительные испытания
  1. Организация ЭВМ и систем.
  2. Методы и средства защиты компьютерной информации.
  3. Объектно-ориентированное программирование.
  4. Базы данных.
  5. Структуры и алгоритмы обработки данных.
  6. Сети ЭВМ и телекоммуникации.
  7. Методы оптимизации и вычислительная математика.
  8. Информатика.
  9. Теория вычислительных процессов.
  10. Программирование на языке высокого уровня.
  11. Компьютерное моделирование.
  12. Основы теории управления.
  13. Обработка экспериментальных данных на ЭВМ.

Перечень вопросов, выносимых на вступительные испытания

Организация ЭВМ и систем

  1. Архитектура микропроцессора x86 с точки зрения программиста. Виды команд микропроцессора. Системы команд, предназначенные для работы с мультимедийными данными.
  2. Понятие памяти, виды компьютерной памяти (ROM, RAM, CMOS, FLASH, CACH-память).
  3. Виды адресации к оперативной памяти при написании программ на языке Ассемблер. Работа со стековой памятью. Назначение портов ввода-вывода.
  4. Аппаратные прерывания. Работа контроллера Intel 8259. Приоритет прерываний. Запрет и маскирование аппаратных прерываний.
  5. Работа таймера Intel 8253. Генерация звука через встроенный динамик и получение случайных чисел.
  6. Устройство и работа клавиатуры. Скан, ASCII и расширенный код. Работа буфера клавиатуры. Проверка и установка статуса клавиш-переключателей.
  7. Устройство и работа манипулятора «мышь». Аппаратное и программное взаимодействие системных ресурсов и манипулятора на низком и высоком уровне.
  8. 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.
  9. Назначение и работа видеоконтроллера и монитора. Их основные технические характеристики. Настройка видеорежима и видеостраницы.
  10. Вывод на экран средствами BIOS в текстовом и графическом видеорежиме. Прямой доступ к видеопамяти.
  11. Устройство и организация памяти на оптических дисках (CD ROM, CD RW, DVD ROM). Основные технические характеристики дисков и приводов.

Методы и средства защиты информации

  1. Проблема потери и утечки информации. Злоумышленники и их классификация.
  2. Задачи криптографии. Криптостойкость. Простейшие шифры замены и перестановки.
  3. Алгоритмы получения случайных и псевдослучайных последовательностей. Потоковые шифры. Аппаратные и программные скремблеры.
  4. 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.
  5. Системы криптографической защиты данных с открытым ключом. Алгоритмs RSA и Эль-Гамаля. Сравнение симметричных и несимметричных алгоритмов шифрования. Достоинства и недостатки. Цифровой конверт.
  6. Однонаправленная функция хеширования и ее свойства. Электронная цифровая подпись с использованием асимметричных алгоритмов.
  7. Аутентификация пользователей посредством паролей. Требования к безопасности паролей. Одноразовые пароли. Схема аутентификации «отклик-отзыв».
  8. Аутентификация пользователей с использованием физического объекта и биометрических данных.

Объектно-ориентированное программирование

  1. Парадигмы программирования. Каноническая декомпозиция предметной области. Привести собственные примеры рассмотрения проблемы в различных парадигмах и канонической декомпозиции в проектировании программных систем.
  2. Абстрагирование. Барьер абстракции. Привести собственный пример абстрагирования в проектировании программных систем.
  3. Контрактная модель взаимодействия абстракций. Привести собственный пример применения контрактной модели в проектировании программных систем.
  4. Объект в предметной области и в программной реализации. Привести собственный пример объектов и их применения в проектировании программных систем.
  5. 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.
  6. Отношения между объектами и их применение в проектировании программных систем. Привести собственный пример построения отношений между объектами.
  7. Сущность класс. Классы и объекты, и их применение в проектировании программных систем. Привести собственный пример применения классов.
  8. Ключевые абстракции и механизмы их взаимодействия. Открытия и изобретения. Привести собственный пример выявления ключевых абстракций и механизмов взаимодействия.
  9. Методы классификация. Привести собственный пример каждого из основных подходов к классификации.

Базы данных

  1. Основные модели данных, их особенности преимущества и недостатки.
  2. Реляционная алгебра и ее роль в создании языков манипулирования данными. Реляционные операции.
  3. Оператор SELECT. Выбор данных из одной таблицы.
  4. Оператор SELECT. Выбор данных из двух и более таблиц.
  5. Оператор SELECT. Подзапросы.
  6. Функции языка SQL. Однострочные и группирующие.
  7. Язык SQL. Команды DDL. Создание, изменение и удаление таблиц.
  8. Язык SQL. Команды DDL. Создание, изменение и удаление представлений.
  9. Язык SQL. Команды DDL. Создание, изменение и удаление триггеров.
  10. Язык SQL. Команды DML. Вставка, изменение и удаление данных. Управление транзакциями.
  11. Проектирование БД. Приведение таблиц к первой и второй нормальным формам.
  12. Проектирование БД. Приведение таблиц к третьей нормальной форме. Нормальная форма Бойса-Кодда.
  13. Проектирование БД. Многозначные зависимости (четвертая нормальная форма). Зависимость соединения (пятая нормальная форма).
  14. Проектирование БД в терминах модели «СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ» (ER-модель). Нормальные формы.
  15. Алгоритм перехода от сущностей в ER-модели к реляционным таблицам.

Структуры и алгоритмы обработки данных

  1. 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.
  2. Последовательности. Операции над последовательностями. Последовательный файл. Файл с прямым доступом. Стек, очередь, дек — способы реализации в программах и примеры практического использования.
  3. Сортировка массивов. Простые методы: сортировка вставками, выбором, обменом.
  4. Сортировка массивов. Усовершенствованные методы: сортировка Шелла, пирамидальная сортировка, быстрая сортировка.
  5. 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.
  6. Бинарные деревья. Построение дерева. Обход дерева. Поиск по дереву. Удаление элементов. Сбалансированные деревья. АВЛ-деревья. Красно-черные деревья. Оптимальные деревья поиска.
  7. Сильно ветвящиеся деревья. B-деревья. Включение-исключение элементов.

Сети ЭВМ и телекоммуникации

  1. 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.
  2. 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.
  3. Организация ЛВС на основе стандарта Ethernet. Типы оборудования, основные ограничения.
  4. Стек протоколов TCP/IP. Его соответствие модели OSI. Принципы адресации. Структуризация IP-сетей с помощью масок. Маршрутизация в IP-сетях.
  5. Основы языка HTML. Создание интерактивных Web-страниц и WEB-приложений. Принципы программирования.

Методы оптимизации и вычислительная математика

  1. Стандартные задачи линейного программирования: постановка задачи, методы решения, области применения.
  2. Двойственная задача в теории ЗЛП. Анализ двойственных оценок. Двойственный симплекс-метод.
  3. Транспортная задача: постановка задачи, методы решения, области применения.
  4. Постановка задачи вариационного исчисления. Уравнение Эйле­ра и методы его решения.
  5. Задачи оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина.
  6. Принцип оптимальности Беллмана в задачах динамического программирования.
  7. Интерполяция и аппроксимация функциональных зависимостей. Методы аппроксимации и интерполяции.
  8. Численные методы решения ОДУ.
  9. Разностные методы решения уравнений математической физики.
  10. Численное интегрирование.
  11. Численные методы поиска экстремума функций.
  12. Математические пакеты MathCad, MathLab и др. Структура и методы решения задач в них.
  13. Численные методы нахождения корней нелинейного уравнения: метод простой итерации, метод половинного деления, метод Ньютона, метод хорд.

Информатика

  1. Аксиоматический подход к построению наук: основные понятия, аксиомы информатики.
  2. Базовое программное обеспечение: основные понятия, классификация, характеристика групп, представители.
  3. Прикладное программное обеспечение: основные понятия, классификация, характеристика групп, представители.

Теория вычислительных процессов и структур

  1. Машинное представление графов. Систематические методы обхода графов (поиск в глубину). Определение компонент связности неориентированного графа.
  2. Машинное представление графов. Систематические методы обхода графов (поиск в ширину). Поиск кратчайшего пути между двумя заданными вершинами.
  3. Фундаментальное множество циклов неориентированного связного графа. Алгоритм его нахождения. Приложение к анализу электрических цепей.
  4. 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.
  5. Решение оптимизационных задач на max принципом включения-невключения. Задача о рюкзаке.
  6. Поиск кратчайших путей на ориентированном «взвешенном» графе. Алгоритм Форда-Беллмана.
  7. Поиск кратчайших путей на ориентированном графе с неотрицательными весами. Алгоритм Дейкстры.
  8. Поиск кратчайших путей между всеми парами вершин ориентированного «взвешенного» графа. Алгоритм Флойда.

Программирование на языке высокого уровня

  1. Организация циклического вычислительного процесса. Циклы с предпроверкой, с постпроверкой, с параметром, с выходом из середины. Реализация в современных языках программирования.
  2. Организация разветвляющегося вычислительного процесса. Условные операторы. Тернарные выражения. Логические выражения. Реализация в современных языках программирования.
  3. Организация пользовательских функций. Прототипы функций. Передача в функцию массивов, структур и других данных. Возвращение в программу массивов, структур и данных других типов.
  4. Организация пользовательских функций. Предварительная инициализация параметров функции. Функции с переменным числом параметров. Передача параметров в функцию main(). Указатели на функцию.
  5. Организация работы с динамической памятью. Выделение памяти, освобождение памяти. Работа с указателями. Адресная арифметика.
  6. Строки. Хранение строк различных типов в оперативной памяти. Функции работы со строками. Реализация в современных языках программирования.
  7. Шаблоны функций и шаблоны классов.

Компьютерное моделирование

  1. Модели и моделирование: основные понятия, классификация. Примеры.
  2. Основные характеристики математических моделей: адекватность, адаптивность. Примеры.
  3. Основные этапы математического моделирования. Примеры.

Основы теории управления

  1. Основные задачи, выполняемые в информационной системе. Основные виды задач управления в производственных системах. Основные виды ПО в АСУП.
  2. Сбор и обработка информации в АСУТП. Промышленные регуляторы и контроллеры. Законы регулирования. Синтез систем регулирования.
  3. Основные понятия теории управления. Система управления и регулирования. Классификация систем управления.
  4. Структура систем управления. Понятия об элементарных звеньях, соединения звеньев. Композиция и декомпозиция систем управления. Передаточная функция.
  5. Переходные процессы в системах управления. Переходная функция систем управления. Импульсная переходная функция.
  6. Ампитудно-фазо-частотная характеристика систем. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики систем. Вещественная и мнимая части частотных характеристик.
  7. Общая проблема устойчивости систем управления. Критерии устойчивости. Качество процесса регулирования.
  8. Задачи планирования производства. Их характеристики. Управление технологиями.
  9. Основные подсистемы информационно-управляющих систем.

Обработка экспериментальных данных на ЭВМ

  1. Классификация программных модулей для обработки экспериментальных данных. Характеристика рынка программного обеспечения, предназначенного для анализа результатов наблюдения.
  2. Понятие группировки данных: меры сходства, процедуры кластерного анализа данных.
  3. Основные понятия статистики: выборка, распределение случайной величины, виды статистических критериев и их применение при обработке данных, уровень значимости, степени свободы.
  4. Элементы корреляционного анализа данных: назначение корреляционного анализа, коэффициенты корреляции, их смысл и оценка, матрица парной корреляции, ее свойства и применение.
  5. Элементы регрессионного анализа данных: виды регрессии, оценка надежности регрессии, доверительная область и доверительный интервал.

Список литературы, рекомендуемой для подготовке к итоговой государственной аттестации

  1. Организация ЭВМ и систем
  1. Горнец Н.Н., Рощин А.Г., Соломенцев В.В. Организация ЭВМ и систем. Учеб. для ВУЗов (Гриф УМО). – М.: Академия, 2006. – 320 с.
  2. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. Учебник для ВУЗов. М.: Питер, 2006. – 380 с.
  1. Методы и средства защиты компьютерной информации
  1. Хорев П. Б. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах. Учеб. пособие для Вузов. – М.: Академия, 2005 – 256 с.
  2. Брюс Шнайер. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. – М.: Изд-во ТРИУМФ, 2002. – 816 с.
  3. 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
  1. Объектно-ориентированное программирование
  1. Павловская Т.А., Щупак Ю.А. Объектно ориентированное прог­рам­ми­рование: Практикум. – СПб.: Питер, 2004. – 265 с.
  2. Пышкин Е.В. Основные концепции и механизмы объек­тно ориентированного программирования. – СПб.: БХВ Петербург, 2005. – 640 с.
  3. Моделирование систем: Объектно ориентированный подход. Учеб: пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. – СПб.: БХВ Петербург, 2006. – 192 с.
  1. Базы данных
  1. Кузин А.В., Левонисова С.В. Базы данных: учебное пособие, М.: Akademia, 2005. – 320 с.
  2. Диго С.М. Базы данных: проектирование и использование: учебник, М.: Финансы и статистика, 2005. – 592 с.
  3. Кузнецов С.Д. Основы баз данных: курс лекций, М.: Интернет – Университет Информационных Технологий, 2005. – 484 с.
  1. Структуры и алгоритмы обработки данных
  1. Торчинский В.Е., Файнштейн С.И. Структуры и алгоритмы обработки данных на ЭВМ. МГТУ, уч. пособие. 2005.
  2. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. – Невский Диалект, 2005.
  3. Кормен Т. и др. Алгоритмы. Построение и анализ. М.: Вильямс. 2007.
  4. Кнут Д.Э. Искусство программирования. В трех томах. – М.-СПб.: –Киев: Вильямс. 2004.
  1. Сети ЭВМ и телекоммуникации
  1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учеб. – М.-СПб.: Питер, 2005.– 863 с.
  2. Олифер В.Г. Основы сетей передачи данных. Курс лекций. М.: Интернет-Университет Информационных технологий, 2005. – 172 с.
  3. В.Г. Олифер. Сетевые операционные системы. Учеб. пособие. – М.-СПб.: Питер, 2007. – 538 с.
  4. Технология разработки HTML –документов: учебное пособие / П.П. Мельников. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 112 с.
  5. Разработка интерактивных Web-страниц: Учеб. пособие / Тор­чин­ский В.Е., Демиденко Л.Л., Демиденко Ю.А. – Магнитогорск: МГТУ, 2003.
  1. Методы оптимизации и вычислительная математика
  1. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. – М.: «Высшая школа»,1986.
  2. Мину М. Математическое программирование. – М.: Наука,1990.
  3. Н.Н.Моисеев, Ю.П.Иванилов, Е.М.Столярова Методы оптимизации. «Наука»,М.,1978.
  4. Исследование операций в экономике. Под. ред. Н.Ш.Кремера. – М.: Наука,1997.
  5. Лаврентьев М.А., Люстерник Л.А. Курс вариационного исчисления. – М.: Гостехиздат,1950.
  6. Гольштейн Е.Г. Теория двойственности в математическом программировании и ее приложения – М.: Наука,1971.
  7. Математический аппарат экономического моделирования. Под ред. Е.Г. Гольштейна. – М.: Наука, 1983.
  8. Грешилов А.А. Прикладные задачи математического програм­мирования. – М.: Логос, 2006.
  9. Пантелеев А.В. Вариационное исчисление в примерах и задачах. – М.: Высшая школа, 2006.
  10. Сборник задач по математике для ВТУЗОВ. Методы оптимизации. Уравнения в частных производных. Интегральные уравнения. Под редакцией А.В.Ефимова. – М.: Наука, 1990.
  1. Информатика
  1. Симонович C. В. Информатика. Базовый курс / С.В. Симонович и др. – С.-Пб.: Питер, 2002. – 640 с.
  2. Девятов Д.Х. История вычислительной техники. Учеб. пособие. – Магнитогорск: МГТУ, 2002. – 282 с.
  3. 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.
  4. 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.
  1. Теория вычислительных процессов
  1. Зайдуллин С.С. Теория вычислительных процессов. Учебное пособие для Вузов. – Казань: Изд-во Академии управления ТИСБИ, 2004. – 136 с.
  1. Программирование на языке высокого уровня
  1. Б. Страуструп. Язык программирования C++. – М.: «Бином», 2001.
  2. Дейтел Х.М., П.Дж. Дейтел. Как программировать на C++. – М.: «Бином», 2000.
  3. Топп У., Форд У. Структуры данных в C++. – М.: «Бином», 2000.
  4. Павловская Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня: учебное пособие для вузов. – СПб.: Питер, 2002. – 180 с.
  5. 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.
  1. Компьютерное моделирование
  1. Имитационное моделирование. Теория и технологии. Курс лекций. Учебное пособие / Ю.И. Рыжиков. – М.: Альтекс-А, 2004. – 384 с.
  2. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: Учеб. пособие / В.Д. Боев. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 368 с.
  3. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. / В. Кельтон, А. Лоу. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  1. Основы теории управления
  1. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления Учебное пособие. –М.: Профессия, 2004.
  2. 2. Пантелеев А.В. Теория управления в примерах и задачах: Учебное пособие для Вузов. – М.: Высшая школа, 2003.
  3. Теория автоматического управления. Под редакцией Соломенцева Ю.В. Учебное пособие для Вузов. ­– М.: Высшая школа, 2003.
  4. Девятов Д.Х., Каплан Д.С., Леднов А.В., Егорова Л. Г. Основы теории управления: Учеб. пособие для вузов. – Магнитогорск: МГТУ, 2007.
  1. Обработка экспериментальных данных
  1. 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.
  2. Логунова О.С., Ильина Е.А. Обработка экспериментальных данных на ЭВМ. Курс лекций. – Магнитогорск: МГТУ, 2004. – 176 с.
  3. 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.