2

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Направление 03.04.02 «ФИЗИКА»

Программы:

с подготовкой к научно-исследовательской деятельности

· Физика радиоэлектронных технологий

1 Теория колебаний

1. Уравнения движения, интегральные кривые. Устойчивость равновесия иустойчивость движения.

2. Фазовое пространство, фазовые траектории. Особые точки, сепаратрисы.Качественные методы построения фазовых траекторий. Примеры фазовых портретовсистемы: идеальный физический маятник и маятник с различными видами трения.

3. Колебания в линейных системах с одной степенью свободы. Вынужденныеколебания. Гармоническое воздействие. Резонанс и его применения.

4. Колебания в слабо нелинейных системах с одной степенью свободы. Метод медленноменяющихся амплитуд. Метод усреднения.

5. Параметрическое воздействие на колебательную систему. Теорема Флоке. УравнениеМатьё. Параметрический резонанс.

6. Автоколебательные системы. Классификация автоколебательных систем. Мягкий ижёсткий режимы возбуждения.

7. Поведение автоколебательных систем при внешнем гармоническом воздействии.8. Колебания в системах с двумя степенями свободы. Собственные колебания

связанных систем. Нормальные и парциальные частоты. Сильная и слабая связь.9. Колебания в линейных системах с n степенями свободы. Устойчивость колебаний,

критерии устойчивости.10. Колебания в однородных линейных цепочках. Волновое сопротивление.11. Переход от дискретных к распределённым системам. Телеграфные уравнения.

Волновые уравнения.12. Кинематика волн. Фазовая и групповая скорость волны. Распространение волнового

пакета в диспергирующей среде. Оптико-механическая аналогия.

Литература

1. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. — М.: Наука, 1981.2. Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.И. Асимптотические методы в теории

нелинейных колебаний. — М.: Наука, 1974.3. Мандельштам Л.И. Лекции по теории колебаний, — М.: Наука, 1972.4. Мигулин В.В., Медведев В.И., Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Основы теории

колебаний. — М. Наука, 1988.5. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. — М.: Наука, 1992.

3

2 Основы радиоэлектроники

1. Уравнения Максвелла. Их физический смысл.2. Падение плоской волны на границу раздела двух диэлектриков. Граничные условия для

электрической составляющей поля.3. Падение плоской волны на границу раздела двух магнетиков. Граничные условия для

магнитной составляющей поля.4. Полупроводниковые диоды. Принцип действия и характеристики.5. Биполярные транзисторы. Униполярные (полевые) транзисторы, принцип их работы.6. Вынужденные колебания в RLC - контуре. Резонанс в последовательном и параллельном

колебательном контуре.7. Спектральное представление сигналов. Временное и частотное преобразование сигналов.

Теорема Котельникова.8. Выпрямление и детектирование высокочастотных колебаний.9. Принципы генерации радиосигналов. Условия генерации. Схемы генераторов.10. Принципы усиления радиосигналов. Типы усилителей на полупроводниковых биполярных

транзисторах.11. Волноводы. Критические длины волн. Типы волн в волноводах.12. СВЧ резонаторы. Виды колебаний.13. Термоэлектронная эмиссия. Уравнение Ричардсона-Дэшмана. Эффект Шоттки. Его

влияние на эмиссию электронов.14. Автоэлектронная эмиссия. Уравнение Фаулера-Нордгейм. Вторичная эмиссия.

Характеристики вторичной эмиссии.15. Движение одиночного заряда в однородных статических электрическом и магнитном

полях.16. Фокусирующее действие неоднородного электрического поля. Электростатические линзы.17. Влияние пространственного заряда на токопрохождение в плоском диоде. Уравнение

Ленгмюра. Вакуумный диод.18. Триод, его характеристики. Токопрохождение при положительных напряжениях на сетке.19. Теорема Шокли – Рамо.

Литература

1. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб.пособие для вузов.– 3-е изд., перераб. и доп.– М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.

2. Григорьев А.Д. Электродинамика и техника СВЧ: Учеб. для вузов по спец.«Электронные приборы и устройства».– М.: Высш. шк., 1990.

3. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие длявузов по спец. «Радиотехника».– М.: Высш. шк., 1992.

4. Харкевич А. А., Нелинейные и параметрические явления в радиотехнике, М., 1956.6. Шеин А.Г., Ковтун Д.Г, Вакуумная и газоразрядная электроника. Ч.1. – Волгоград:

Изд. «Политехник», 2008.7. Шеин А.Г., Вакуумная и газоразрядная электроника. Ч.2. Волгоград: Изд.

«Политехник», 2006.8. Сушков А.Д. Вакуумная электроника: Физико-технические основы. – СПб: Изд.

«Лань», 2010.9. Жигарев А.А. Электронная оптика и электронно-лучевые приборы: уч. пособие. –

М.: Высш. шк., 1985.

4

3 Физика твердого тела

1. Энергетические зоны полупроводников и полуметаллов: а) kr

· pr - метод и теория«эффективной массы», б)динамика электронов и дырок в полупроводниках,в)особенности электронных состояний в полуметаллах.

2. Энергетические состояния (зоны) диэлектриков: а)приближение сильной связи.б)поляроны, в)мотовские переходы и молекулярные кристаллы, г)экситоны, д)функции Ванье.

3. Состояние электронов в кристаллической решетке. Зоны Бриллюэна, энергетическиезоны. Зоны Бриллюэна и симметрия кристаллов.

4. Примесные состояния в полупроводниках: описание в рамках метода сильной связи,донорные и акцепторные уровни в полупроводниках.

5. Квантовая теория поверхностных и примесных состояний.6. Контактные явления. Различные типы контактов. Контакт твердое тело – вакуум.7. Контакт металл – полупроводник. Диоды Шоттки.8. Электронно-дырочный переход. Выпрямление и усиление с помощью p -n

перехода. Статическая вольт – амперная характеристика p -n перехода.9. Туннельный эффект в p -n переходах.10. Равновесный и неравновесный p-n – переход в неоднородных полупроводниках.

Туннельные диоды. Эффект Ганна.11. Учет электронной корреляции в движении электронов. Уравнение Хартри-Фока.12. Атомные манипуляции и формирование наноструктур при помощи сканирующего

туннельного микроскопа.13. Энергетические уровни свободных атомов, обобществление электронов в кристалле,

энергетический спектр электронов в кристалле.14. Происхождения поверхностных состояний. Влияние поверхностного потенциала на

проводимость.15. Энергетические состояния электронов в периодическом потенциале. Теорема Блоха.

Граничное условие Борна-Кармана.

Литература

1. Ашкрофт Н. Физика твердого тела. Ч. 1, 2./ Н. Ашкрофт, Н. Мермин. –М.: Мир, 1979.2. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. М.: Мир, 1988.3. Павлов П.В. Физика твердого тела. / П.В. Павлов, А.Ф. Хохлов ,–М.: ВШ, 1985.4. Епифанов Г.И. Физика твердого тела. - М., 1977.5. К. Окура, В.Г. Лифшиц, А.А. Саранин, А.В. Зотов, М. Катаяма, Введение в физику

поверхности. Москва, Наука, 2005.6. М. Праттон, Введение в физику поверхности. Москва, Ижевск "R&C Dynamics", 2000.

5

Направление 09.04.04 «ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ»

Программа:

с подготовкой к научно-исследовательской деятельности

· Программное обеспечение автоматизированных систем

1. Цели и задачи вступительного экзаменаВступительный экзамен предназначен для определения практической и теоретической

подготовленности бакалавров и проводится с целью определения соответствия знаний, уменийи навыков студентов требованиям обучения в магистратуре по направлению 231000«Программная инженерия».

2. Содержание вступительного экзаменаВ основу программы вступительного экзамена положены квалификационные требования,

предъявляемые бакалаврам направления 230100 ”Информатика и вычислительная техника” подисциплинам:

1. Качество и надежность ПО2. Теория языков программирования и методы трансляции3. Технологии программирования4. Объектно-ориентированное программирование5. Базы данных6. Экстремальные задачи на графах7. Системы искусственного интеллекта

Вопросы по дисциплинамКачество и надежность ПООпределение требований к разрабатываемой программе. Виды требований. Иерархия

требований, отслеживание требований. Игра в планирование в технологии экстремальногопрограммирования. Роль отслеживания требований в обеспечении качества ПО.

Метрики ПО. Роль метрик в обеспечении качества ПО. Показатели и метрики качества ПО,определенные стандартом ISO/IEC 9126. Метрики ПО. Наиболее часто используемые метрики.Физические метрики: количество строк исходного кода и процент комментируемости.Функциональные единицы. Меры сложности ПО: метрики Холстеда, цикломатическаясложность по Мак-Кейбу, метрики Чепина, пакетные метрики Роберта Цециля Мартина.

Техническое проектирование. Роль проектирования в обеспечении качества и надежностиПО. Проектные решения. Дерево вызовов программы. Спецификация функции (метода).Утверждения. Исключения. Отладочные библиотеки.

Тестирование программы. Виды тестирования. Использование тестирования разных видов наразличных стадиях разработки ПО. Роль тестирования в обеспечении и контроле качества инадежности ПО. Разработка ПО, управляемая тестами. Модульное тестирование. Средстваавтоматизации модульного тестирования.

Процесс сборки программы. Цели сборки. Роль препроцессора, компилятора икомпоновщика в процессе сборки. Виды целей сборки. Управление сборками. Основныенастройки препроцессора, компилятора и компоновщика.

Управление версиями программы. Централизованные системы контроля версий: основныепонятия, базовые команды, типовая последовательность операций при работе. Достоинства и

6

недостатки централизованных систем контроля версий. Распределенные системы контроляверсий: основные понятия, базовые команды, типовая последовательность операций при работе.Достоинства и недостатки распределенных систем контроля версий.

Теория языков программирования и методы трансляции

Стадия синтаксического анализа. Абстрактное синтаксическое дерево. Грамматики. Видыграмматик. Способы описания грамматик. Контекстно-свободные грамматики. LL(K)-грамматики, LL(1) – разбор. LR (K) - грамматики, LR(1) - разбор.

Автоматизированная обработка контекстно-свободных грамматик: LALR(1)-разбор. Видыконфликтов в грамматике. Задание приоритета и ассоциативности операций. Разрешениеконфликтов с помощью указания приоритета и ассоциативности. Контекстно-зависимыйприоритет. Выбор правила в случае, если конфликт не разрешается с помощью приоритетов.

Генерация кода. Регистровые и стековые машины. Виртуальные машины. Организациявиртуальной машины Java. Таблица констант, виды констант. Дескрипторы. . Генерация кодадля вычисления выражений на стековой виртуальной машине. Взаимодействие с локальнымипеременными. Генерация кода для управляющих операторов типа «развилка» и «цикл».

Стадия лексического анализа. Лексемы. Конечные автоматы. Регулярные множества ивыражения. Взаимосвязь между конечными автоматами и регулярными выражениями. Генераторлексических анализаторов flex. Назначение и принципы работы. Организация входного файла.Синтаксис регулярных выражений, используемых flex. Действия при совпадении с регулярнымвыражением, использование совпавшего текста. Правило выбора в случае совпадения несколькихвыражений. Стартовые условия. Виды и объявление стартовых условий. Описание условий врегулярных выражениях. Начальное условие. Смена текущего стартового условия. Описаниерегулярного выражения, срабатывающего при любом стартовом условии.

Генератор синтаксических анализаторов bison. Структура входного файла. Объявлениетерминальных и нетерминальных символов. Семантическое значение. Тип семантическогозначения. Использование объединения для работы с семантическим значением, его влияние наобъявление символов. Связь с лексическим анализатором. Правила грамматики. Действия поправилам. Использование семантического значения в действиях. Положение символаграмматики в тексте компилируемой программы. Получение положения из лексическогоанализатора. Работа с положением в действиях синтаксического анализатора. Составлениеабстрактного синтаксического дерева в генераторе.

Стадия семантического анализа. Проверка семантических ограничений по абстрактномусинтаксическому дереву. Атрибутирование синтаксического дерева. Виды таблиц,используемые при трансляции.

Технологии программирования

Цели стандартизации в сфере производства программных продуктов. Преимуществастандартизации для заказчика и исполнителя. Международные и национальные стандартыразработки программного обеспечения.

Понятие качества программных продуктов. Критерии качества разработки программногообеспечения. Определение качества программного обеспечения в стандарте ISO 9126.

Жизненный цикл и процессы разработки программного обеспечения. Модели разработкипрограммного обеспечения.

Анализ предметной области: цели и задачи. Обследование объекта автоматизации.Выявление требований к разрабатываемому программному обеспечению. Формализациятребований.

Понятие архитектуры программной системы. Разработка и выбор архитектуры программнойсистемы.

7

Руководство процессом разработки программной системы: цели и задачи. Планированиепроцесса разработки, типовая структура распределения работ.

Объектно-ориентированное программирование

Инкапсуляция в ООП-языках. Интерфейс и реализация класса. Уровни доступа к элементамкласса. Привилегированные отношения между классами.

Наследование в ООП-языках. Правильные формы наследования. Уровни доступа принаследовании (уровень доступа protected). Добавление, замещение и уточнение методов принаследовании.

Абстрактно-специфицированные классы и отложенные методы. Интерфейсы.Полиморфизм в ООП-языках. Полиморфные переменные, полиморфные методы,

параметризованный полиморфизм. Обобщенные алгоритмы и контейнерные классы.Структурная модель ООП-программы - диаграмма классов.Динамическая модель ООП-программы - диаграмма последовательности.

Базы данныхКлассификация моделей данных.Реляционная алгебра. Основные и дополнительные операции реляционной алгебры.Нормализация. Первая, вторая и третья нормальные формы.Структурированный язык запросов SQL. Основные операторы языка. DML и DDL-операторыТрехуровневая архитектура ANSI-SPARC. Методология проектрирования БД.Реляционная модель данных, ее основные элементы. Соответствие между реляционной

моделью и моделью "сущность-связь".

Экстремальные задачи на графах

Неориентированный граф, мультиграф, смежность вершин, инцидентность, степеньвершины, вход, выход, цепь, цикл, понятия: простоты, эйлеровости, гамильтоновости,связности, частичный граф, суграф, подграф.

Алгоритм построения покрывающего дерева. Свойства алгоритма. Алгоритм построенияминимального покрывающего дерева.

Алгоритм поиска кратчайшего пути (Дейкстра).Алгоритм поиска потока максимальной стоимости (Форд-Фалкерсон).Задача почтальона для неориентированного графа (граф четный)Решение задачи о назначении алгоритмом дефекта.

Системы искусственного интеллекта

Понятие искусственного интеллекта. Основные этапы развития искусственного интеллекта.Цели и задачи искусственного интеллекта. Современные направления и подходы исследованийпо искусственному интеллекту.

Истоки формальных рассуждений. Особенности человеческих рассуждений. Формальныесистемы. Основные теоремы о формальных системах.

Подходы к решению задач в ИИ. Представление задач в пространстве состояний.Представления, допускающие сведение задач к подзадачам.

Понятие инженерии знаний, основные принципы и подходы. Современная концепция знанийв искусственном интеллекте.

Формализация знаний. Модели представления знаний. Модели логического вывода на знаниях.Определение и общая структура систем, основанных на знаниях. Классификация систем,

основанных на знаниях. Методологии создания и модели жизненного цикла систем, основанныхна знаниях.

8

Литература1. Камаев В.А. Костерин В.В. Технологии программирования: Учебник / В.А. Камаев, В.В.

Костерин. – 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. шк., 2006, - 454 с.: ил.2. Камаев В.А. Костерин В.В. Технологии программирования: Учебник / В.А. Камаев, В.В.

Костерин . – М.: Высш. шк., 2005, - 359 с.: ил.3. Далека В.Д., Деревянко А.С., Кравец О.Г., Тимановская Л.Е. Модели и структуры

данных. Учебное пособие. Харьков: ХГПУ, 2000. - 241с. (Находится в открытом доступе насайте: http://khpi-iip.mipk.kharkiv.edu/library/datastr/book/).

4. Дональд Э. Кнут. Искусство программирования. Том 3. Сортировка и поиск. -М.;СПб.;Киев : ИД"Вильямс", 2005. - 824 с.

5. А. А. Кубенский. Структуры и алгоритмы обработки данных объектно-ориентированныйподход и реализация на C++. /Допущено учебно-методическим объединением на базе Санкт-Петербургского государственного университета Министерства образования Российской Федерации вкачестве учебного пособия по специальности "Математическое обеспечение и администрированиеинформационных систем" — 351500/- Санкт-Петербург: «БХВ-Петербург», 2004.

6. Бадд Т. Объектно-ориентированное программирование в действии / Перев. с англ. – Спб.:Питер, 1997. – 464 с.

7. Г. Буч. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений наС++, 2-е изд. / Пер. с англ. – М.: «Издательство Бином», СПб: «Невский диалог», 1998 г. – 560 с.

8. Опалева, Э. А. Языки программирования и методы трансляции : учеб. пособие. - СПб. :БХВ-Петербург, 2005. - 476 с.

9. А. Ахо. Дж. Ульман. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции. В 2-хтомах. - М. : Мир. 1978.

10. Гордеев А. В. Операционные системы : учебник. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2004. - 416 с.11. Таненбаум Э. Современные операционные системы. – Спб.: Питер, 200512. Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский . Базы знаний интеллектуальных систем. СПб:Питер,

2000.-384 с.13. П. Джексон. Введение в экспертные системы. М.- Издательский дом «Вильямс», 2001.-

624 с.Бегг К., Конноли Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теорияи практика. – М.: Вильямс, 2003. – 1436 с.

14. Горев А., Ахаян Р., Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД. – СПб.: ПитерКом,1997. – 445 с.

15. Кирстен В., Ирингер М., Рёриг Б. СУБД Cache. Объектно-ориентированная разработкаприложений. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2001. – 384 с.

16. Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных. – СПб.: КОРОНА, 2004. – 736 с.

9

Направление 09.04.01 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»

Программы:

с подготовкой к научно-исследовательской деятельности· Методы анализа и синтеза проектных решений

· Информационное и программное обеспечение автоматизированных систем

с подготовкой к производственно-технологической деятельности· Методы анализа и синтеза проектных решений в производстве

· Информационное и программное обеспечение производственныхавтоматизированных систем

1 Цели и задачи вступительного экзамена

Вступительный экзамен предназначен для определения практической и теоретическойподготовленности бакалавра и проводится с целью определения соответствия знаний, умений инавыков студентов требованиям обучения в магистратуре по направлению 230100.68«Информатика и вычислительная техника».

2 Содержание вступительного экзаменаВ основу программы Вступительного экзамена положены квалификационные требования,

предъявляемые бакалаврам направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» подисциплинам:

1. Основы программирования2. Теория принятия решений3. Базы данных4. Моделирование систем5. Компьютерная графика6. Методы оптимизации

Вопросы по дисциплинам

1) Программирование на языке высокого уровня. Алгоритмические языки.1. Представление базовых алгоритмических структур программирования: “следование”,“альтернатива”, “повторение”. Порядок использования базовых алгоритмических структурпрограммирования для разработки алгоритма решения задачи.2.Технология структурного программирования. Основные свойства.3. Типы данных в языке «С»: массивы и указатели. Способы работы с массивами и указателями.Понятие функции в языке «С». Описание функции и ее прототипа. Передача параметров вфункцию. Применение функций при разработке программы.4. Динамические структуры данных в языке «С» – списки. Основные виды и способыреализации. Операции со списками.5. Технология объектно-ориентированного программирования. Основные свойства. Язык С++.6. Понятие “класс”, “экземпляр класса". Проектирование интерфейса класса. Проектированиеиерархии классов.

10

7.Специальные методы объектно-ориентированного программирования: конструкторы идеструкторы. Типы конструкторов. Свойства конструкторов и деструкторов.8. Свойства объектно-ориентированного программирования: инкапсуляция данных.Инкапсуляция данных в иерархии классов.9. Свойства объектно-ориентированного программирования: наследование. Простое имножественное наследование.10.Свойства объектно-ориентированного программирования: полиморфизм.

2) Теория принятия решений1. Структурная схема типового процесса принятия решения.2. Многокритериальные и однокритериальные ЗПР.3. ЗПР в условиях определенности, в условиях риска, в условиях неопределенности.4. Классические критерии принятия решений.5. Производные критерии принятия решений.6. Количественные характеристики ситуации принятия решений.7. Доверительные факторы. Использование доверительных факторов в задачах принятия решений8. Принятие решений в условиях риска.

3) Базы данных1.Концепция баз данных. Основные понятия.2.Реляционная модель данных. Отношения и схемы отношений. Основные операции надотношениями.3.Реляционная модель данных. Ограничения целостности. Функциональные зависимости.4.Реляционная модель данных. Нормализация отношений5.Сетевая модель данных.6.Иерархическая модель данных7.Стадии и этапы разработки базы данных8.Распределенные базы данных и архитектуры "клиент-сервер".9.Типы запросов и управление транзакциями при распределенной обработке данных.10.Автоматизация проектирования баз данных. CASE-технологии.

4) Моделирование систем1.Построение математических моделей по экспериментальным данным. 2.Регрессионный методполучения моделей идентификации.3.Моделирование стохастических систем по схеме Марковских случайных процессов.Марковские цепи с дискретным временем.4.Моделирование стохастических систем по схеме Марковских случайных процессов.5.Марковские цепи с непрерывным временем.6.Моделирование процесса принятия решения в условиях недостатка информации. Основытеории статистических игр.7.Основные понятия теории нечетких множеств. Методы построения функции принадлежности.8.Моделирование процесса принятия решения в нечеткой ситуации. Методымногокритериального выбора в нечеткой ситуации.9.Моделирование стохастических процессов методом статических испытаний. Имитационноемоделирование.10.Моделирование процесса принятия решений в условиях недостатка информации.11. Метод решающих матриц и метод анализа иерархии.12.Математическое моделирование сложных неоднородных систем. Классы моделей элементов систем.13.Задачи теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания иих основные характеристики.

11

5) Компьютерная графика1.Компьютерная графика как подсистема САПР.2.Технические средства компьютерной графики3.Классификация и выбор пакетов компьютерной графики4.Интерактивные графические системы. Функции. Характеристики.AutoCAD. Область использования, функции.5.Методы представления геометрических объектов.6.Преобразования и проецирование трехмерных графических объектов.7.Методы получения наглядных изображений.8.Графические средства языков программирования высокого уровня.9.Тенденции развития систем компьютерной графики

6) Методы оптимизации1. Постановка задачи оптимизации. Классификация методов оптимизации.2. Методы одномерной оптимизации.3. Методы многомерной безусловной оптимизации.4. Линейное программирование.5. Нелинейное программирование: методы оптимизации на основе преобразования задачи.6. Методы прямого поиска и методы случайного поиска для решения задач с ограничениями.7. Нелинейное программирование: методы линеаризации.8. Методы выбора направлений, основанные на линеаризации.9. Сетевая оптимизация: основные типы задач и обзор алгоритмов.10. Стратегия оптимизационного исследования.

Рекомендуемая литература1. Камаев В.А. Костерин В.В. Технологии программирования: Учебник / В.А. Камаев, В.В.Костерин. – 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. шк., 2006, - 454 с.;3. Камаев В.А. Костерин В.В. Технологии программирования: Учебник / В.А. Камаев, В.В.Костерин . – М.: Высш. шк., 2005, - 359 с.;4. Далека В.Д., Деревянко А.С., Кравец О.Г., Тимановская Л.Е. Модели и структуры данных.Учебное пособие. Харьков: ХГПУ, 2000. - 241с. (Находится в открытом доступе на сайте:http://khpi-iip.mipk.kharkiv.edu/library/datastr/book/);5. Дональд Э. Кнут. Искусство программирования. Том 3. Сортировка и поиск. - М.;СПб.;Киев : ИД"Вильямс", 2005. - 824 с.;6. А. А. Кубенский. Структуры и алгоритмы обработки данных объектно-ориентированныйподход и реализация на C++. - Санкт-Петербург: «БХВ-Петербург», 2004.;7. Опалева, Э. А. Языки программирования и методы трансляции : учеб. пособие. - СПб. :БХВ-Петербург, 2005. - 476 с.;8. Гордеев А. В. Операционные системы : учебник. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2004. - 416 с.;9. Таненбаум Э. Современные операционные системы. – Спб.: Питер, 2005;10. Д. Роджерс, Дж. Адамс "Математические основы машинной графики", М., Мир, 2001;11. Гагарина, Л. Г. Алгоритмы и структуры данных : учеб. пособие / Л. Г. Гагарина, В. Д.Колдаев. -М. : Финансы и статистика, 2009. – 303c.;12. Кудинов, Ю. И. Основы современной информатики : учеб. пособие / Ю. И. Кудинов, Ф. Ф.Пащенко. - СПб. : Лань, 2009. - 255 с.;13. Павловская, Т. А. С#. Программирование на языке высокого уровня / Т. А. Павловская. -СПб. : Питер, 2010. - 432 с.;14. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. - М.: Высшая школа, 1988;15. Фоменков С.А., Давыдов Д.А., Камаев В.А. Математическое моделирование системныхобъектов. Учебное пособие. – Волгоград: ВолгГТУ, 2006;16. Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и технология. - СПб.: КОРОНАпринт; М. - Альтекс-А, 2004;17. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. - М.: Высшаяшкола, 2001.

12

Направление 09.04.01 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»Программы:

с подготовкой к научно-исследовательской деятельности· Высокопроизводительные вычислительные машины

с подготовкой к производственно-технологической деятельности· Вычислительные машины и системы

· Сети ЭВМ и телекоммуникации

1 Аппаратное обеспечение

1.1 Темы по курсу «Организация ЭВМ и систем»

1. Понятие производительности, быстродействия вычислительного устройства. Измерениепроизводительности и быстродействия. Основные подходы к повышению производительностивычислительных систем.2. Производительность конвейера3. Понятие об архитектуре и структуре вычислительной машины. Архитектура фон Неймана,гарвардская архитектура.4. Классификация систем памяти. Иерархия систем памяти. Назначение иерархии.5. Организация адресной памяти.6. Понятие об ассоциативной памяти, стековой памяти, памяти с расслоением.7. Варианты организации кэш памяти.8. Логическая организация и структура простого процессора общего назначения.9. Варианты организации операционных устройств процессоров.10. Аппаратные умножители. Матричные и древовидные умножители. Конвейерныеумножители.11. Архитектуры систем команд RISC и CISC.12. Назначение и варианты построения устройств управления процессоров. Этапы выполнениякоманд. Ускорение обработки потока команд.13. Классификация параллельных вычислительных систем. Классификация Флинна.Мультипроцессоры и мультикомпьютеры.

1.2 Темы по курсу «Схемотехника ЭВМ»

1. Комбинационные схемы ЭВМ: базовые логические элементы, сумматоры, шифраторы,дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры. Синтез комбинационных схем.2. Базовые элементы памяти – триггеры. Основные типы триггеров. Способы управлениязаписью в триггеры: статический, динамический. Примеры триггеров с различными способамизаписи.3. Регистры. Классификация, реализуемые функции. Схемотехника регистров хранения ,сдвиговых регистров. Временные диаграммы.4. Счетчики. Классификация, основные параметры. Двоичные счетчики. Временные диаграммы.5. Классификация запоминающих устройств. ПЗУ, ОЗУ — основные характеристики, областиприменения.6. Принцип хранения информации и организация БИС ЗУ статического типа.

13

7. Принцип хранения информации и организация БИС ЗУ динамического типа. Регенерацияпамяти.8. Постоянные запоминающие устройства масочного типа. Репрограммируемые ПЗУ сэлектрической записью и УФ-стиранием, с электрической записью и электрическим стиранием.9. Организация ввода/вывода в микропроцессорных (МП) системах: программный обмен,прерывания, прямой доступ к памяти (ПДП).10. Организация обмена данными в МП-системе с помощью БИС параллельного интерфейса(ППИ). Основные режимы и особенности программирования ( БИС КР580ВВ55).11. Последовательные каналы связи. Форматы данных в синхронном и асинхронном режиме.Функции и возможности связного адаптера (БИС КР580ВВ51).12. Система прерываний. Основные определения, способы реализации. Контроллер прерываний(БИС КР580ВН59), программирование, режимы работы.13. Параллельные и последовательные интерфейсы микропроцессорных систем: общиеопределения. особенности, области применения. Интерфейсы RS-232C, Centronics.14. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Классификация, принцип работыпреобразователей, основные подходы к реализации ЦАП.15. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Классификация, основные характеристики ипринцип работы АЦП

1.3 Темы по курсу «Теория автоматов»

1. Общая структура цифрового дискретного преобразователя Глушкова.2. Типы операционных автоматов и этапы и х синтеза.3. Способы задания конечных автоматов.4. Типы управляющих автоматов и этапы их синтеза.5. Способы синхронизации цифровых автоматов, борьба с гонками.

Список литературы

1.1 Духнич Е.И. Андреев А.Е. Организация вычислительных машин и систем. Уч. пособие.ВолгГТУ. 2006.1.2 Горнец Н.Н., Рощин А.Г., Соломенцев В.В. Организация ЭВМ и систем: учеб. пособие длястуд. высш. учеб. заведений. – М.: Издательский центр “Академия”, 2006.– 320 с.1.3 Таненбаум Э.С. Архитектура компьютера, 4-е издание. – С-Пб.:”Питер-пресс”, 2002. –704с.1.4 Столлингс В. Структурная организация и архитектура компьютерных систем, 5-е издание.-М:”Вильямс”, 2002.1.5 Хамахер К., Врашешич З., Заки С. Организация ЭВМ. – С-Пб.:”Питер-пресс”, 2003.1.6 Цилькер Б., Орлов С. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов.– С-Пб.:”Питер-пресс”, 2004.1.7 Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника : учеб. пособие / Е. П. Угрюмов - СПб. : БХВ-Петербург, 2007. - 782 с.1.8 Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств наинтегральных микросхемах. -М.: Радио и связь. 1990.1.9 Балашов Е.П., Григорьев В.Л., Петров Г.А. Микро - мини-ЭВМ. -Л: Энергоатомиздат. 1984.1.11 Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. -М.: Радио и связь. 1989.1.12 Карпов Ю. Г. Теория автоматов : учеб. для студ. вузов / Ю. Г. Карпов - СПб. : Питер,2003. - 206 с.

14

2 Программное обеспечение

2.1 Темы по курсу «Машинно-ориентированные языки» (ассемблер)

1 Двоичная система счисления. Биты. Байты. Слова.2 Представление данных в памяти. Логическая модель памяти.3 Представление отрицательных целых чисел в памяти. Арифметические операции сфиксированной разрядностью.4 Программно-логическая модель вычислительной системы. Процессор. Память. Шины.5 Регистры общего и специального назначения процессора Intel x86.6 Методы адресации процессора Intel x86.7 Команды пересылки данных.8 Команды арифметических операций.9 Команды логических и битовых операций.10 Флаги процессора Intel x86. Команды условных переходов.11 Команды цепочной обработки данных.12 Адресация памяти в реальном режиме процессора x86.

2.2 Темы по курсу «Базы данных»

1 Основные понятия БД. Первичные компоненты СУБД.2 Уровни представления данных.3 Основные этапы проектирования БД.4 Формулирование и анализ требований.5 Методика представления данных в виде ISP и UP-информации.6 Концептуальное проектирование. Метод моделирования сущностей. Сущности, атрибуты,связи, характеристики связей.7 Концептуальное проектирование. Метод объектного представления.8 Методологии концептуального проектирования.9 Реляционная модель данных. Основные понятия, свойства отношений, составные части.10 Целостность реляционных БД. Первичные и внешние ключи, ссылочная целостность.11 Функциональные зависимости. Определение, назначение, типы, замыкание.12 Нормальные формы и способы приведения к ним.13 Язык SQL. Назначение, команды построения таблиц, объявление ключей, построениезапросов с помощью команды SELECT на базе одного, двух, трех запросов.14 Распределенные БД.15 Системы клиент/сервер.

2.3 Темы по курсу «Системное программное обеспечение» и по технологиям web.

1. Виды обеспечений. Взаимодействие системного программного обеспечения с другими видами.2. Классификация программного обеспечения. Операционные системы. Системыпрограммирования. Структура современной системы программирования.3. Мобильность и переносимость программного обеспечения. Структура переносимогопрограммного обеспечения. Стандарты переносимости.4. Интерпретаторы. Виды интерпретаторов. Сравнение с компиляторами. Преимущества инедостатки.5. Разработка приложений в архитектуре клиент-сервер. Преимущества и недостатки.6. Современные серверы данных. Язык запросов данных. Понятие транзакции. Принципысоздания систем в архитектуре «Клиент-сервер».7. Технологии создания распределенных систем.

15

8. Трехзвенная и многоуровневая архитектура программного обеспечения. Технологиивзаимодействия с серверами. Преимущества и недостатки данных архитектур. Понятие о RPC,ORB, MOM, COM, DCOM, CORBA, COM+, .NET Remoting, Java RMI.9. Маршалинг. Синхронное и асинхронное взаимодействие.10. Internet и Web. Web-технологии. Классификация и примеры Web-технологий. Стандарты вобласти Web-технологий.11. HTTP-сообщения. Общий вид запроса и ответа. Заголовки HTTP. Классификациязаголовков. Соединение по протоколу HTTP. Неразрывная сессия HTTP.12. Код состояния в ответе HTTP-сервера. Классификация кодов состояния сервера.Поясняющая фраза.13. Методы HTTP запросов.14. Язык HTML и XML. Элементы. Тэги. Контейнеры. Классификация элементов языка HTML.15. Сценарии стороны клиента. Встраивание сценариев стороны клиента в документ HTML.Технология Dynamic HTML. События. Обработчики событий. Язык JavaScript.16. Объектная модель JavaScript.17. Технологии CGI, WinCGI, NSAPY,ISAPI. Взаимодействие компонентов программногообеспечения Web при запуске программ CGI, ISAPI.18. Сценарии стороны сервера. Основные действия, выполняемые сервером при запускесерверных сценариев. Взаимодействие компонентов программного обеспечения Web призапуске сценариев стороны сервера.19. Язык интерпретатора PHP. Переменные и типы. Ссылки на переменные. Выражения и типывыражений. Массивы в PHP. Создание массивов. Ассоциативные массивы. Хранение элементов вмассиве и добавление новых элементов. Счётчик элементов массива. Текущий указатель на элемент.20. Функции в PHP. Параметры функций. Локальные и глобальные переменные. Статическиепеременные. Возвращаемые значения. Объектно-ориентированное программирование в PHP.

Список литературы

2.1 Ульман Д, Джефри Д. Введение в системы баз данных.- СПб.: Питер, 2001.2.2 Королева И. Ю. Базы данных : конспект лекций / И. Ю. Королева ; ВолгГТУ - Волгоград :ВолгГТУ, 2008. - 40 с.2.3 Деревенсков C.O., Духнич Е.И. Основы программирования для Windows 95 и Windows NT:Учебное пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 1998.2.4 Советов Б. Я. Базы данных: теория и практика : учеб. для студ. вузов / Б. Я. Советов, В. В.Цехановский, В. Д. Чертовской - М. : Высш. шк., 2005. - 464 с.2.5 Рихтер Дж. Windows для профессионалов (программирование в WIN32 API для WindowsNT4.0 и Windows 95)/ Пер. с англ. - М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО «ChanelTrading Ltd.», 1997.2.6 Юров В.И. Assembler. Учебник для вузов.- СПб.: 2003г.2.7 Зубков С.В. Assembler для DOS, Windows и Unix / Зубков Сергей Владимирович.-3-е изд.,стер.-М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2004.2.8 Молчанов А. Ю. Системное программное обеспечение : учебник / А. Ю. Молчанов - СПб. :Питер, 2003. - 396 с.2.9 Стрельников О. И. Основы Web-технологий : учеб. пособие / О. И. Стрельников ; ВолгГТУ -Волгоград : РПК "Политехник", 2002. - 71 с.

16

3 Сети ЭВМ и защита информации3.1 Темы по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации»

1 Топологии физических связей.2 Адресация узлов сети.3 Обобщенная задача коммутации. Информационные потоки.4 Коммутация каналов и пакетов.5 Физическая структуризация сети. Логическая структуризация сети.6 Виды коммутационного оборудования.7 Многослойная модель сети. Одноранговые сети. Сети с выделенным сервером. Гибридная сеть.8 Модель OSI. Описание уровней.9 Кодирование.10 Первичные сети, линии и каналы связи. Физическая среда передачи.11 Затухание и волновое сопротивление. Помехоустойчивость и достоверность.12 Полоса пропускания и пропускная способность. Биты и боды.13 Типы кабелей.14 Сети PDH.15 Сети SONET/SDH.16 Сети DWDM.17 Технология Ethernet. Уровни MAC, LLC. Среда передачи и борьба с коллизиями.18 Технология Token Ring.19 Технология FDDI.20 IP-адресация. Ipv4. Классы IP-адресов. Технология CIDR.21 Маршрутизация. Общие принципы.22 Протокол RIP.23 Протокол OSPF.24 Прокол IPv6.25 Протоколы TCP, UDP.

3.2 Темы по курсу «Методы и средства защиты компьютерной информации»

1. Домашинные методы шифрования. Шифры замены. Шифры перестановки. Одноалфавитныесистемы шифрования. Методы вскрытия одноалфавитных систем. Многоалфавитные системы.2. Схема Фейстеля. Режимы шифрования блочных шифров.3. Алгоритм ГОСТ 28147-89.4. Алгоритм DES.5. Потоковые шифры. Синхронные и самосинхронизирующиеся шифры.6. Понятие хэш-функции. Передача информации с использованием криптографии с открытымключом.7. CryptoAPI 1.0. CryptoAPI 2.08. Состав и назначение программных компонент Удостоверяющего Центра.9. Протокол TLS/SSL.10. Архитектура семейства протоколов IPSec.11. Инфраструктура открытых ключей.12. Сертификаты открытого ключа. Стандарт x.509.13. Отзыв сертификатов открытого ключа.14. Модели доверия удостоверяющих центров.

17

Список литературы

3.1 Лукьянов В.С., Слесарев Г.В. Модели локальных сетей. Уч. пособие. ВолгГТУ.

3.2 Лукьянов В.С., Калмыков П.Г., Слесарев Г.В. Проектирование топологической структуры

сетей. Уч. пособие. ВолгГТУ.

3.3 Протоколы в сетях передачи данных / Под ред. И.Н. Мизина. -М.: Радио и связь. 1990.

3.4 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 4-е

изд., 2010 г. – Питер-пресс

3.5 В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Основы сетей передачи данных. - М.: ИНТУИТ. РУ "Интернет -

Университет информационных технологий", 2003.

3.6 Олифер В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы : учеб. пособие для

студ. вузов / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер - СПб. : Питер, 2002. - 668 с.

3.7 Пескова С.А., Кузин А.В., Волков А.Н. Сети и телекоммуникации. -М.: Асademia, 2006.

3.8 Телекоммуникационные системы и сети. Том 3. Современные технологии. Изд. 3. Горячая

линия - Телеком, 2005.

3.9 Столлингс В. Современные компьютерные сети. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003.

3.10 В.А. Галкин. Ю.А. Григорьев. Телекоммуникации и сети: Учеб. Пособие для ВУЗов. -М:.

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003, -512с.

3.11 В.М. Вишневский. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. -М:.

Техносфера, 2003, -512с.

3.12 Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке

Си — М.: Триумф, 2002,- 816с.

3.13 Мельников В. П. Информационная безопасность и защита информации : учеб. пособие / В.

П. Мельников, С. А. Клейменов, А. М. Петраков ; под ред. С. А. Клейменова - М. : Академия,

2007. – 330с.

3.14 Основы криптографии http://www.intuit.ru/department /security/bcript/

3.15 Инфраструктуры открытых ключей http://www.intuit.ru /department / security/pki/

3.16 Молдовян А. А., Молдовян Н. А., Советов Б. Я. Криптография. СПб.: «Лань», 2000.