ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ως υποχρεωτικά μαθήματα χαρακτηρίζονται τα μαθήματα των οποίων η παρακολούθηση και η επιτυχής εξέταση κρίνεται απαραίτητη για το σύνολο των φοιτητών του Τμήματος. Η συστηματική παρακολούθηση των παραδόσεων είναι απόλυτα ενδεδειγμένη για τη σωστή θεωρητική κατάρτιση του φοιτητή, δεδομένου ότι μόνο η άμεση επαφή με τον διδάσκοντα μπορεί να οδηγήσει στην ακριβή γνώση του αντικειμένου κάθε μαθήματος. Η παρακολούθηση των εργαστηριακών ασκήσεων είναι υποχρεωτική.

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Εκτός των υποχρεωτικών μαθημάτων στο ισχύον Πρόγραμμα Σπουδών διατίθενται μαθήματα επιλογής ανά εξάμηνο σπουδών, από τα οποία ο φοιτητής έχει τη δυνατότητα να επιλέξει από την ομάδα του εξαμήνου, τον αριθμό που καθορίζεται σε κάθε εξάμηνο, ώστε να παρακολουθήσει και να εξεταστεί με επιτυχία σε τουλάχιστον δεκατρία (13) μαθήματα, τα οποία απαιτούνται για την απόκτηση πτυχίου.

ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Ελεύθερα Μαθήματα Επιλογής χαρακτηρίζονται τα μαθήματα γενικών γνώσεων από τα οποία ο φοιτητής θα πρέπει να παρακολουθήσει και να εξεταστεί επιτυχώς σε τουλάχιστον τέσσερα (4) για τη λήψη πτυχίου.

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Η Πτυχιακή Εργασία λογίζεται ως μάθημα με συντελεστή βάρους 12.Οι αιτήσεις εκπόνησης πτυχιακών εργασιών υποβάλλονται μόνο τους μήνες Μάρτιο και Οκτώβριο, ενώ οι αιτήσεις παρουσιάσεων διπλωματικών εργασιών υποβάλλονται κατά την διάρκεια των τριών (3) εβδομάδων που ακολουθούν μετά το πέρας κάθε εξεταστικής περιόδου, και οι διπλωματικές εργασίες παρουσιάζονται κατά την διάρκεια της τρίτης εβδομάδας.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΕΠΑΡΚΕΙΑ

Υπάρχει η δυνατότητα οι φοιτητές να αποκτήσουν Παιδαγωγική και Διδακτική επάρκεια εφόσον παρακολουθήσουν στο σύνολό τους και εξεταστούν με επιτυχία σε (8) εξαμηνιαία μαθήματα υποδομής και ειδικής διδακτικής και (2) Πρακτικές Ασκήσεις.Τα διδακτικά αντικείμενα-μαθήματα της Παιδαγωγικής και Διδακτικής επάρκειας καθορίζονται στο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών. Οι φοιτητές που θα ολοκληρώσουν επιτυχώς το πρόγραμμα σπουδών Παιδαγωγικής και Διδακτικής επάρκειας μαζί με το βασικό πτυχίο θα αποκτούν και το Πιστοποιητικό Παιδαγωγικής και Διδακτικής Επάρκειας. Τα μαθήματα Παιδαγωγικής και Διδακτικής Επάρκειας δηλώνονται μόνο μετά την ολοκλήρωση του 4^ουεξαμήνου φοίτησης (δηλαδή από το 5^οεξάμηνο σπουδών και μετέπειτα).

Το Πρόγραμμα Σπουδών, που ακολουθεί, περιλαμβάνει τους τίτλους των υποχρεωτικών και των κατ' επιλογήν υποχρεωτικών μαθημάτων, το περιεχόμενό τους, τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας τους, στις οποίες εντάσσεται το κάθε μορφής επιτελούμενο διδακτικό έργο, και τη χρονική αλληλουχία ή αλληλεξάρτηση των μαθημάτων. Η κατανομή των μαθημάτων σε εξάμηνα είναι ενδεικτική και όχι υποχρεωτική για τους φοιτητές. Ανταποκρίνεται πάντως σε συνθήκες κανονικής φοίτησης, προσαρμοσμένης στον ελάχιστο δυνατό αριθμό εξαμήνων που απαιτούνται για τη λήψη του πτυχίου.

Το Πρόγραμμα Σπουδών του Τμήματος περιλαμβάνει εκπόνηση Πτυχιακής Εργασίας κατά το 7ο και 8ο εξάμηνο και 97 εξαμηνιαία μαθήματα τα οποία κατανέμονται σε οκτώ εξάμηνα και χωρίζονται σε πέντε κατηγορίες:

Υποχρεωτικά Μαθήματα Κορμού	26
Μαθήματα Επιλογής	43
Ελεύθερα Μαθήματα Μαθήματα Παιδαγωγικής Επάρκειας	17 10
Μαθήματα Ξένης Γλώσσας	1

Τo μάθημα Ξένης Γλώσσας είναι υποχρεωτικά για την απόκτηση πτυχίου, χωρίς να λαμβάνουν διδακτικές μονάδες. Στο μάθημα αυτό δεν καταχωρείται βαθμός, αλλά μόνο η ένδειξη «επέτυχε» ή «απέτυχε», η οποία αναγράφεται στην αναλυτική βαθμολογία. Οι φοιτητές που είναι κάτοχοι πτυχίου Αγγλικής Γλώσσας επιπέδου Β2 ή ανώτερου απαλλάσσονται από την υποχρέωση των μαθημάτων Αγγλικής ορολογίας με την προσκόμιση του αντίστοιχου τίτλου.

ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΣΤΑ ΕΞΑΜΗΝΑ

1ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ101	Ανάλυση Ι	4	0	4	5
ΕΥ102	Γραμμική Άλγεβρα	4	0	4	6
ΕΥ103	Φυσική Ι	4	0	4	5
ΕΥ111	Εισαγωγή στον Προγραμματισμό	3	2	5	6
ΕΥ121	Λογική Σχεδίαση	3	2	5	6
ΕΥ19Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	3	0	3	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

2ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ201	Ανάλυση ΙΙ	4	0	4	5
ΕΥ202	Διακριτά Μαθηματικά	4	0	4	6
ΕΥ203	Φυσική ΙΙ	4	0	4	5
ΕΥ211	Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός	3	2	5	6
ΕΥ221	Εισαγωγή στους Η/Υ	3	2	5	6
ΕΥ19Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	3	0	3	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

3ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ301	Πιθανότητες και Στατιστική	4	0	4	5
ΕΥ341	Δομές Δεδομένων	3	2	5	6
ΕΥ303	Ανάλυση ΙΙΙ	4	0	4	5
ΕΥ313	Λειτουργικά Συστήματα	3	2	5	4
ΕΥ321	Οργάνωση Η/Υ	3	2	5	6
ΕΥ381	Αγγλικά	3	0	0	2
ΕΥ19Χ ή 0ΕΠ0Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	*	0	*	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

4ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ441	Αλγόριθμοι	3	2	5	6
ΕΥ431	Σήματα και Συστήματα	4	0	4	5
ΕΥ401	Αριθμητική Ανάλυση	3	2	4	4
ΕΥ432 #	Δίκτυα Επικοινωνιών	4	0	4	6
ΕΥ412	Βάσεις Δεδομένων Ι	4	0	4	5
ΕΥ491	Οικονομική Ανάλυση	3	0	2	2
ΕΥ19Χ ή 0ΕΠ0Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	*	0	*	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

# Για τους εισαχθέντες ακ. ετών 2013-2014 έως και 2016-2017 αντί αυτού, διδάσκεται το μάθημα ΕΥ413 «Διαδικτυακός και Ταυτόχρονος Προγραμματισμός»

5ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ551	Δίκτυα Υπολογιστών	3	2	5	5
ΕΥ511	Κατανεμημένα Συστήματα	4	0	4	4
ΕΥ512	Μεταγλωττιστές	3	2	4	5
ΕΥ513	Τεχνολογίες Λογισμικού	4	0	4	4
Επιλογής (12 μονάδες ECTS από τα παρακάτω Επιλογής ή /και Προαιρετικά:)
ΕΥ531	Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος	4	0	4	6
ΕΥ521	Ενσωματωμένα Συστήματα	4	0	4	6
ΕΥ522	Αρχιτεκτονική Υπολογιστών	4	0	4	6
ΕΥ515	Τεχνολογίες WWW	4	0	4	6
ΕΥ514	Ανάλυση Συστημάτων	4	0	4	6
ΕΥ523	Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Ηλεκτρονική	4	0	4	6
Προαιρετικά
ΕΥ571	Εισαγωγή στη Νευροψυχολογία και Νευροψυχολογικές Βάσεις της Εκπαίδευσης	4	0	4	2
ΕΥ573	Γνωστική ψυχολογία και εκπαιδευτική πράξη	4	0	4	2
0ΕΠ0Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	2	0	2	2
ΕΥ19Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	3	0	3	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

Επιλέγονται μαθήματα που αντιστοιχούν σε 12 ECTS από τη λίστα Επιλογής ή / και Προαιρετικών

6ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ613	Διαδικτυακός και Ταυτόχρονος Προγραμματισμός ##	3	2	5	6
Επιλογής (24 μονάδες ECTS από τα παρακάτω Επιλογής ή/και Προαιρετικά:)
ΕΥ601	Πληροφορική στην εκπαίδευση	4	0	4	6
ΕΥ632	Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων	4	0	4	6
ΕΥ602	Θεωρία Υπολογισμού	4	0	4	6
ΕΥ611	Προγραμματισμός Συστήματος	4	0	4	6
ΕΥ631	Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας	4	0	4	6
ΕΥ612	Βάσεις Δεδομένων ΙΙ	4	0	4	6
ΕΥ603	Θεωρία Αριθμών**	4	0	4	6
ΕΥ614	Παράλληλα Συστήματα	4	0	4	6
ΕΥ615	Τεχνητή νοημοσύνη	4	0	4	6
ΕΥ622	Σχεδίαση VLSI	3	2	5	6
ΕΥ604	Θεωρία Γράφων	4	0	4	6
ΕΥ633	Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης	4	0	4	6
ΕΥ616	Προχωρημένα Θέματα Μεταγλωττιστών	4	0	4	6
Προαιρετικά
ΕΥ672	Εξελικτική Ψυχολογία	4	0	4	2
ΕΥ673	Εισαγωγή στις Μαθησιακές Δυσκολίες: Αίτια και παρεμβάσεις στο πλαίσιο της σχολικής τάξης	4	0	4	2
0ΕΠ0Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	2	0	2	2
ΕΥ19Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	3	0	3	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

** Κοινό μάθημα με το ΤΠΕΒ

Επιλέγονται μαθήματα που αντιστοιχούν σε 30 ECTS από τη λίστα Επιλογής ή / και Προαιρετικών

# Αφορά μόνο τους φοιτητές που έχουν εισαχθεί από το ακ. έτος 2017-2018 και έπειτα. Για τους υπόλοιπους ισχύει η υποχρέωση επιλογής μαθημάτων 30 μονάδων ECTS από τα μαθήματα Επιλογής/ή και Προαιρετικά του εξαμήνου.

7ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
Επιλογής (30 μονάδες ECTS από τα παρακάτω Επιλογής ή/και Προαιρετικά:)
ΕΥ731	Θεωρία Πληροφορίας και Κώδικες	4	0	4	6
ΕΥ711	Ασφάλεια Συστημάτων	4	0	4	6
ΕΥ732	Αναγνώριση Προτύπων	4	0	4	6
ΕΥ701	Βιοπληροφορική	4	0	4	6
ΕΥ721	Μικροεπεξεργαστές	4	0	4	6
ΕΥ712	Εξόρυξη Δεδομένων	4	0	4	6
ΕΥ751	Τηλεπικοινωνιακά συστήματα	4	0	4	6
ΕΥ713	Πράκτορες και ενδιάμεσο λογισμικό	4	0	4	6
ΕΥ702	Η-επιχειρείν	4	0	4	6
ΕΥ703	Αρχιτεκτονική και Ανάπτυξη Παιγνίων	4	0	4	6
ΕΥ781	Επιχειρηματικότητα και Μικρομεσαίες Επιχειρήσεις	4	0	4	6
ΕΥ714	Τεχνικές Συμπίεσης Βίντεο	4	0	4	6
ΕΥ715	Αλγόριθμοι Προσομοίωσης Κυκλωμάτων	4	0	4	6
ΕΥ704	Προγραμματισμός και Ανάπτυξη Συστημάτων Συλλογής Δεδομένων	4	0	4	6
ΕΥ705	Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών	4	0	4	6
ΕΥ716	Προστασία Ευαίσθητων Δεδομένων	4	0	4	6
Προαιρετικά
ΕΥ771	Πρακτική Άσκηση – Διδασκαλία ενοτήτων Πληροφορικής στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση	4	0	4	4
ΕΥ19Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	3	0	3	2
0ΕΠ0Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	2	0	2	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

Επιλέγονται μαθήματα που αντιστοιχούν σε 30 ECTS από τη λίστα Επιλογής ή / και Προαιρετικών

8ο Εξάμηνο

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες
ΕΥ900	Πτυχιακή εργασία	12	0	12	18
Επιλογής (12 μονάδες ECTS από τα παρακάτω Επιλογής ή/και Προαιρετικά:)
ΕΥ811	Πληροφοριακά Συστήματα	4	0	4	6
ΕΥ801	Επιχειρησιακή Έρευνα	4	0	4	6
ΕΥ802	Θεωρία Βελτιστοποίησης	4	0	4	6
ΕΥ812	Γραφικά	4	0	4	6
ΕΥ821	Έλεγχος και Τυπική Επιβεβαίωση	4	0	4	6
ΕΥ831	Κρυπτογραφία	4	0	4	6
ΕΥ881	Εκπόνηση Επιχειρηματικών Σχεδίων	4	0	4	6
ΕΥ832	Python & Επιστημονικός Υπολογισμός	4	0	4	6
Προαιρετικά
ΕΥ871	Πρακτική Άσκηση – Διδασκαλία ενοτήτων Πληροφορικής στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση	4	0	4	4
ΕΥ19Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	3	0	3	2
0ΕΠ0Χ	Ελεύθερη Επιλογή*	2	0	2	2

* Βλέπε Πίνακα Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

Επιλέγονται μαθήματα που αντιστοιχούν σε 12 ECTS από τη λίστα Επιλογής ή / και Προαιρετικών

Πίνακας Μαθημάτων Ελεύθερης Επιλογής

	Τίτλος	Θεωρία	Εργαστήριο	Διδακτικές Μονάδες	ECTS Μονάδες	Εξάμηνο Διδασκαλίας
ΕΥ191	Εφαρμοσμένη Οικονομική	3	0	3	2	Εαρινό (6ο και 8ο εξάμηνο)
ΕΥ192	Αρχές Μάνατζμεντ	3	0	3	2	Χειμερινό
ΕΥ196	Εισαγωγή στην Καινοτομία και την Επιχειρηματικότητα	3	0	3	2	Εαρινό
ΕΥ197	Ιστορία της Ελληνικής Βιομηχανίας (από το Σχέδιο Μάρσαλ μέχρι και την Ένταξη στην Ε.Ο.Κ.)	3	0	3	2	Χειμερινό
ΕΥ198	Ιστορία της Ελληνικής Οικονομίας (από το 1945 μέχρι και το 1985)	3	0	3	2	Εαρινό
ΕΥ199	Φυσικό Περιβάλλον και Πληροφορική	3	0	3	2	Χειμερινό (7ο εξάμηνο)
EY200	Business English	3	0	3	2	Χειμερινό (7ο εξάμηνο)
ΠΑ201	Πρακτική Άσκηση	-	-	-	6	Εαρινό (4ο, 6ο & 8ο)
ΕΥ1900	Νομικά Θέματα Βιομηχανικής Ιδιοκτησίας	3	0	3	2	Χειμερινό
ΕΥ1901	Νομικά Θέματα Πνευματικής Ιδιοκτησίας	3	0	3	2	Εαρινό
ΕΥ1907	Ειδικά Θέματα Βιοπληροφορικής	3	0	3	2	Εαρινό
ΕΥ1903	Καινοτόμες Διδακτικές Προσεγγίσεις και Τεχνολογίες στην Εκπαίδευση στην Πληροφορικής	1	2	3	2	Χειμερινό (από το 3ο εξάμηνο)
ΕΥ1904	Μεταναστευτική Πολιτική	3	0	3	2	Χειμερινό
ΕΥ1905	Πολιτικές   Διαχείρισης-Μεταναστευτικής-Προσφυγικής κρίσης	3	0	3	2	Εαρινό
ΕΥ1906	Διδακτική Μεθοδολογία	3	0	3	2	Χειμερινό
ΕΥ1910	Εφαρμοσμένα Μαθηματικά	3	0	3	2	Εαρινό (4ο)
ΕΥ1908	Αρχές Οργάνωσης και Διοίκησης Εκπαιδευτικών Μονάδων	3	0	3	2	Χειμερινό
0ΕΠ01	Κοινωνιολογία της Εκπαίδευσης	2	0	2	2	Χειμερινό
0ΕΠ02	Γενική Παιδαγωγική	2	0	2	2	Χειμερινό
0ΕΠ03	Διδακτική της Πληροφορικής	2	0	2	2	Εαρινό
0ΕΠ04	Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση	2	0	2	2	Εαρινό

Σημείωση: Τα μαθήματα ελεύθερης επιλογής κατανέμονται στα δύο πρώτα εξάμηνα σπουδών με απόφαση της ΣτΤ.

Πίνακας Μαθημάτων Παιδαγωγικής Επάρκειας

	Τίτλος	Θ	ΔΜ	ECTS	Εξάμηνο διδασκαλίας
0ΕΠ01	Κοινωνιολογία της Εκπαίδευσης*	2	2	2	Χειμερινό
0ΕΠ02	Γενική Παιδαγωγική*	2	2	2	Χειμερινό
0ΕΠ03	Διδακτική της Πληροφορικής*	2	2	2	Εαρινό
0ΕΠ04	Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση*	2	2	2	Εαρινό
ΕΥ571	Εισαγωγή στη Νευροψυχολογία και Νευροψυλογικές Βάσεις της Εκπαίδευσης	4	4	2	Χειμερινό
ΕΥ573	Γνωστική ψυχολογία και εκπαιδευτική πράξη	4	4	2	Χειμερινό
ΕΥ672	Εξελικτική Ψυχολογία	4	4	2	Εαρινό
ΕΥ673	Εισαγωγή στις Μαθησιακές Δυσκολίες: Αίτια και παρεμβάσεις στο πλαίσιο της σχολικής τάξης	4	4	2	Εαρινό
ΕΥ771	Πρακτική Άσκηση – Διδασκαλία ενοτήτων Πληροφορικής στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση	4	4	4	Χειμερινό
ΕΥ871	Πρακτική Άσκηση – Διδασκαλία ενοτήτων Πληροφορικής στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση	4	4	4	Εαρινό

* Μαθήματα που προσφέρονται από το Τμήμα Πληροφορικής με Εφαρμογές στη Βιοϊατρική

1ο Εξάμηνο

ΕΥ101   Ανάλυση Ι

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Η έννοια της συνάρτησης (1-1, επί). Σύνθεση συναρτήσεων. Αντίστροφη συνάρτηση.

Τριγωνομετρικές και υπερβολικές συναρτήσεις. Εκθετική και λογαριθμική συνάρτηση.

Όριο και Συνέχεια πραγματικής συνάρτησης πραγματικής μεταβλητής (Ιδιότητες και Θεωρήματα).

Παράγωγος. Ιδιότητες παραγώγου. Θεωρήματα παραγώγου. Παράγωγος αντίστροφης συνάρτησης. Θεώρημα L’ Hopital. Μονοτονία και ακρότατα συνάρτησης. Ασύμπτωτες. Γραφική παράσταση.

Ολοκλήρωμα Riemann.

Αόριστο ολοκλήρωμα. Ιδιότητες ολοκληρώματος. Τεχνικές ολοκλήρωσης. Πολικές συντεταγμένες.

Ορισμένο Ολοκλήρωμα (Θεμελιώδες Θεώρημα) και Εφαρμογές του (εμβαδό, όγκος και επιφάνεια στερεού εκ περιστροφής, μήκος τόξου, έργο μεταβλητής δύναμης).

Η έννοια της Ακολουθίας. Σύγκλιση ακολουθίας. Ακολουθία Cauchy.

Σειρές πραγματικών αριθμών. Κριτήρια σύγκλισης (λόγου, ρίζας, σύγκρισης, οριακής σύγκλισης). Τηλεσκοπικές και Εναλλάσσουσες σειρές (κριτήρια Leibniz, σφάλμα υπολογισμού).

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να διδάξει, εκτός από κανόνες και θεωρήματα ως επέκταση των μαθηματικών εννοιών του σχολείου, το μαθηματικό τρόπο σκέψης, ώστε να αναπτυχθεί συνδυαστική ικανότητα και δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Υπολογίζει το όριο και τη παράγωγο οποιασδήποτε συνάρτησης. Να κατανοήσει την έννοια του διαφορικού συνάρτησης.
• Χρησιμοποιεί τις παραγώγους για τη μελέτη συναρτήσεων (μονοτονία, ακρότατα, καμπυλότητα, ασύμπτωτες) και τη κατασκευή μιας προσεγγιστικής γραφικής παράστασης αυτής.
• Υπολογίζει το αόριστο ολοκλήρωμα μιας συνάρτησης (τεχνικές ολοκλήρωσης).
• Υπολογίζει το ορισμένο ολοκλήρωμα (Θεμελιώδες Θεώρημα Ολοκληρωτικού Λογισμού) και να κατανοήσει την αναγκαιότητα του σε εφαρμογές, όπως, του εμβαδού, όγκου και επιφάνειας ενός στερεού εκ περιστροφής,       μήκους τόξου, έργου μεταβλητής δύναμης.
• Να συμπεραίνει αν συγκλίνει μια ακολουθία πραγματικών αριθμών.
• Να συμπεραίνει πότε συγκλίνει μια σειρά πραγματικών αριθμών.

ΕΥ102   Γραμμική Άλγεβρα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Η έννοια του πίνακα. Είδη και πράξεις μεταξύ πινάκων.

Στοιχειώδεις πράξεις και μετασχηματισμός ενός πίνακα σε ανηγμένη κλιμακωτή μορφή.

Επίλυση Γραμμικού συστήματος με τη μέθοδο Gauss

Υπολογισμός αντίστροφου πίνακα με τη μέθοδο Gauss-Jordan

Ορίζουσα τετράγωνου πίνακα και υπολογισμός αντίστροφου πίνακα με τη χρήση συμπαραγόντων.

Η έννοια του διανυσματικού χώρου. Γραμμική ανεξαρτησία και εξάρτηση.

Βάση διανυσματικού χώρου. Βαθμός (rank) ενός πίνακα.

Η γραμμική συνάρτηση. Πυρήνας και εικόνα γραμμικής συνάρτησης. Πίνακας Γραμμικής συνάρτησης.

Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα. Ιδιότητες. Διαγωνιοποίηση ενός τετράγωνου πίνακα. Το Θεώρημα Cayley-Hamilton. Εφαρμογές. Εκθετικός πίνακας

Εσωτερικό γινόμενα και ορθογώνια διανύσματα (μεθοδος Gram-Schmidt). Ορθογώνιο συμπλήρωμα ενός υποχώρου.

Διγραμμικές και τετραγωνικές μορφές. Θετικά και αρνητικά ορισμένες τετραγωνικές μορφές. Εφαρμογές.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να διδάξει, εκτός από κανόνες και θεωρήματα ως επέκταση των μαθηματικών εννοιών του σχολείου, το μαθηματικό τρόπο σκέψης, ώστε να αναπτυχθεί συνδυαστική ικανότητα και δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζει τα είδη πινάκων και να κάνει πράξεις μεταξύ τους.
• Γνωρίζει πότε ένα σύστημα γραμμικών εξισώσεων έχει λύση και να υπολογίζει τις λύσεις του, είτε με τη μέθοδο απαλοιφής Gauss είτε με τη μέθοδο Cramer. Να υπολογίζει την ορίζουσα οποιουδήποτε τετράγωνου πίνακα.
• Αναγνωρίζει τη δομή του διανυσματικού χώρου και να βρίσκει μια βάση του.
• Υπολογίζει μια ορθογώνια βάση ενός διανυσματικού χώρου (μέθοδος Gram-Schmidt) εφοδιασμένου με εσωτερικό γινόμενο.
• Διαπιστώνει πότε μια συνάρτηση μεταξύ διανυσματικών χώρων είναι γραμμική, πότε ισομορφισμός και να υπολογίζει τον πίνακα μιας γραμμικής απεικόνισης ως προς οποιεσδήποτε βάσεις των χώρων.
• Υπολογίζει τις ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα ενός τετράγωνου πίνακα και να διαπιστώνει πότε ένας τετράγωνος πίνακας διαγωνιοποιείται.
• Γνωρίζει τη σχέση διγραμμικής και τετραγωνικής μορφής και να υπολογίζει τον πίνακα μιας τετραγωνικής μορφής.

ΕΥ103   Φυσική Ι

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

• Ευθύγραμμη και Καμπυλόγραμμη Κίνηση,
• Νόμοι του Νεύτωνα και Εφαρμογές
• Έργο Δύναμηs και Κινητική Ενέργεια,
• Δυναμική Ενεργεια και Διατήρηση της Ενέργειας
• Ορμή, Ώση Δύναμης και Σκέδαση
• Στροφικής Κίνησης Στερεού,
• Δυναμική Στροφικής Κίνησης
• Ισορροπία και Ελαστικότητα,
• Βαρυτική Αλληλεπίδραση,
• Περιοδική Κίνηση,
• Εισαγωγή στην Ρευστομηχανική,
• Εισαγωγή στην Θερμοδυναμική.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί βασικό εισαγωγικό μάθημα με στόχο στην εισαγωγή των φοιτητών στις έννοιες της Μηχανικής και της Θερμοδυναμικής.

Η ύλη του μαθήματος καλύπτει: Ευθύγραμμη και Καμπυλόγραμμη Κίνηση, Νόμοι του Νεύτωνα και Εφαρμογές, Έργο Δύναμηs και Κινητική Ενέργεια, Δυναμική Ενεργεια και Διατήρηση της Ενέργειας, Ορμή, Ώση Δύναμης και Σκέδαση, Στροφικής Κίνησης Στερεού, Δυναμική Στροφικής Κίνησης, Ισορροπία και Ελαστικότητα, Βαρυτική Αλληλεπίδραση, Περιοδική Κίνηση, Εισαγωγή στην Ρευστομηχανική, Εισαγωγή στην Θερμοδυναμική. Η ύλη του μαθήματος καλύπτει και τις αντίστοιχες εφαρμογές

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζει και να κατανοεί σε βάθος τις βασικές έννοιες, αρχές και νόμους που σχετίζονται με τη Μηχανική του Υλικού σημείου, του Στερεού Σώματος, των Ρευστών αλλά και της Θερμοδυναμικής.
• Να εφαρμόζει τις γνώσεις που απέκτησε στην επίλυση σύνθετων προβλημάτων.
• Να αξιολογεί, να αναλύει και να συσχετίζει τις γνώσεις αυτές.
• Να αναπτύσσει δεξιότητες κριτικής σκέψης ώστε να ερμηνεύει φαινόμενα της καθημερινής πραγματικότητας.
• Να συνεργάζεται αρμονικά και παραγωγικά με άλλους συμφοιτητές και συμφοιτήτριες του στην επίλυση προβλημάτων του μαθήματος όπως και την εκπόνηση εργασιών.

 

 

 

 

 

 

ΕΥ111   Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1.      Βασικές έννοιες (αλγόριθμοι, πρόγραμμα, γλώσσα προγραμματισμού, διερμηνεία, μεταγλώττιση, κατηγορίες γλωσσών προγραμματισμού).

2.      Στοιχεία γλώσσας προγραμματισμού, βασικοί τύποι δεδομένων στη C, κατηγορίες τελεστών, προτεραιότητα τελεστών, σύνταξη και αποτίμηση εκφράσεων.

3.      Εντολές ελέγχου ροής (επιλογή, επανάληψη).

4.      Συναρτήσεις, εμβέλεια μεταβλητών, μηχανισμοί μεταβίβασης ορισμάτων συναρτήσεων, αναδρομή.

5.      Πίνακες, αλφαριθμητικά.

6.      Σύνθετοι Τύποι Δεδομένων (structures, unions, enumerations).

7.      Δείκτες, δυναμική δέσμευση μνήμης.

8.      Αρχεία.

9.      O προεπεξεργαστής της C

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει τους πρωτοετείς φοιτητές στην επιστήμη και τέχνη του προγραμματισμού υπολογιστών. Πιο συγκεκριμένα, οι φοιτητές εισάγονται στην αλγοριθμική επίλυση προβλημάτων, τη σχεδίαση προγραμμάτων στο μοντέλο του διαδικαστικού προγραμματισμού και την υλοποίησή τους με χρήση της γλώσσας προγραμματισμού C. Επίσης, διδάσκονται τεχνικές ελέγχου και αποσφαλμάτωσης προγραμμάτων. Το μάθημα είναι σχεδιασμένο για φοιτητές χωρίς προηγούμενη προγραμματιστική εμπειρία, ξεκινώντας από τις βασικές έννοιες και προχωρώντας σταδιακά σε περισσότερο απαιτητικά θέματα. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην άμεση πρακτική εφαρμογή των αποκτούμενων γνώσεων μέσω της ανάθεσης προγραμματιστικών εργασιών. Το μάθημα περιλαμβάνει υποχρεωτικά εβδομαδιαία εργαστήρια, καθώς και περιοδικές εργασίες προγραμματισμού στη C.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανοήσει τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού εφαρμογών γενικά και ειδικότερα τα στοιχεία της γλώσσας προγραμματισμού C.
• Έχει γνώση όλων των δομικών στοιχείων που απαιτούνται για την ανάπτυξη προγραμμάτων σε γλώσσα C.
• Είναι σε θέση να σχεδιάζει αλγορίθμους για την επίλυση σχετικά σύνθετων προβλημάτων και να τους υλοποιεί εφαρμόζοντας θεμελιώδεις αρχές της C.
• Επιλύει προβλήματα, μεταφέροντας την υπάρχουσα γνώση και τις αποκτηθείσες δεξιότητες προγραμματισμού σε γλώσσα C, σε νέες καταστάσεις / προβλήματα και νέες γλώσσες προγραμματισμού.
• Συνεργαστεί με τους συμφοιτητές του για να υλοποιήσουν μεγάλα προγράμματα στη γλώσσα C.

ΕΥ121   Λογική Σχεδίαση

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στην Άλγεβρα Boole
2. Βασικές συνδυαστικές πύλες
3. Πίνακες αληθείας
4. Απλοποίηση με χάρτες Karnaugh
5. Απλοποίηση με τη μέθοδο Quine-McCluskey
6. Άλλες αναπαραστάσεις (BDD, CNF)
7. Εισαγωγή στη γλώσσα Verilog
8. Ακολουθιακά στοιχεία και κυκλώματα
9. Διαγράμματα και πίνακες καταστάσεων
10. Σχεδίαση ακολουθιακών κυκλωμάτων
11. Ελαχιστοποίηση καταστάσεων
12. Μνήμες RAM
13. Εισαγωγή στη χρήση του DesignCompiler
14. Αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αυτό έχει σαν στόχο να εφοδιάσει τους προπτυχιακούς φοιτητές με ΟΛΕΣ τις θεμελιώδεις γνώσεις που θα τους επιτρέψουν να παρακολουθούν τις εξελίξεις που συντελούνται στον τομέα της Λογικής Σχεδίασης Ψηφιακών Κυκλωμάτων. Συνδυάζει εκτεταμένη αναφορά στη θεωρητική θεμελίωση της Άλγεβρας Boole με ευρεία εισαγωγή εννοιών από Αλγεβρικές Δομές. Η ύλη ακολούθως επικεντρώνεται στη μελέτη συνδυαστικών κυκλωμάτων χωρίς στοιχεία μνήμης και καλύπτει ζητήματα σχεδίασης και ελαχιστοποίησης κυκλωμάτων δύο ή και περισσότερων μεταβλητών καθώς και ζητήματα σχεδίασης προγραμματιζόμενων συνδυαστικών κυκλωμάτων. Στη συνέχεια γίνεται μια εκτεταμένη εισαγωγή στη σχεδίαση ακολουθιακών κυκλωμάτων που περιέχουν στοιχεία μνήμης που συνοδεύεται από τη μελέτη μεγάλου αριθμού χαρακτηριστικών περιπτώσεων. Συμπληρωματικά, η εργαστηριακή εκπαίδευση των φοιτητών εστιάζεται στην εκμάθηση της γλώσσας VERILOG και στη χρήση προγραμμάτων για τη σύνθεση (Synopsys Design Compiler) και τον έλεγχο του σωστού σχεδιασμού κυκλωμάτων (SAT Solvers, BDDs).

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα έχει αποκτήσει ευχέρεια:

• Στις βασικές έννοιες της άλγεβρας Boole
• Στις βασικές λογικές πύλες και στα ακολουθιακά στοιχεία
• Στις αναπαραστάσεις λογικών συναρτήσεων (πίνακες αληθείας, πίνακες καταστάσεων, BDD, CNF)
• Στις μεθόδους σχεδιασμού απλών ψηφιακών κυκλωμάτων και των συμπαραμαρτούντων τεχνικών (χάρτες Karnaugh, σχεδίαση με διακριτές πύλες)
• Στις μεθόδους σχεδιασμού πιο σύνθετων ψηφιακών κυκλωμάτων (Verilog, DesignCompiler, μέθοδος Quine-McCluskey)

2ο Εξάμηνο

ΕΥ201   Ανάλυση ΙΙ

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Δυναμοσειρές. Περιοχή σύγκλισης. Σειρά Taylor. Πράξεις δυναμοσειρών. Εφαρμογές. δυναμοσειρών

Γενικευμένα ολοκληρώματα.

Σειρές Fourier.

Διανύσματα στο επίπεδο. Ευθεία και επίπεδο στο χώρο. Καμπύλες. Τρίεδρο Frenet. Στοιχειώδεις επιφάνειες.

Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών. Όριο και συνέχεια. Μερική παράγωγος. Κατευθυνόμενη παράγωγος. Τοπικά ακρότατα και ακρότατα υπό συνθήκη (πολλαπλασιαστής Lagrange). Διαφορικό συνάρτησης. Γραμμική προσέγγιση. Τύπος Taylor.

Διπλό ολοκλήρωμα και εφαρμογές.

Μιγαδικοί αριθμοί. Πράξεις. Μιγαδικό επίπεδο. Τριγωνομετρική μορφή μιγαδικού αριθμού. Λογάριθμος μιγαδικού. Δυνάμεις και ρίζες μιγαδικού αριθμού.

Μιγαδική συνάρτηση. Όριο και συνέχεια.

Παράγωγος μιγαδικής συνάρτησης. Αναλυτική (ολόμορφη) συνάρτηση. Εξισώσεις Cauchy-Riemann. Αρμονική συνάρτηση και συζυγής αρμονική συνάρτηση.

Μιγαδικό ολοκλήρωμα πάνω σε καμπύλη. Θεώρημα του Cauchy. Ολοκληρωτικός τύπος του Cauchy. Μιγαδική ακολουθία. Όριο ακολουθίας. Μιγαδικές σειρές. Κριτήρια σύγκλισης. Δυναμοσειρές. Περιοχή σύγκλισης. Σειρές Taylor και Laurent. Ολοκληρωτικό υπόλοιπο (residue). Ιδιάζοντα σημεία.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να διδάξει, πέρα από κανόνες και θεωρήματα, μαθηματικό τρόπο σκέψης, ώστε να αναπτυχθεί συνδυαστική ικανότητα και δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Να υπολογίζει το πολυώνυμο Taylor μιας συνάρτησης και την ακτίνα σύγκλισης μιας δυναμοσειράς.
• Να αποφασίζει αν συγκλίνει ένα γενικευμένο ολοκλήρωμα (εφαρμογή σε Laplace)
• Να υπολογίζει το ανάπτυγμα Fourier μιας συνάρτησης.
• Να υπολογίζει την εξίσωση μιας ευθείας του χώρου, την εξίσωση ενός επιπέδου και να αναγνωρίζει βασικές μορφές επιφανειών (κυλίνδρου, παραβολοειδούς, ελλειψοειδούς, σφαίρας) .
• Υπολογίζει μερικές παραγώγους καθώς και τοπικά ακρότατα συνάρτησης δύο μεταβλητών και ακρότατα υπό συνθήκη.
• Υπολογίζει ένα διπλό ολοκλήρωμα και τη χρήση του σε εφαρμογές (όγκος στερεού, εμβαδό επίπεδης περιοχής, κέντρο μάζας, ροπή αδράνειας).
• Να υπολογίζει δυνάμεις και ρίζες μιγαδικών αριθμών.
• Να υπολογίζει παράγωγο μιας αναλυτικής συνάρτησης.
• Να υπολογίζει ένα μιγαδικό ολοκλήρωμα πάνω σε καμπύλη (θεώρημα Cauchy).
• Γνωρίζει τις σειρές Laurent και τη χρήση ολοκληρωτικών υπολοίπων

ΕΥ202   Διακριτά Μαθηματικά

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Σύνολα και πράξεις. Συναρτήσεις.

Προτασιακή Λογική και ισοδυναμίες.

Μέθοδοι απόδειξης (μαθηματική επαγωγή) και στρατηγική αποδείξεων.

Πολυπλοκότητα αλγορίθμων.

Σχέσεις και ιδιότητες. Σχέση ισοδυναμίας και κλάσεις, σχέση μερικής διάταξης. Παράσταση σχέσεων.

Ακέραιοι και διαίρεση. Στοιχεία θεωρίας αριθμών (ΜΚΔ, modules, γραμμικές ισοδυναμίες).

Απαρίθμηση. Συνδυασμοί, μεταθέσεις.

Διακριτές πιθανότητες.

Αναδρομικές σχέσεις.

Γραφήματα και ορολογία. Παράσταση γραφημάτων. Συνεκτικότητα. Κύκλωμα, μονοπάτι. Κύκλωμα Euler και Hamilton. Μονοπάτι Euler και Hamilton, σχετικά θεωρήματα.

Η έννοια του Δένδρου.

Η έννοια της Άλγεβρας Boole.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να διδάξει, διακριτές δομές (σύνολα, σχέσεις, γραφήματα), την κατασκευή μαθηματικών επιχειρημάτων και εξαγωγή συμπερασμάτων, καθώς και, την αλγοριθμική σκέψη.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Αντιλαμβάνεται αλλά και να κατασκευάζει μαθηματικά επιχειρήματα με χρήση μαθηματικής λογικής και κανόνων συμπερασμού.
• Κατανοήσει και να χρησιμοποιεί αποδεικτικές διαδικασίες, (όπως της μαθηματικής επαγωγής)
• Χρησιμοποιεί συνδυαστική ανάλυση λύση προβλημάτων απαρίθμησης.
• Κατανοήσει και να χρησιμοποιεί διακριτές δομές, όπως των συνόλων, σχέσεων, μεταθέσεων, γραφημάτων.
• Χρησιμοποιεί αλγοριθμική σκέψη για την επίλυση προβλημάτων, την οποία να μεταφέρει στον υπολογιστή, μέσω προγράμματος, ο οποίος και θα την εφαρμόζει.
• Συγκρίνει τη πολυπλοκότητα αλγορίθμων.
• Γνωρίζει και να χρησιμοποιεί το γράφημα για την επίλυση και απλούστευση προβλημάτων.

 

ΕΥ203   Φυσική ΙΙ

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

• Ηλεκτρικά Φορτία και Ηλεκτρικό Πεδίο
• Νόμος του Gauss
• Ηλεκτρικό Δυναμικό
• Χωρητικότητα και Διηλεκτρικά
• Ηλεκτρικό Ρεύμα και Αντίσταση
• Ηλεκτρεγερτική Δύναμη
• Κυκλώματα Συνεχούς Ηλεκτρικού Ρεύματος.
• Στοιχεία Ειδικής Σχετικότητας
• Μαγνητικό Πεδίο και Μαγνητική Δύναμη
• Πηγές Μαγνητικού Πεδίου
• Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή
• Αυτεπαγωγή -- Αμοιβαία Επαγωγή
• Κυκλώματα Εναλλασσομένου Ηλεκτρικού Ρεύματος
• Εξισώσεις του Maxwell -- Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα
• Στοιχεία Οπτικής -- Συμβολή, Περίθλαση, και Πόλωση

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Αυτό είναι το δεύτερο θεμελιώδες μάθημα φυσικής που καλύπτει την εισαγωγή στον ηλεκτρομαγνητισμό με εφαρμογές στην κυματική οπτική. Η έννοια του ηλεκτρικού φορτίου και του πεδίου εισαγωνται πρώτα. Η ολοκληρωτική και διαφορική μορφή του νόμου του Gauss στη συνέχεια δίδονται και μετά το ηλεκτρικό δυναμικό. Ακολουθούν σύστηματα αγωγών, συμπεριλαμβανομένων χωρητικότητα και διηλεκτρικά. Στη συνέχεια εισάγονται τα κινούμετα φορτία και η έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος, αντίσταση και ηλεκτρεγερτική δύναμη προκειμένου να οδηγήσουν στην περιγραφή και την ανάλυση των κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος . Πριν από τη μετάβαση σε μαγνητικά φαινόμενα, η ειδική σχετικότητα εισάγεται. Στη συνέχεια καλύπτονται οι πηγές του μαγνητικού πεδίου και της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, συμπεριλαμβανομένης της αυτοεπαγωγής και της αμοιβαίας επαγωγής. Αυτό οδηγεί στην εφαρμογή τους σε κυκλώματα με εναλλασσόμενο ρεύμα. Δίδονται οι εξισώσεις του Maxwell, συμπεριλαμβανομένης της εξίσωσης και τις ιδιότητες του ηλεκτρομαγνητικού κυματος. Συζητούνται ορισμένες ιδιότητες και εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μέσα στο πλαίσιο της κυματικής οπτικής (Παρεμβολή , Περίθλαση και Πόλωση). Η ύλη του μαθήματος καλύπτει και τις αντίστοιχες εφαρμογές.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζει και να κατανοεί σε βάθος τις βασικές έννοιες, αρχές και νόμους που σχετίζονται με τον Ηλεκτρομαγνητισμό και την Οπτική.
• Εφαρμόζει τις γνώσεις που απέκτησε στην επίλυση σύνθετων προβλημάτων.
• Αξιολογεί, να αναλύει και να συσχετίζει τις γνώσεις αυτές.
• Αναπτύσσει δεξιότητες κριτικής σκέψης ώστε να ερμηνεύει φαινόμενα της καθημερινής πραγματικότητας.
• Συνεργάζεται αρμονικά και παραγωγικά με άλλους συμφοιτητές και συμφοιτήτριες του στην επίλυση προβλημάτων του μαθήματος όπως και την εκπόνηση εργασιών.

ΕΥ211   Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Περιεχόμενο Μαθήματος

Τα περιεχόμενα του μαθήματος έχουν ως ακολούθως:

1. Εισαγωγή
   1. Αντικειμενοστρεφής προγραμματισμός
   2. Διαφορές Java – C++
   3. Πλεονεκτήματα της Java
   4. Περιβάλλοντα ανάπτυξης εφαρμογών Java
   5. Σύνταξη εφαρμογών σε Java
      1. Μεταβλητές, σταθερές
      2. Τελεστές, πράξεις
      3. Εντολές Ελέγχου
      4. Αντικείμενα, Κλάσεις, Κατασκευαστές (Συναρτήσεις δημιουργίας), Μέθοδοι
      5. Σημαντικές Κλάσεις και Πακέτα της Java
      6. Διαχείριση Δεδομένων
         1. Πίνακες
         2. Διαχείριση συμβολοσειρών
         3. Κανονικές εκφράσεις, Γενικεύσεις
         4. Συλλογές
         5. Κλάσεις και Αντικείμενα
            1. Σχεδιασμός κλάσεων
            2. Πακέτα, Μέλη, Στιγμιότυπα, Modifiers, Αφηρημένες κλάσεις
            3. Κληρονομικότητα, Υπερκλάσεις, Υποκλάσεις
            4. Υπερφόρτωση συναρτήσεων
            5. Πολυμορφισμός
            6. Βασικές αρχές Εισόδου / Εξόδου
               1. Είσοδος / Έξοδος δεδομένων
               2. Χειρισμός αρχείων
               3. Χειρισμός ροών δεδομένων
               4. Εξαιρέσεις και Ισχυρισμοί
                  1. Εξαιρέσεις στη Java
                  2. Ιεραρχία, Αλυσιδωτές εξαιρέσεις
                  3. Δημιουργία εξαιρέσεων
                  4. Εντοπισμός λαθών με χρήση Ισχυρισμών
                  5. Γραφικά Περιβάλλοντα
                     1. Πακέτα δημιουργίας γραφικών διεπαφών της Java
                     2. Συστατικά στοιχεία γραφικών διεπαφών
                     3. Χρώματα, Γραμματοσειρές, Σχήματα
                     4. Διαχειριστές Διατάξεων
                     5. Παράλληλος Προγραμματισμός
                        1. Νήματα, Προτεραιότητες, Χρονοπρογραμματισμός
                        2. Συγχρονισμός, Διασυνδέσεις

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα διδάσκεται στο 2^ο Εξάμηνο του Προγράμματος Σπουδών και έχει ως στόχο την κατανόηση των αρχών του Αντικεμενοστρεφούς Προγραμματισμού (ΑΠ) από τους φοιτητές του Τμήματος. Το μάθημα εισάγει τους φοιτητές στον ΑΠ μέσα από τη διδασκαλία της γλώσσας προγραμματισμού Java. Οι φοιτητές θα έρθουν σε επαφή με το σχεδιασμό, την ανάπτυξη – υλοποίηση αντικειμενοστρεφών προγραμμάτων μέσα από ένα ευρέως διαδεδομένο περιβάλλον ανάπτυξης εφαρμογών (π.χ. Eclipse, Netbeans). Πρόκειται για ένα βασικό μάθημα το οποίο θα λειτουργήσει ως προαπαιτούμενο για άλλα μαθήματα του Προγράμματος Σπουδών του Τμήματος. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές του Τμήματος θα είναι ικανοί να:

• κατανοούν σε βάθος τις βασικές αρχές του ΑΠ
• περιγράφουν τις βασικές διαφορές ανάμεσα στη γλώσσα Java και τη γλώσσα C++
• περιγράφουν τα πλεονεκτήματα της γλώσσας Java σε σύγκριση με άλλες γλώσσες προγραμματισμού
• επιλέγουν τις κατάλληλες δομές και τον κατάλληλο σχεδιασμό για την ανάπτυξη αντικειμενοστρεφών εφαρμογών
• κατανοούν σε βάθος τις έννοιες της ενθυλάκωσης, του πολυμορφισμού και της κληρονομικότητας
• κατανοούν σε βάθος τη δομή των κλάσεων, των μελών καθώς και των μεθόδων τους
• επιλέγουν τις κατάλληλες δομές έλεγχου της Java για την ανάπτυξη εφαρμογών
• κατανοούν σε βάθος τις αφηρημένες κλάσεις και τη χρήση τους
• κατανοούν τη χρήση και λειτουργία των πινάκων, των συμβολοσειρών και των συλλογών στη γλώσσα Java
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν απλές και σύνθετες εφαρμογές με τη γλώσσα Java
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν γραφικά περιβάλλοντα διεπαφής με τη γλώσσα Java
• κατανοούν σε βάθος το μηχανισμό εξαιρέσεων της Java και να δημιουργούν νέες εξαιρέσεις
• κατανοούν σε βάθος και να δημιουργούν παράλληλο κώδικα με χρήση νημάτων
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν απλές εφαρμογές ταυτόχρονου προγραμματισμού
• αναγνωρίζουν λάθη στον κώδικα και να τα διορθώνουν
• αξιολογούν λύσεις και να επιλέγουν την πιο κατάλληλη για την εφαρμογή της σε πραγματικά προβλήματα

ΕΥ221   Εισαγωγή στους Η/Υ

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα “Εισαγωγή στους Η/Υ” παρέχει στους φοιτητές βασικές γνώσεις πάνω στη γενική οργάνωση των υπολογιστών, στις αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών, καθώς και σε αλγόριθμους και λειτουργικές μονάδες εκτέλεσης αριθμητικών πράξεων. Ειδικότερα, ξεκινάει με μια γενική περιγραφήτης οργάνωσης ενός Η/Υ. Στη συνέχεια εισάγει τους φοιτητέςστη συμβολική γλώσσα μηχανής (assembly), με παράδειγμα τη γλώσσα του επεξεργαστή MIPS, επεξηγώντας τις συμβολικές εντολές και ορίσματα (ή τελούμενα) των εντολών, τους καταχωρητές και τη διαχείριση μνήμης. Μελετάει πιο γενικά τις αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών (ISAs), με συσσωρευτή, στοίβα και καταχωρητές γενικού σκοπού. Αλλάζοντας επίπεδο, από το λογισμικό στο υλικό, το μάθημα συνεχίζει με την αναπαράσταση αριθμητικών δεδομένων στον Η/Υ, με προσημασμένους και μη προσημασμένους ακέραιους αριθμούς, αριθμούςσταθερής και κινητής υποδιαστολής (fixed και floatingpoint). Μελετάει αλγόριθμους εκτέλεσης αριθμητικών πράξεων, και την υλοποίηση αυτών στο υλικό, με απλά και προχωρημένα κυκλώματα αθροιστών, πολλαπλασιαστών και διαιρετών.

 

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Οι φοιτητές, μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, διαθέτουν προχωρημένες γνώσεις στην Εισαγωγή στους Η/Υ, οι οποίες συνεπάγονται κριτική κατανόηση θεωριών και αρχών που είναι βασικές τόσο στην Οργάνωση όσο και την Αρχιτεκτονική Η/Υ. Επίσης κατέχουν προχωρημένες δεξιότητες και έχουν τη δυνατότητα να αποδείξουν την απαιτούμενη δεξιοτεχνία και καινοτομία για την επίλυση σύνθετων και απρόβλεπτων προβλημάτων σε εξειδικευμένο πεδίο εργασίας ή σπουδής, όπως για παράδειγμα προγραμματισμός σε συμβολική γλώσσα (Assembly).

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές έχουν αποκτήσει ευχέρεια:

• Στη γενική περιγραφή της οργάνωσης Η/Υ.
• Σε βασικά θέματα προγραμματισμού σε συμβολική γλώσσα (assembly).
• Στις βασικές αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών (ISAs).
• Στην αναπαράσταση αριθμητικών δεδομένων στον Η/Υ.
• Σε αλγόριθμους εκτέλεσης αριθμητικών πράξεων, και την υλοποίηση αυτών στο υλικό.

 

3ο Εξάμηνο

ΕΥ301   Πιθανότητες και Στατιστική

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Έννοια πιθανότητας. Αξιωματικός και εμπειρικός ορισμός πιθανότητας. Χώροι πιθανότητας. Δεσμευμένη πιθανότητα και ανεξαρτησία. Συνδυαστική ανάλυση. Έννοια τυχαίας μεταβλητής. Μονοδιάστατες κατανομές. Συναρτήσεις τυχαίας μεταβλητής. Μέση τιμή, ροπές, διασπορά, συντελεστής συσχέτισης, συναρτήσεις συσχέτισης. Πολυδιάστατες κατανομές. Νόμος του Bayes. Κεντρικό Οριακό θεώρημα. Ροπογεννήτριες και χαρακτηριστικές συναρτήσεις. Τυχαίοι περίπατοι. Στοχαστικές διεργασίες. Στάσιμες και εργοδικές στοχαστικές διεργασίες. MasterEquation, Εξίσωση Langevin, Εξίσωση Fokker-Planck, Αλυσίδες Markov.

Θεωρία δειγματοληψίας, Τυχαία δείγματα, Τυχαίοι αριθμοί. Περιγραφή στατιστικών δεδομένων με πίνακες και γραφήματα. Πίνακας συχνοτήτων. Ραβδόγραμμα. Ιστόγραμμα. Στατιστικές εκτιμήσεις. Διαστήματα εμπιστοσύνης. Διαδικασία ελέγχου στατιστικής υπόθεσης. Στατιστική υπόθεση. Στατιστική ελέγχου. Περιοχή απόρριψης. Απόφαση ελέγχου. Παλινδρόμηση και Συσχέτιση. Η παραβολή ελαχίστων τετραγώνων. Ανάλυση διασποράς. Συντελεστής συσχέτισης και σημειακή εκτίμηση του. Σχέση συντελεστή συσχέτισης και παλινδρόμησης. Χρήση στατιστικού λογισμικού.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι αφενός η κατανόηση της μεθοδολογίας των πιθανοτήτων και της συμπερασματικής στατιστικής και αφετέρου η πρακτική αξιολόγηση και ερμηνεία των αποτελεσμάτων, προκειμένου ο φοιτητής να τα κατανοήσει και να τα χρησιμοποιήσει για την επίλυση επιστημονικών και τεχνολογικών προβλημάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια:

• Θα έχει κατανοήσει τις βασικές έννοιες των πιθανοτήτων και της στατιστικής (έννοια της κλασικής και δεσμευμένης πιθανότητας καθώς και τις βασικές ιδιότητές της όπως στοχαστική ανεξαρτησία, διακριτές και συνεχείας κατανομές, συναρτήσεις πιθανότητας, συντελεστήςσυσχέτισης, βασικά στοιχεία παραμετρικής στατιστικής συμπερασματολογίας, έννοια της στατικής υπόθεσης).
• Θα μπορεί να συλλέγει δεδομένα και στη συνέχεια να τα παρουσιάζει και να τα επεξεργάζεται προκειμένου να εξάγει κατάλληλα συμπεράσματα.
• Όσον αφορά στην επεξεργασία των δεδομένων, θα είναι σε θέση αφενός να επιλέξει ποια μέθοδο των πιθανοτήτων και στατιστικής να χρησιμοποιήσει για την επίλυση ενός προβλήματος και αφετέρου να εφαρμόσει τις μεθόδους αυτές για την επίλυση του προβλήματος, μεταφέροντας την υπάρχουσα γνώση και τις αποκτηθείσες δεξιότητες σε νέες καταστάσεις. Η επαφή με την επιστημονική αυτή περιοχή πραγματοποιείται τόσο σε θεωρητικό επίπεδο όσο και σε πρακτικό μέσω των ασκήσεων, προκειμένου οι φοιτητές να είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν και πρακτικά τις γνώσεις που αποκτούν.
• Για την καταγραφή, τη στατιστική ανάλυση δεδομένων και την εφαρμογή ποικίλων στατιστικών μεθόδων οι φοιτητές θα χρησιμοποιήσουν το πρόγραμμα SPSS (Superior Software System).

ΕΥ 303  Ανάλυση ΙΙΙ

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Διπλό ολοκλήρωμα με αλλαγή συντεταγμένων. Ιακωβιανός Πίνακας. Τριπλό ολοκλήρωμα. Διανυσματικές συναρτήσεις. Επικαμπύλιο ολοκλήρωμα. Συντηρητικά πεδία. Κλίση,περιστροφή,απόκλιση.Θεώρημα του Green.Θεώρημα του Stokes.Επιφανειακό ολοκλήρωμα και εμβαδό επιφάνειας. Βασικές έννοιες Διαφορικών εξισώσεων.Γενική και μερική λύση.Θεώρημα αρχικών τιμών. Διαφορικές εξισώσεις 1^ης τάξης.Διαχωρίσιμες,ομογενείς,γραμμικές διαφορικές εξισώσεις.Διαφορική εξίσωση Bernouli.Ακριβείς ή άμεσα ολοκληρώσιμες διαφορικές εξισώσεις. Γραμμικές διαφορικές εξισώσεις δεύτερης τάξεις .Μέθοδος Langrange

Προαπαιτούμενα: ΕΥ101, ΕΥ102, ΕΥ201

 

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να διδάξει, πέρα από κανόνες και θεωρήματα, μαθηματικό τρόπο σκέψης, ώστε να αναπτυχθεί συνδυαστική ικανότητα και δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Υπολογίζει ένα διπλό ολοκλήρωμα και τη χρήση του σε εφαρμογές (όγκος στερεού, εμβαδό επίπεδης περιοχής, κέντρο μάζας, ροπή αδράνειας).
• Υπολογίζει επιφανειακά και επικαμπύλια ολοκληρώματα και να τα χρησιμοποιεί σε εφαρμογές όπως εμβαδό επιφάνειας, έργο κατά μήκος μιας καμπύλης, ροή διαμέσου καμπύλης.
• Να χρησιμοποιεί το θεώρημα του Green.Να μπορεί να υπολογίζει επιφανειακά ολοκληρώματα και εμβαδά επιφανειών.Να μπορει να επιλύει διαφορικές εξισώσεις 1^ης και 2^ης τάξεις BernouliRiccati.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει ευχέρεια στο να λύνει προβλήματα στον τρισδιάστατο χώρο καθώς να μοντελοποιεί και να αντιμετωπίζει προβλήματα με Διαφορικές Εξισώσεις

 

ΕΥ341   Δομές Δεδομένων

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Πίνακες – Μονά και διπλά συνδεδεμένες λίστες -Κυκλικές λίστες
2. Στοίβες – Ουρές – Διπλοουρές
3. Δέντρα - Δυαδικά δέντρα – Διελεύσεις
4. Δυαδική αναζήτηση – Ταξινομήσεις (Όλα τα είδη ταξινόμησης)- Συγκρίσεις τάξεων πολυπλοκότητας (σενάρια καλύτερης , μεσαίας και χειρότερης προσέγγισης)
5. Διατεταγμένα Λεξικά – Β και Β+ Δέντρα – AVL Δέντρα
6. Ερυθρόμαυρα δέντρα – Ψηφιακά δέντρα
7. Κατακερματισμός – Μη διατεταγμένα λεξικά
8. Ουρές προτεραιότητας
9. Γράφοι
10. Λίστες αναπήδησης

Συνιστώμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί μία γενική εισαγωγή στις δομές δεδομένων ως εργαλεία παρουσίασης και αποθήκευσης δεδομένων στον υπολογιστή μέσω προγραμμάτων. Το μάθημα αποτελεί επίσης μία εισαγωγή στο αντικείμενο των αλγορίθμων μιας και η μελέτη των δομών δεδομένων γίνεται με παράλληλη υλοποίησή τους στα πλαίσια μιας αλγοριθμικής προσέγγισης. Τα θέματα που καλύπτονται σχετίζονται τόσο με τις στατικές όσο και με τις δυναμικές δομές δεδομένων. Το μάθημα δίνει ιδιαίτερη έμφαση στις τεχνικές της αφαίρεσης δεδομένων και του προγραμματισμού που βασίζεται στο διαδικαστικό προγραμματισμό (procedural programming) μέσω κλασσικών γλωσσών προγραμματισμού (C, C++ κ.τ.λ.). Την περίοδο αυτή σαν γλώσσα υλοποίησης χρησιμοποιείται η γλώσσα C. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές:

• Θα έχουν αποκτήσει καλή γνώση των θεμελιωδών δομών δεδομένων και θα είναι σε θέση να τις χρησιμοποιούν για την υλοποίηση καλοσχεδιασμένων και αποδοτικών προγραμμάτων.
• Θα έχουν κατανοήσει τις έννοιες των αφηρημένων τύπων δεδομένων και ιδιαίτερα των δυναμικών δομών δεδομένων και το ρόλο που παίζουν στην ανάπτυξη των προγραμματιστικών συστημάτων.

ΕΥ313   Λειτουργικά Συστήματα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στα λειτουργικά συστήματα, γενιές λειτουργικών συστημάτων, ειδικές κατηγορίες λειτουργικών συστημάτων
2. Δομή και οργάνωση λειτουργικών συστημάτων, μηχανισμοί και πολιτικές
3. Η έννοια της διεργασίας και του νήματος, κύκλος ζωής διεργασίας/νήματος, μεταγωγή περιβάλλοντος
4. Αλγόριθμοι χρονοδρομολόγησης διεργασιών/νημάτων στον επεξεργαστή
5. Συγχρονισμός: ανάγκη, αλγόριθμοι και υλοποιήσεις, διάσημα προβλήματα
6. Η έννοια του αδιεξόδου, συνθήκες αδιεξόδου, αποφυγή / εντοπισμός και άρση αδιεξόδων
7. Τμηματοποίηση μνήμης (1 ή πολλαπλά τμήματα), μηχανισμοί υλοποίησης, το πρόβλημα του εξωτερικού κατακερματισμού Σελιδοποίηση μνήμης, μηχανισμοί σελιδοποίησης, το πρόβλημα του εσωτερικού κατακερματισμού, επιλογή μεγέθους σελίδας, πίνακες σελίδων (επίπεδοι και ιεραρχικοί), η χρήση του Translation Lookaside Buffer (TLB)
8. Χρήση δίσκου ως επίπεδο της ιεραρχίας μνήμης (swapping), μηχανισμός swapping, σφάλματα σελίδας
9. Πολιτικές αντικατάστασης σελίδων, το παράδοξο Belady, επίδοση cache, λυγισμός, η έννοια του λειτουργικού συνόλου, σχέση χρονοδρομολόγησης και πολιτικών διαχείρισης μνήμης
10. Διαχείριση ιδεατής μνήμης σε επίπεδο χρήστη, πολιτικές, πρότυπα χρήσης μνήμης από προγράμματα, διαφορές διαχείρισης μνήμης σε επίπεδο χρήστη και πυρήνα, επιστροφή μνήμης και garbage collection
11. Οργάνωση δίσκων, καθυστερήσεις στους δίσκους, αλγόριθμοι δρομολόγησης του βραχίονα δίσκου
12. Οργάνωση συστημάτων αρχείων, caching συστήματος αρχείων, πολιτικές αντικατάστασης στην cache του συστήματος αρχείων, προμεταφορές στην cache, αστοχίες, συστήματα αρχείων με ημερολόγιο, το σύστημα αρχείων Unix FFS, το εικονικό σύστημα αρχείων VFS
13. Βασικές αρχές κωδικοποίησης, οργάνωση συστημάτων αποθήκευσης RAID
14. Χειρισμός εισόδου/εξόδου, polling, διακοπές, η έννοια και η χρήση DMA
15. Μηχανισμοί και πολιτικές προστασίας, ταυτοποίηση, authorization, επιβολή, διάσημες επιθέσεις
16. Κρυπτογράφηση (με μυστικό κλειδί, δημόσιου κλειδιού), ψηφιακή υπογραφή, checksums, διαμοίραση κλειδιού, trusted servers, trusted computing base, κίνδυνοι διαμοίρασης κλειδιού

Προαπαιτούμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Βασικός στόχος του μαθήματος είναι να παρέχει στους φοιτητές την δυνατότητα να κατανοήσουν τις θεμελιώδεις έννοιες και τις υπηρεσίες που προσφέρουν τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα στα υπολογιστικά συστήματα. Οι φοιτητές θα πρέπει να μπορούν να εμβαθύνουν στις αποφάσεις σχεδιασμού που λαμβάνονται κατά την υλοποίηση λειτουργικών συστημάτων, να αντιληφθούν τα διλήμματα που αντιμετωπίζουν οι σχεδιαστές λειτουργικών συστημάτων και να μπορούν να εκτιμήσουν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κάθε σχεδιαστικής επιλογής. Θα έχουν την δυνατότητα να μελετήσουν πως αλληλοεπιδρά το λειτουργικό σύστημα με τον υπολογιστή για να προσφέρει αυξημένες επιδόσεις και ομαλή λειτουργία στον χρήστη.

Το μάθημα συνοδεύεται από σειρά εργαστηριακών ασκήσεων, στις οποίες οι φοιτητές θα έχουν την ευκαιρία να εργασθούν σε λειτουργικό σύστημα, να κατανοήσουν πώς υλοποιούνται πρακτικά οι βασικές αρχές που θα διδαχθούν στο μάθημα και να δουν στην πράξη πως εφαρμόζεται η θεωρία σε ένα σύγχρονο λειτουργικό σύστημα όπως είναι το Linux.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Κατανοεί βασικές έννοιες των λειτουργικών συστημάτων.
• Αναγνωρίζει τα υπέρ και τα κατά των αποφάσεων σχεδιασμού που συνοδεύουν την ανάπτυξη λειτουργικών συστημάτων.
• Εφαρμόζουν την τεχνογνωσία που θα αποκτήσουν στο μάθημα σε παρόμοιες περιπτώσεις σχεδιασμού συστημάτων, να αναγνωρίζουν τα προβλήματα που μπορεί να δημιουργηθούν, τις λύσεις που μπορεί να επιλεγούν και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε λύσης.
• Μπορέσει να χρησιμοποιεί με σχετική ευκολία το λειτουργικό σύστημα Linux

ΕΥ321   Οργάνωση Η/Υ

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Στο μάθημα της Οργάνωσης Η/Υ μελετάμε σε βάθος τα βασικά στοιχεία ενός τυπικού συστήματος υπολογιστή. Τα θέματα που καλύπτονται περιλαμβάνουν:

Γενική περιγραφή της οργάνωσης ενός μοντέρνου υπολογιστή και συνοπτική ιστορική επισκόπηση της εξέλιξης της τεχνολογίας των υπολογιστών.

Σύντομη επανάληψη της ύλης του μαθήματος «Εισαγωγή στους Η/Υ», συμπεριλαμβανομένων βασικών αλγορίθμων και υλικού αριθμητικών πράξεων, και αρχιτεκτονικών συνόλου εντολών, από συσσωρευτή και CISC σε καταχωρητών γενικού σκοπού και RISC.

Περιγραφή της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας, με έμφαση στην απεικόνιση και κατανόηση των εντολών επιπέδου γλώσσας μηχανής, με βάση την αρχιτεκτονική συνόλου εντολών MIPS.

Λεπτομερής ανάλυση της μονάδας ελέγχου σε επίπεδο μικρολειτουργιών, σε χρονισμό τόσο απλού όσο και πολλαπλών κύκλων μηχανής, και σε υλοποίηση τόσο καλωδιωμένη όσο και μικροπρογραμματισμένη, των βασικών εντολών MIPS.

Μερική επικάλυψη (ή διοχέτευση) εντολών, εξαρτήσεις, παροχέτευση και βασική πρόβλεψη διακλαδώσεων.

Περιγραφή συστήματος μνήμης από την κρυφή μνήμη πολλαπλών επιπέδων έως την κύρια και βοηθητική μνήμη.

Ο μηχανισμός προσπέλασης και η τοπικότητα των αναφορών.

Περιγραφή συστημάτων ιδεατής μνήμης.

Μελέτη μονάδων Ε/Ε και της επικοινωνίας μεταξύ αυτών και του επεξεργαστή μέσω αρτηριών, διακοπών και άμεσης προσπέλασης μνήμης.

Οι βασικές τεχνικές αξιολόγησης της απόδοσης υπολογιστικών συστημάτων.

Η παραπάνω ύλη του μαθήματος συμπληρώνεται με παραδείγματα που λύνονται στην τάξη.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ221

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα «Οργάνωση Η/Υ» αποτελεί το κύριο μάθημα στην οργάνωση και αρχιτεκτονική υπολογιστών.

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση και απόκτηση καλής γνώσης του αντικειμένου της οργάνωσης και αρχιτεκτονικής υπολογιστών.

Πέρα από το κύριο αντικείμενό του, το μάθημα, ως ένα από τα κύρια μαθήματα του Τμήματος, στοχεύει στη σύνδεση των εισαγωγικών μαθημάτων με τα πιο εξειδικευμένα μαθήματα αρχιτεκτονικής υπολογιστών, όπως «Αρχιτεκτονική Η/Υ», «Ενσωματωμένα Συστήματα», «Παράλληλα Συστήματα» και «Μικροεπεξεργαστές».

Ειδικότερα, με την σε βάθος μελέτη του τρόπου με τον οποίο εκτελούνται οι εντολές μηχανής σε έναν υπολογιστή, το μάθημα στοχεύει σε (α) αναλυτική ερμηνεία του αντικειμένου της διεπαφής μεταξύ υλικού και λογισμικού, (β) πλήρη κατανόηση της φύσης των εντολών μηχανής και πώς αυτές εξυπηρετούν προγραμματιστικές δομές και γενικότερες προγραμματιστικές τεχνικές, (γ) μια εφαρμοσμένη ματιά σε δομές υλικού, όπως καταχωρητών, ολισθητών, αθροιστών, οι οποίες υλοποιούν πραγματικές εντολές μηχανής σε επεξεργαστές, (δ) σφαιρική επεξήγηση των αναγκών στο υλικό που δημιουργούνται από το λογισμικό και μια πρώτη προσέγγιση υλοποίησης υλικού προσαρμοσμένου στην ικανοποίηση αυτών των αναγκών, (ε) πολύ καλή γνώση μοντέρνων τεχνικών οργάνωσης που βασίζονται στη μερική επικάλυψη, καθώς και των σχετικών προβλημάτων, όπως εξαρτήσεις δεδομένων και πρόβλεψη διακλαδώσεων, (στ) κατανόηση της ιεραρχίας μνήμης μέσα από την τοπικότητα αναφορών, καθώς και των βασικών προβλημάτων στην προσπέλαση μνήμης, τόσο κρυφής όσο και κύριας, και (ζ) προσέγγιση σε ποσοτική μελέτη, μέσα από την έννοια της απόδοσης ενός υπολογιστικού συστήματος και των τρόπων αξιολόγησής της.

Συνοπτικά, με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει την κατανόηση των βασικών θεμάτων της οργάνωσης ενός υπολογιστικού συστήματος.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε βασικά θέματα που απαντώνται σε επεξεργαστές, ώστε να μπορεί να τις συνδυάσει για την υλοποίηση ενός απλού επεξεργαστή.
• Διαθέτει τη δεξιότητα για εφαρμογή θεμάτων που μελέτησε σε άλλα μαθήματα κορμού, όπως «Λογική Σχεδίαση» και «Εισαγωγή στους Η/Υ» μέσα στο αντικείμενο της οργάνωσης υπολογιστών.
• Συνεργάζεται με τους συναδέλφους του / της για την επίλυση απλών προβλημάτων οργάνωσης και αρχιτεκτονικής υπολογιστών.

ΕΥ381   Αγγλικά

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

• Eισαγωγή στα Αγγλικά για Ακαδημαϊκούς Σκοπούς
• Academic Word List

• TOEFL Writing Tasks/IELTS Writing Tasks
• Integrating Source Material into Academic Writing/Summarizing /Paraphrasing
• Quotations and referencing/Referring to sources
• Describing information provided by tables/graphs/charts/diagrams (1)
• The rise of human-computer cooperation (Video/Taking notes-Listening task/ AWL Sublists

• What is ICT
• The Internet

• Open Source Software
• Shimon Schocken: The self-organizing computer course (Video/Mediation task)

• Jinha Lee: Reach into the computer and grab a pixel (Video/Mediation task)

• Berkeley Lecture

• Applying for a job: CVs & Cover Letters (1)

• CVs/Cover Letters (2) & Interviews
• Career Paths/Employment Opportunities/Postgraduate Studies
• Home Assignment: CV & Cover Letter

• ICT systems
• ICT in Education

• Juliana Rotich: Meet BRCK, Internet access built for Africa/Mediation Task
• Specific Vocabulary: Computer Science: http://www.uefap.com/vocab/select/sp_comp.htm
• http://www.enchantedlearning.com/wordlist/computer.shtml
• https://www.baleap.org/wp-content/uploads/2016/03/Daniel-Minshall.pdf

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Περιγραφή του μαθήματος - στόχοι

Το μάθημα χωρίζεται σε τρία επιμέρους τμήματα: το πρώτο μέρος επικεντρώνεται στην Αγγλική γλώσσα για Γενικούς Ακαδημαϊκούς Σκοπούς, το δεύτερο στην Αγγλική γλώσσα για Ειδικούς Ακαδημαϊκούς Σκοπούς (για φοιτητές Πληροφορικής) και το τρίτο μέρος επικεντρώνεται στην αγγλική γλώσσα για Επαγγελματικούς Σκοπούς. Τα μαθήματα Αγγλικών για Ειδικούς Ακαδημαϊκούς Σκοπούς έχουν σχεδιαστεί και αναπτυχθεί για τους φοιτητές της Πληροφορικής επιστήμης. Πιο συγκεκριμένα ο στόχος του συγκεκριμένου μαθήματος είναι να εξοικειώσει τους φοιτητές με την αγγλική γλώσσα που θα χρειαστούν σε πραγματικές περιστάσεις επικοινωνίας στη μελλοντική ακαδημαϊκή τους πορεία σε μια σειρά από επιστημονικούς τομείς άμεσα σχετιζόμενους με την Πληροφορική. Το τρίτο μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει αυτές τις γλωσσικές και κοινωνικές δεξιότητες, που θα βοηθήσουν τους μαθητές σε προ-εργασιακές συνθήκες, όπως η αναζήτηση κενών θέσεων εργασίας και η σύνταξη βιογραφικών σημειωμάτων και συνοδευτικών επιστολών. Παρόμοια διαδικασία θα ακολουθηθεί, παρέχοντας γλωσσικές και κοινωνικές δεξιότητες που θα βοηθήσουν τους μαθητές στην αναζήτηση προγραμμάτων μεταπτυχιακών σπουδών (βιογραφικά σημειώματα, επιστολές, αιτήσεις).

Mαθησιακά αποτελέσματα

• Εξοικείωση με ένα ευρύ φάσμα ειδικού ακαδημαϊκού λεξιλογίου στο χώρο της Πληροφορικής
• Διδασκαλία με ενσωματωμένες δεξιότητες-Εξοικείωση με δεξιότητες και στρατηγικές κατανόησης και παραγωγής γραπτού και προφορικού λόγου
• Σύνταξη βιογραφικών σημειωμάτων και συνοδευτικών επιστολών
• Γλωσσικές και κοινωνικές δεξιότητες που θα βοηθήσουν τους μαθητές στην αναζήτηση προγραμμάτων μεταπτυχιακών σπουδών και κενών θέσεων εργασίας

 

 

 

4ο Εξάμηνο

ΕΥ401   Αριθμητική Ανάλυση

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Βασικές Έννοιες, Ακρίβεια και σφάλµατα, Παρεµβολή  και  πολυωνυµική  προσέγγιση, Αριθμητική Κινητής Υποδιαστολής. Μέθοδοι προσέγγισης συναρτήσεων και δεδομένων με πολυώνυμα, τμηματικά πολυωνυμικές συναρτήσεις, καμπύλες Bezier, τριγωνομετρικά πολυώνυμα και σειρές Fourier. Αριθμητικές μέθοδοι επίλυσης ορισμένων (dermined) και υπερ-προσδιορισμένων (over-determined) γραμμικών εξισώσεων (μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων). Αριθμητικές μέθοδοι μη γραμμικών συστημάτων και εφαρμογές σε προβλήματα βελτιστοποίησης Αριθμητική προσέγγιση ιδιοτιμών και ιδιοδιανυσμάτων πινάκων και μέθοδος SVD. Μέθοδοι της Διχοτόμησης και της Τέμνουσας. Γενική επαναληπτική μέθοδος σταθερού σημείου. Μέθοδοι Newton‐Raphson (πραγματική, μιγαδική και για συστήματα. Παρεμβολή και προσέγγιση συναρτήσεων: Παρεμβολή Lagrange και κατά τμήματα Lagrange. Παρεμβολή Hermite. Παρεμβολή με κυβικές συναρτήσεις splines. Βέλτιστη προσέγγιση με τα Ελάχιστα Τετράγωνα. Ορθογώνια πολυώνυμα. Αριθμητική ολοκλήρωση: Μέθοδοι Newton Cotes (Τραπεζίου, Simpson, 3/8). Ολοκλήρωση Gauss. Εφαρμογές σε προβλήματα συμπίεσης και εξόρισης δεδομένων. Αριθμητική ολοκλήρωση και παραγώγιση.

Εισαγωγή στον επιστημονικό προγραμματισμό με Matlab και Python.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ102

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος αυτού είναι να διδαχθεί ο φοιτητής την προσεγγιστική επίλυση σύνθετων προβλημάτων που δεν επιδέχονται ακριβή λύση με εφαρμογή αριθμητικών μεθόδων και την υλοποίηση των λύσεων αυτών με προγράμματα Η/Υ. Μετά τη διδασκαλία του μαθήματος αυτού ο φοιτητής:

• Θα γνωρίζει ολοκληρωμένες προσεγγίσεις στην κατεύθυνση των βασικών αρχών και της χρήσης των κλασικών μεθόδων αριθμητικής ανάλυσης στην επιστήμη της Πληροφορικής με παραδείγματα και εφαρμογές.
• Θα αποκτήσει γνώσεις βασικών αρχών, ώστε να μπορεί στο μέλλον να εμβαθύνει στην ανάπτυξη και βελτίωση τέτοιων μεθόδων.
• Θα εξοικειωθούν με τη γλώσσα προγραμματισμού Python και το πρόγραμμα Matlab.

ΕΥ431   Σήματα και Συστήματα

 

ΠεριεχόμενοΜαθήματος

1. Σήματα (ορισμοί, κατηγορίες σημάτων, σήματα πολλών διαστάσεων, σήματα διακριτού χρόνου, σήματα συνεχούς χρόνου, προβλεψιμότητα, διάρκεια σημάτων, αιτιότητα, ενέργεια και ισχύς σημάτων, περιοδικότητα, συμμετρία, πράξεις σημάτων, γραμμική συνέλιξη σημάτων, συσχέτιση σημάτων, τυχαία σήματα διακριτού χρόνου, δισδιάστατα σήματα).
2. Μετασχηματισμός Fourier Συνεχούς Χρόνου – CTFT (ορισμός CTFT, ζεύγη CTFT, ιδιότητες CTFT, CTFT σημάτων ισχύος, υπολογισμός CTFT, φυσική σημασία CTFT)
3. Μετασχηματισμός Fourier Διακριτού Χρόνου – DTFT (ορισμός DTFT, ζεύγη DTFT, ιδιότητες DTFT, υπολογισμός DTFT, συνέλιξη μέσω DTFT, DTFT αυτοσυσχέτισης).
4. Μετασχηματισμός Laplace – LT (μονόπλευρος LT, ζεύγη LT, περιοχή σύγκλισης, ιδιότητες LT, θεώρημα αρχικής τιμής, θεώρημα τελικής τιμής, αντίστροφος LT, αμφίπλευρος LT).
5. Μετασχηματισμός z – ZT (δίπλευρος ZT, περιοχή σύγκλισης, ζεύγη ZT, ιδιότητες ZT, υπολογισμός ZT, πόλοι και μηδενικά, συνέλιξη μέσω ZT, μονόπλευρος ZT, αντίστροφος ZT, ευστάθεια σημάτων).
6. Συστήματα (ορισμοί, ιδιότητες συστημάτων, γραμμικά χρονικά αμετάβλητα – LTI – συστήματα, ιδιότητες LTI συστημάτων)
7. LTI συστήματα συνεχούς χρόνου (περιγραφή LTI συστημάτων συνεχούς χρόνου με διαφορικές εξισώσεις, απόκριση συχνοτήτων μέσω CTFT, ευστάθεια συστημάτων).
8. LTI συστήματα διακριτού χρόνου (περιγραφή LTI συστημάτων διακριτού χρόνου με εξισώσεις διαφορών, FIR, IIR, επίλυση εξισώσεων διαφορών, απόκριση συχνότητας μέσω DTFT, συνάρτηση μεταφοράς μέσω ZT, σύστημα ανάδρασης).

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ101

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τις έννοιες των σημάτων και συστημάτων, και η παροχή θεωρητικής και πρακτικής γνώσης αναφορικά με μεθόδους και εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη συστημάτων επεξεργασίας σήματος.

Το μάθημα έχει τόσο θεωρητικές όσο και πρακτικές συνιστώσες. Οι φοιτητές έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν τεχνικές υλοποίησης των θεωρητικών εννοιών, και πολλά παραδείγματα με τη χρήση γλωσσών μοντελοποίησης / προγραμματισμού συστημάτων, όπως είναι η MATLAB.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν αποδεδειγμένα, θέματα στο γνωστικό πεδίο των συστημάτων επεξεργασίας σήματος.
• Γνωρίζουν και να έχουν κριτική άποψη αναφορικά με σύγχρονες εξελίξεις στην αιχμή του πεδίου των συστημάτων επεξεργασίας σήματος.
• Γνωρίζουν μεθοδολογίες και τεχνικές ανάπτυξης συστημάτων επεξεργασίας σήματος, όπως επίσης και τη χρήση τους για την επίλυση τυπικών προβλημάτων.
• Συνδυάζουν τις γνώσεις τους για την ανάπτυξη μεθοδολογιών που εξασφαλίζουν την επιτυχή επίλυση νέων, σύνθετων, προβλημάτων σε επίπεδο σπουδής και πραγματικών προβλημάτων.
• Έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων στο πεδίο αυτό, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.
• Κοινοποιούν πληροφορίες, ιδέες, προβλήματα και λύσεις τόσο σε ειδικευμένο όσο και σε μη-εξειδικευμένο κοινό.
• Συνεργάζονται με τους συναδέλφους τους για τη δημιουργία και παρουσίαση περιπτωσιολογικών μελετών.
• Χρησιμοποιούν τη γνώση που απέκτησαν με τρόπο που δείχνει επαγγελματική προσέγγιση στην εργασία τους.

ΕΥ441   Αλγόριθμοι

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Συνάρτηση πολυπλοκότητας αλγόριθμου
2. Ασυμπτωτικοί συμβολισμοί Θ,Ο,Ω,ο,ω - Ασυμπτωτική ανάλυση αλγορίθμων.
3. Επίλυση αναδρομικών σχέσεων, Θεώρημα Κυριαρχίας.
4. Μέθοδος Διαίρει & Βασίλευε
5. Δυναμικός Προγραμματισμός
6. Άπληστοι αλγόριθμοι
7. Δικτυακοί αλγόριθμοι.
8. Κλάσεις πολυπλοκότητας, ΝΡ και ΝΡ-δύσκολα/πλήρη προβλήματα.
9. Αναγωγές ΝΡ-πληρότητας
10. Προσεγγιστικοί και Ψευδο-Πολυωνυμικοί Αλγόριθμοι

Συνιστώμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί μία εισαγωγή στις τεχνικές σχεδιασμού και μαθηματικής αναλύσεως των ιδιοτήτων των αλγορίθμων, με σκοπό την εύρεση της χρονικής και χωρικής υπολογιστικής πολυπλοκότητας στην μέση, την χειρότερη και την καλύτερη περίπτωση. Τα καλυπτόμενα θέματα περιλαμβάνουν: Γενικές τεχνικές σχεδιασμού αλγορίθμων, όπως διαίρει-και-βασίλευε, δυναμικός προγραμματισμός και άπληστοι αλγόριθμοι. Βασικές έννοιες της ανάλυσης αλγορίθμων, π.χ. μέση, χειρότερη και κατανεμημένη συμπεριφορά. Εισαγωγή στους αλγορίθμους γραφημάτων (αναπαράσταση και διέλευση γραφημάτων, συνεκτικές συνιστώσες, ισχυρώς συνεκτικές συνιστώσες και δισυνεκτικότητα, ελάχιστα επικαλύπτοντα δένδρα, συντομότερα μονοπάτια, ροές και ταιριάσματα). Βασικοί αλγόριθμοι συμβολοσειρών. Ανταγωνιστική ανάλυση και ‘on-line’ Αλγόριθμοι. Αριθμητικοί Αλγόριθμοι και RSA. Εισαγωγή στην πληρότητα NP και τις τάξεις της, Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι, Σχεδιασμός αλγορίθμων για προβλήματα NPC. Το εργαστηριακό τμήμα περιλαμβάνει προγραμματιστική υλοποίηση της ύλης που αναπτύσσεται στη θεωρία.
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές:

• Θα έχουν αποκτήσει καλή γνώση των θεμελιωδών τεχνικών σχεδίασης και ανάλυσης αλγορίθμων με σκοπό την εφαρμογή τους στην υλοποίηση αποδοτικών προγραμμάτων.
• Θα έχουν κατανοήσει βασικές έννοιες στην μεθοδολογία προσέγγισης αλγοριθμικών λύσεων σε δύσκολα προβλήματα της επιστήμης των Ηλεκτρονικών Υπολογιστών.

ΕΥ412   Βάσεις Δεδομένων Ι

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων και στα συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (ΣΔBΔ). Αρχιτεκτονική ενός ΣΔΒΔ. Μοντελοποίηση δεδομένων με το μοντέλο οντοτήτων - συσχετίσεων. Σχεσιακό μοντέλο δεδομένων. Σχεσιακή άλγεβρα και σχεσιακός λογισμός.

Συναρτησιακές εξαρτήσεις και κανονικοποίηση. Η γλώσσα SQL. Εισαγωγή σε εμπορικά

και ελεύθερα ΣΔΒΔ. Ορισμός και χειρισμός δεδομένων σε εμπορικά και ελεύθερα ΣΔΒΔ.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

• Κατανόηση του ρόλου και της αρχιτεκτονικής των συστημάτων ΒΔ
• Απόκτηση γνώσεων και δεξιοτήτων μοντελοποίησης και σχεδιασμού ΒΔ
• Απόκτηση γνώσεων και δεξιοτήτων προγραμματισμού ΒΔ
• Απόκτηση εμπειρίας εγκατάστασης, προγραμματισμού και διαχείρισης Συστημάτων Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων

 

ΕΥ491   Οικονομική Ανάλυση

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ενότητα 1: Θεμελιώδεις έννοιες της οικονομικής ανάλυσης

Ενότητα 2: Παραγωγικές Δυνατότητες και Κόστος Ευκαιρίας

Ενότητα 3: Κατανομή των πόρων. Οικονομική Αποτελεσματικότητα και Κοινωνική Δικαιοσύνη

Ενότητα 4: Οι αγοραίες δυνάμεις της προσφοράς και ζήτησης

Ενότητα 5: Ισορροπία αγορών

Ενότητα 6: Η ελαστικότητα και οι εφαρμογές της

Ενότητα 7: Θεωρία του Καταναλωτή

Ενότητα 8: Θεωρία Παραγωγής και Κόστους.

Ενότητα 9: Μορφές Αγοράς

Ενότητα 10: Πλήρης Ανταγωνισμός, Μονοπώλιο, Ολιγοπώλιο, Μονοπωλιακός Ανταγωνισμός.

Ενότητα 11: Μακροοικονομικά Μεγέθη. Κατανάλωση, Αποταμίευση, Επένδυση. Χρήμα και Αγορές.

Ενότητα 12: Απασχόληση και Πληθωρισμός. Οικονομική Μεγέθυνση - Ανάπτυξη. Οικονομική Πολιτική.

Ενότητα 13: Ρόλος του Κράτους, Δημόσιες Δαπάνες, Δημόσια Έσοδα, Προϋπολογισμός.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Αποτελεί εισαγωγικό μάθημα στην οικονομική επιστήμη. Το μάθημα στοχεύει στην κατανόηση βασικών εννοιών της οικονομικής θεωρίας. Αναπτύσσει βασικές έννοιες, προβλήματα, μεθοδολογίες και υποδείγματα από τα πεδία της μικροοικονομικής, της μακροοικονομικής και της δημόσιας οικονομικής.

Με την ολοκλήρωση του εξαμήνου ο φοιτητής θα είναι σε θέση να κατανοήσει φαινόμενα, προβλήματα, μεθοδολογίες και υποδείγματα στα πεδία της μικροοικονομικής, της μακροοικονομικής και της δημόσιας οικονομικής. Έμφαση δίνεται στη λειτουργία των νέων τεχνολογιών πληροφορικής στο πλαίσιο της σύγχρονης παγκοσμιοποιημένης οικονομίας. Ειδικότερα ερευνάται η συμβολή των νέων τεχνολογιών πληροφορικής στη διαδικασία της οικονομικής μεγέθυνσης.

ΕΥ 432 Δίκτυα Επικοινωνιών

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στα Δίκτυα Επικοινωνιών
2. Το Φυσικό Στρώμα (PhysicalLayer)
3. Το Στρώμα Ζεύξης (DataLinkLayer) – Πρωτόκολλα Επαναμετάδοσης – Πρωτόκολλα Πολλαπλής Πρόσβασης – Ethernet – Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα
4. To ΣτρώμαΔικτύου (Network Layer) – Connection-oriented and Connectionless Operation Mode - Internet Protocol
5. Αλγόριθμοι και Πρωτόκολλα Δρομολόγησης
6. Ποιότητα Υπηρεσιών και Ανάλυση Επίδοσης Δικτύων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να εφοδιάσει του φοιτητές με όλες τις απαραίτητες βασικές γνώσεις για τα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα, την λειτουργικότητα, τα πρωτόκολλα και την εξέλιξη τους και παράλληλα να εισαγάγει τις βασικές αρχές ανάλυσης και σχεδιασμού δικτύων και την κατανόηση εννοιών, όπως η διαστρωματωμένη αρχιτεκτονική, οι δικτυακές υπηρεσίες, η ποιότητα υπηρεσιών, η μεταγωγή (κυκλώματος και πακέτου), η δρομολόγηση, η πολυπλεξία και η επίδοση δικτύων. Εφοδιασμένοι με τις γνώσεις αυτές οι φοιτητές θα μπορούν να εμβαθύνουν και να παρακολουθούν τις ραγδαίες εξελίξεις στα δίκτυα επικοινωνιών.

Αναλύεται το Φυσικό Στρώμα (PhysicalLayer) που περιλαμβάνει τις αρχές λειτουργίας και τις τεχνικές μετάδοσης της πληροφορίας στο στρώμα αυτό.

Αναλύεται το Στρώμα Ζεύξης Δεδομένων (DataLinkLayer), εξετάζονται τα πρωτόκολλα του στρώματος ζεύξης δεδομένων, ο σχεδιασμός και οι επιδόσεις τους. Αναλύονται οι μέθοδοι πολλαπλής πρόσβασης και τα αντίστοιχα πρωτόκολλα πολλαπλής πρόσβασης. Εξετάζονται οι τεχνολογίες ενσύρματων και ασύρματων τοπικών δικτύων, ενδεικτικά Ethernet, Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα, κ.α. Εξετάζεται η διόρθωση σφαλμάτων μέσω κωδικοποίησης και επαναμετάδοσης.

Αναλύεται το Στρώμα Δικτύου (NetworkLayer) και εξετάζονται υπηρεσίες με σύνδεση και χωρίς σύνδεση. Αναλύεται η έννοια των νοητών κυκλωμάτων. Εξετάζονται οι λειτουργίες στρώματος δικτύου συμπεριλαμβανομένης της δρομολόγησης και των αλγορίθμων δρομολόγησης. Αναλύεται η έννοια της ποιότητα υπηρεσίας δικτύων και εξετάζεται η συμφόρηση σε δίκτυα και μέθοδοι για την αντιμετώπισή της. Εξετάζεται το Στρώμα Δικτύου του Διαδικτύου (Internet).

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα έχει αποκτήσει ευχέρεια:

• Στις βασικές έννοιες, την εξέλιξη, τις τεχνολογίες, την αρχιτεκτονική, τις λειτουργίες και τα πρωτόκολλα των δικτύων επικοινωνιών.
• Στην ανάλυση των δικτύων επικοινωνιών, το σχεδιασμό τους, θέματα ποιότητας υπηρεσιών και θέματα επίδοσης.

 

5ο Εξάμηνο

ΕΥ511   Κατανεμημένα Συστήματα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Χαρακτηριστικά κατανεμημένων συστημάτων, παράγοντες επίδρασης
2. Μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή (Client-Server), επικοινωνία μεταξύ διεργασίων, sockets, κλήση απομακρυσμένων διαδικασιών-σύγχρονη και ασύγχρονη (RPC)
3. Κλήση απομακρυσμένων μεθόδων (RMI), μηνυματοστρεφής επικοινωνία
4. Συγχρονισμός κατανεμημένων συστημάτων, ασφάλεια – πολιτικές και μηχανισμοί, κατανεμημένα αντικείμενα, κατανεμημένα συστήματα αρχείων.
5. Διαφάνεια των κατανεμημένων συστημάτων και ανάπτυξή τους
6. Μέθοδοι και τεχνικές επέκτασης αλλά και προβλήματα που προκύπτουν.
7. Η έννοια της διεργασίας και πώς αυτή αποκτά σημαντικότατο ρόλο σε ένα κατανεμημένο σύστημα. Διαχωρισμός διεργασίας πελάτη και διεργασίας διακομιστή, δημιουργία πελάτη και διακομιστή, στέλεχος πελάτη και διακομιστή, καθώς επίσης και συνδυασμός τους.
8. Η επικοινωνία μέσω sockets, κλήση διαδικασιών ή μεθόδων.
9. Η έννοια του χρόνου – Καθολικές καταστάσεις – Συντονισμός και συμφωνίες – Έλεγχος ταυτοχρονισμού.
10. Εκτεταμένη αναφορά στην ασφάλεια των κατανεμημένων συστημάτων.
11. Κατανεμημένα συστήματα – Googlecasestudy κατανεμημένο σύστημα -- Πολιτική και μηχανισμοί Ασφάλειας που εφαρμόζονται καθώς επίσης και στην αρχιτεκτονική ασφάλειάς του (πρωτόκολλα).
12. Κατανεμημένα συστήματα αρχείων NFS, AFS.

Συνιστώμενο: ΕΥ413

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα καλύπτει τα εξής θέματα: επικοινωνία πάνω από δίκτυο, μοντέλο σύγχρονου και ασύγχρονου συστήματος, αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων, ανταλλαγή μηνυμάτων, συνδρομητική επικοινωνία, επικοινωνία πελάτη-εξυπηρετητή, απομακρυσμένη κλήση διαδικασίας, απομακρυσμένα αντικείμενα, μετακινούμενος
κώδικας, ομαδική επικοινωνία, συγχρονισμός ρολογιών, λογικά ρολόγια, καθολικές συνεπείς καταστάσεις, συνεπής κατανεμημένη παρακολούθηση, αμοιβαίος αποκλεισμός, εκλογές, κατανεμημένος εντοπισμός αδιεξόδων και τερματισμού, ανοχή βλαβών, κατανεμημένη συμφωνία, βυζαντινοί στρατηγοί. Το μάθημα περιλαμβάνει σειρά εργασιών σε C ή/και Java για την υλοποίηση κατανεμημένων μηχανισμών και εφαρμογών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανοήσει σε βάθος το σχεδιασμό και τις λειτουργίες των κατανεμημένων συστημάτων
• Να μπορεί να χειριστεί θέματα επικοινωνίας στα κατανεμημένα συστήματα
• Να έχει κατανοήσει τα θέματα διαφάνειας στα κατανεμημένα συστήματα
• Να έχει κατανοήσει τα θέματα συγχρονισμού στα κατανεμημένα συστήματα
• Να είναι σε θέση να αντιμετωπίσει θέματα ασφάλειας
• Να είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει συνηθισμένα κατανεμημένα εργαλεία του UNIX και να
• προγραμματίσει με συνήθεις κατανεμημένες μεθόδους

ΕΥ551   Δίκτυα Υπολογιστών

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή σε βασικα θεματα Δικτυων
2. Επίπεδο Συνδεσης Δεδομενων
3. Δ/νσιοδοτηση και Υπερ/υπο δικτυωση
4. Δρομολογηση πακετων πρωτοκολλα
5. Επιπεδο μεταφορας
6. Επιπεδο εφαρμογης

 

Συνιστώμενο: ΕΥ301

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η γνωριμία και εξοικείωση των φοιτητών στις θεμελιώδεις έννοιες δικτύων υπολογιστών και στην οικογένεια πρωτοκόλλων TCP/IP (μέθοδοι μετάδοσης πληροφορίας, πυρήνας των δικτύων δεδομένων, καθυστέρηση και απώλειες σε δίκτυα, μοντέλα ουρών αναμονής και αίτησης-εξυπηρέτησης καθώς και ισότιμων κόμβων), καθώς και η εξοικείωση αυτών σε ανεύρεση λύσεων πρακτικών προβλημάτων ρυθμαπόδοσης και εύρους ζώνης συνδέσμων δικτύου. 

•        Η γνωριμία και εξοικείωση των φοιτητών με βασικές τεχνολογίες πρόσβασης ενσύρματες ή ασύρματες και ζεύξης υψηλών ταχυτήτων, και πρωτόκολλα ελέγχου πρόσβασης και διαμοιρασμού πόρων, σχετιζόμενα με τα χαμηλά στρώματα Δικτύου(φυσικό επίπεδο και επίπεδο ζεύξης δεδομένων).

•        Η κατανόηση και ανάπτυξη δεξιοτήτων κρίσης και ανεύρεσης κατάλληλων λύσεων πάνω σε θέματα σχεδίασης δρομολόγησης, διευθυνσιοδότησης και θεμάτων παροχής υπηρεσιών μεγάλης κλίμακας Δικτύων, με ενδεικτικά προτεινόμενα σχετιζόμενα πρωτόκολλα.

•        Η κατανόηση από τους φοιτητές εννοιών, αλγορίθμων και μαθηματικών μοντέλων που χρησιμοποιούνται στο επίπεδο Εφαρμογών με έμφαση στο Διαδίκτυο και τις βασικές εφαρμογές του(DNS, ΗΤΤΡ και SMTP).

 

ΕΥ512   Μεταγλωττιστές

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα παρέχει στους φοιτητές τις βασικές γνώσεις στο αντικείμενο των μεταγλωττιστών. Αρχικά σχηματίζει το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο με τη μελέτη γραμματικών, γλωσσών, αυτομάτων και μηχανών καταστάσεων, που συνοδεύεται από απαραίτητη επανάληψη ειδικών δομών δεδομένων, όπως δέντρων, γραφημάτων και πινάκων κατακερματισμού, καθώς και κλασικών αλγορίθμων διαπέρασης και κλεισίματος.

Με το υπόβαθρο αυτό:

Μελετάται η λεκτική ανάλυση ενός αρχικού προγράμματος και ο προγραμματισμός της, τόσο με το χέρι, όσο και αυτόματα με τη βοήθεια του εργαλείου “flex”.

Στη συνέχεια μελετάται η συντακτική ανάλυση και κατασκευή του συντακτικού δέντρου, τόσο με το χέρι, όπου αυτό είναι εφικτό, όσο και αυτόματα με τη βοήθεια του εργαλείου “bison”. Στη συντακτική ανάλυση εξετάζονται οι αλγόριθμοι για γραμματικές LL(1), LR(0), SLR(1), LR(k) και LALR(1).

Επίσης μελετάται η σημασιολογική ανάλυση και η χρήση της, όπως για παράδειγμα στον έλεγχο τύπων, με τη βοήθεια κατηγορικών γραμματικών.

Στην παραγωγή ενδιάμεσου κώδικα που ακολουθεί δίνεται έμφαση στην απεικόνιση αφηρημένων συντακτικών δέντρων και τετράδων.

Στη συνέχεια μελετάται η παραγωγή τελικού κώδικα με τα κύρια προβλήματά της, δηλαδή την επιλογή εντολών και τη δέσμευση των καταχωρητών της τελικής αρχιτεκτονικής.

Τέλος, γίνεται εισαγωγική μελέτη βελτιστοποιήσεων του κώδικα, με κάποια χαρακτηριστικά παραδείγματα.

Το μάθημα περιλαμβάνει ασκήσεις, τόσο θεωρητικές όσο και εργαστηριακές, καθώς και προγραμματιστική εργασία με θέμα την πλήρη κατασκευή σε C ενός μεταγλωττιστή κάποιας γλώσσας προγραμματισμού που είναι απλοποιημένη μορφή μίας από τις γλώσσες FORTRAN, PASCAL και C++.

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ111, ΕΥ221

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί εισαγωγικό μάθημα στους μεταγλωττιστές. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση και απόκτηση καλής γνώσης του αντικειμένου των μεταγλωττιστών.

Αλλά και πέρα από το κύριο αντικείμενό του, το μάθημα, ως ένα από τα κύρια μαθήματα του Τομέα Τεχνολογιών Λογισμικού και Πληροφοριακών Συστημάτων, στοχεύει στη σύνδεση των εισαγωγικών μαθημάτων με τα πιο εξειδικευμένα μαθήματα του Τομέα, αλλά και των Τομέων Εφαρμογών και Θεμελιώσεων της Επιστήμης των Υπολογιστών και Υλικού και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών. Ειδικότερα, στοχεύει σε (α) μια πιο θεωρητική σκοπιά των γλωσσών προγραμματισμού και εργαλείων μελέτης τους μέσα από τη διαδικασία της συντακτικής ανάλυσης, (β) μια πιο εφαρμοσμένη μελέτη αλγορίθμων και δομών δεδομένων μέσα από την υλοποίηση κάθε φάσης μεταγλώττισης, (γ) μια πιο κοντινή προσέγγιση του πραγματικού κώδικα που εκτελείται σε έναν επεξεργαστή σε σχέση με τον κώδικα που προγραμματίζεται σε υψηλό επίπεδο μέσα από την όλη διαδικασία μετάφρασης, (δ) μια καλύτερη κατανόηση της αρχιτεκτονικής του υπολογιστή όπου εκτελείται ο κώδικας μέσα από τη μελέτη των μηχανισμών εκτέλεσης του τελικού κώδικα, και (ε) μια τελείως πρακτική μελέτη της έννοιας της Αρχιτεκτονικής Συνόλου Εντολών μέσα από τις βελτιστοποιήσεις και την παραγωγή τελικού κώδικα.

Τέλος, και ίσως το πιο σημαντικό, το μάθημα στοχεύει στην ανάπτυξη της ικανότητας του φοιτητή / της φοιτήτριας να σχεδιάζει και να υλοποιεί, για πρώτη ίσως φορά, μια μεγάλη και σύνθετη εργασία, όπως είναι ένας πλήρης μεταγλωττιστής, από την πρώτη μέχρι την τελευταία φάση του, και μάλιστα ομαδικά, ώστε να αναπτύσσει και την ικανότητα συνεργασίας με συναδέλφους του / της.

Συνοπτικά, με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει την κατανόηση των βασικών θεμάτων των μεταγλωττιστών, τόσο θεωρητικά όσο και πρακτικά.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε βασικά θέματα που απαντώνται σε μεταγλωττιστές, ώστε να μπορεί να τις συνδυάσει για τη σχεδίαση και υλοποίηση ενός απλού μεταγλωττιστή.
• Διαθέτει τη δεξιότητα για εφαρμογή θεμάτων που μελέτησε σε άλλα σημαντικά μαθήματα κορμού, όπως αλγορίθμων, δομών δεδομένων και προγραμματισμού μέσα στο αντικείμενο των μεταγλωττιστών.
• Συνεργάζεται με τους συναδέλφους του / της για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια μεγάλη ομαδική προγραμματιστική εργασία.

 

 

ΕΥ513   Τεχνολογίες Λογισμικού

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Η σπουδαιότητα του λογισμικού, χαρακτηριστικά λογισμικού, συστατικά στοιχεία λογισμικού, εφαρμογές λογισμικού,
2. Διαχείριση έργου: εκτίμηση (ανθρώπινοι πόροι, πόροι υλικού/λογισμικού), σχεδιάγραμμα (ανάλυση ρίσκου, χρονοπρογραμματισμός)
3. Ανάλυση εφικτότητας συστήματος
4. Ανάλυση αναγκών
5. Δομημένη σχεδίαση – διαγράμματα ροής δεδομένων
6. Ανάλυση αντικειμενοστραφούς προσέγγισης
7. Οι έννοιες αφαίρεση (abstraction) και refinement
8. Αντικειμενοστραφής σχεδίαση λογισμικού με UML: διαγράμματα ανάλυσης περιπτώσεων (use case diagrams),
9. διαγράμματα κλάσεων (class diagrams),
10. διαγράμματααλληλεπίδρασης (sequence/collaboration diagrams),
11. διαγράμματα πακέτων (package diagrams),
12. διαγράμματα καταστάσεων (state diagrams), διαγράμματα δραστηριότητας (activity diagrams),
13. διαγράμματα ανάπτυξης – υλοποίησης (deployment diagrams).

 

Προαπαιτούμενα: ΕΥ211 Συνιστώμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι οι σπουδαστές να αποκτήσουν τις βασικές αρχές και τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά της ανάπτυξης προϊόντων λογισμικού ως μία βιομηχανική διαδικασία παραγωγής υποκείμενη σε ποιοτικό έλεγχο. Επίσης, να γνωρίσουν τα πιο διαδεδομένα Μοντέλα Κύκλου Ζωής Λογισμικού, να εξοικειωθούν με μεθοδολογίες, τεχνικές και εργαλεία για τη συστηματοποιημένη ανάλυση, σχεδίαση, ανάπτυξη, έλεγχο, λειτουργία και συντήρηση συστημάτων καλής ποιότητας λογισμικού. Επιπρόσθετα, να εξοικειωθούν ακόμη καλύτερα με τηνανάπτυξη λογισμικού μέσω της χρήσης γλωσσών αντικειμενοστραφούς σχεδίασης συστημάτων, όπως η UML.

ΕΥ531   Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα επικεντρώνεται στις βασικές τεχνικές επεξεργασίας σημάτων διακριτού χρόνου, και αποτελεί ένα από τα θεμελιώδη μαθήματα επιλογής της κατεύθυνσης σημάτων, τηλεπικοινωνιών, και δικτύων του προγράμματος σπουδών του τμήματος. Συνοπτικά, καλύπτει τις εξής περιοχές: Επανάληψη θεωρίας σημάτων και συστημάτων διακριτού χρόνου, με έμφαση σε ανάλυση γραμμικών και χρονικά αναλλοίωτων συστημάτων με χρήση μετασχηματισμού Fourier διακριτού χρόνου και μετασχηματισμού Ζ. Δειγματοληψία και ανακατασκευή σημάτων. Πολυρυθμική επεξεργασία σημάτων. Παραθύρωση σημάτων. Διακριτός μετασχηματισμός Fourier (DFT), γρήγορος υπολογισμός του (FFT), και κυκλική συνέλιξη. Σχεδίαση και υλοποίηση φίλτρων διακριτού χρόνου (FIR και IIR), και παραδείγματα ειδικών κατηγοριών φίλτρων. Επεξεργασία στοχαστικών σημάτων. Τεχνικές εκτίμησης συχνοτικού περιεχομένου, φασματόγραμμα, και περιοδόγραμμα. Γραμμική πρόβλεψη σημάτων.

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ431

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Οι φοιτητές, μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, διαθέτουν προχωρημένες γνώσεις στην Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος, οι οποίες συνεπάγονται κριτική κατανόηση θεωριών και αρχών που είναι βασικές σε προχωρημένα θέματα επεξεργασία σήματος, όπως επεξεργασία και κωδικοποίηση ήχου, εικόνας και βίντεο. Επίσης κατέχουν προχωρημένες δεξιότητες και έχουν τη δυνατότητα να αποδείξουν την απαιτούμενη δεξιοτεχνία και καινοτομία για την επίλυση σύνθετων και απρόβλεπτων προβλημάτων σε εξειδικευμένο πεδίο εργασίας ή σπουδής το οποίο θα εντάσσεται στο γενικότερα πλαίσια του τομέα της ψηφιακής επεξεργασίας σήματος.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές έχουν αποκτήσει ευχέρεια:

• Στον Διακριτό Μετασχηματισμός Fourier (DFT) και στον γρήγορο υπολογισμό του (FFT).
• Στη σχεδίαση και υλοποίηση φίλτρων διακριτού χρόνου (FIR και IIR), και παραδείγματα ειδικών κατηγοριών φίλτρων.
• Στην επεξεργασία στοχαστικών σημάτων.
• Στις τεχνικές εκτίμησης συχνοτικού περιεχομένου, φασματόγραμμα, και περιοδόγραμμα.
• Στη γραμμική πρόβλεψη σημάτων.

ΕΥ521   Ενσωματωμένα Συστήματα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στα ενσωματωμένα συστήματα και στις εφαρμογές τους.

Περιγραφή προδιαγραφών και μοντελοποίηση ενσωματωμένων συστημάτων.

Ενσωματωμένασυστήματαπραγματικούχρόνου.

Αρχιτεκτονικέςπουχρησιμοποιούνταισεενσωματωμένασυστήματα: RISC (Reduced Instruction Set Computer), CISC (Complex Instruction Set Computer), DSP (Digital Signal Processors), VLIW (Very Large Instruction Word) , ASIP (Application Specific Instruction Processors), Extensible processors.

Επαναπροσδιοριζόμενα συστήματα και υλοποίηση τους με FPGAs και StructuredASICs.

Stream-based computing.

Σχεδιασμός συστήματος σε ολοκληρωμένο κύκλωμα (system-on-chip) και πλατφόρμες πρωτοτυποποίησής τους.

Αρχιτεκτονικέςεπικοινωνίας: Buses, switches, network on chips.

Τεχνολογίες μνήμης και αρχιτεκτονική ελεγκτών μνήμης.

Περιφερειακά κυκλώματα.

Παραδείγματα σε System On Chip.

Μελλοντικές τάσεις.

Εργαστήριο: Υλοποίηση Systems-On-Chip σε υλικό και λογισμικό χρησιμοποιώντας FPGA boards.

Προαπαιτούμενο, ΕΥ321 Συνιστώμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί προχωρημένο μάθημα στην αρχιτεκτονική υπολογιστών, εστιασμένο στα ενσωματωμένα συστήματα. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανόηση των βασικών και κρίσιμων θεμάτων ενσωματωμένων συστημάτων.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε προχωρημένα θέματα που απαντώνται σε πραγματικά ενσωματωμένα συστήματα.
• Εξηγεί και να επιλύει προβλήματα που σχετίζονται με τη δομή και τον προγραμματισμό τέτοιων συστημάτων ή να σχολιάζει θέματα από σημαντικές δημοσιεύσεις.
• Σχεδιάζει απλά ενσωματωμένα συστήματα, γράφοντας κώδικα περιγραφής υλικού και υλοποιώντας αυτόν σε προγραμματιζόμενο υλικό (FPGA).
• Συνεργάζεται με τους συναδέλφους του για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια ομαδική εργασία πάνω σε κάποιο θέμα που αφορά τη σχεδίαση και υλοποίηση κάποιου ενσωματωμένου συστήματος σε FPGA, εφόσον επιλέξει ομαδική εργασία.
• Αναζητάει και μελετάει σύγχρονη βιβλιογραφία σε διεθνούς κύρους περιοδικά και συνέδρια, να εξηγεί και να αξιολογεί σε ικανοποιητικό βαθμό δημοσιεύσεις από αυτά, καθώς και να παρουσιάζει τα συμπεράσματά του στην τάξη, εφόσον επιλέξει ατομική εργασία.

ΕΥ522   Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

 

Περίγραμμα Μαθήματος

Το μάθημα αυτό πραγματεύεται την αρχιτεκτονική μοντέρνων υπολογιστών, με ιδιαίτερη έμφαση στην οργάνωση μικροεπεξεργαστών, με σκοπό την κατανόηση της δομής, αλλά και την επίλυση σχεδιαστικών προβλημάτων, ενός τυπικού μοντέρνου υπολογιστή τόσο απλής, όσο και πολλαπλής επεξεργασίας.

Η ύλη του μαθήματος περιλαμβάνει τα ακόλουθα:

Σύντομη επισκόπηση της οργάνωσης ενός Η/Υ, με ιδιαίτερη έμφαση στο μικροεπεξεργαστή.

Αξιολόγηση επιδόσεων αρχιτεκτονικών με βάση μετροπρογράμματα.

Μερική επικάλυψη εντολών και σχεδίαση μονάδας ελέγχου που να επιτρέπει επικάλυψη.

Μελέτη της δυνατότητας επικάλυψης μονάδων εκτέλεσης.

Επικάλυψη πολλών βαθμίδων και υπερβαθμωτοί επεξεργαστές.

Δυναμική δρομολόγηση εντολών για εκτέλεση εντολών εκτός σειράς με βάση πίνακα παρακολούθησης και σταθμούς δέσμευσης, καθώς και εφαρμογή σε σύγχρονους επεξεργαστές.

Στατική δρομολόγηση εντολών, επεξεργαστές πολύ μεγάλης λέξης εντολής (VLIW) και ειδικά θέματα προγραμματισμού για στατική δρομολόγηση εντολών.

Τεχνικές βελτίωσης απόδοσης σύγχρονων επεξεργαστών με μοντέλα πρόβλεψης διακλάδωσης, υποθετικής και βεβαιωμένης εκτέλεσης.

Προχωρημένα θέματα οργάνωσης μνήμης και περιφερειακών συσκευών, καθώς και προσπέλαση αυτών για επεξεργαστές υψηλής απόδοσης.

Εισαγωγή σε παράλληλες αρχιτεκτονικές, από πολλαπλές ροές ελέγχου μέχρι πολυεπεξεργαστές και πολυυπολογιστές, καθώς και εισαγωγή σε θέματα συνοχής κρυφής μνήμης, συνέπειας μνήμης και συγχρονισμού.

Το μάθημα περιλαμβάνει τη μελέτη σημαντικών επιστημονικών δημοσιεύσεων στο χώρο της αρχιτεκτονικής υπολογιστών και της δρομολόγησης εντολών, μερικές από τις οποίες έχουν ιστορική αξία, ενώ άλλες – οι περισσότερες – είναι πιο πρόσφατες.

Τέλος, το μάθημα περιλαμβάνει θεωρητικές ασκήσεις, καθώς και εργασία. Η εργασία μπορεί να είναι είτε ατομική βιβλιογραφική μελέτη πάνω σε κάποιο από τα θέματα του μαθήματος, είτε εργαστηριακή με πιθανό αντικείμενο (α) τη σχεδίαση μικροεπεξεργαστή σε επίπεδο προσομοίωσης κύκλου μηχανής μέσω γλώσσας προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (C,C++) ή επιπέδου υλικού (VHDL,Verilog), (β) την προσομοίωση συστήματος μνήμης ή συστήματος πολυεπεξεργασίας (σε σχετικά πιο υψηλό επίπεδο), ή ακόμα (γ) την παραγωγή κώδικα για τις αρχιτεκτονικές που μελετούνται με τη βοήθεια κάποιου διαθέσιμου μεταγλωττιστή.

Προαπαιτούμενο: , ΕΥ321

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί προχωρημένο μάθημα στην αρχιτεκτονική υπολογιστών.

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση και απόκτηση μιας σε βάθος γνώσης του αντικειμένου της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών, με ιδιαίτερη έμφαση σε θέματα πυρήνων σύγχρονων επεξεργαστών, καθώς και των μνημών τους.

Το μάθημα αυτό αποτελεί επίσης το συνδετικό κρίκο με τα ακόμα πιο προχωρημένα μαθήματα των παράλληλων και των ενσωματωμένων αρχιτεκτονικών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανόηση των βασικών και κρίσιμων θεμάτων αρχιτεκτονικής υπολογιστών.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε προχωρημένα θέματα που απαντώνται σε σύγχρονους επεξεργαστές και υπολογιστικά συστήματα.
• Εξηγεί και να επιλύει προβλήματα που σχετίζονται με τους πυρήνες σύγχρονων επεξεργαστών και τη δρομολόγηση εντολών σε αυτούς, τόσο δυναμική όσο και στατική, ή να σχολιάζει θέματα από σημαντικές δημοσιεύσεις.
• Μελετάει πραγματικούς επεξεργαστές, να αναπτύσσει κώδικα περιγραφής υλικού ή προσομοίωσης υψηλού επιπέδου γι’ αυτούς, και από την άλλη μεριά να συνεργάζεται με τους συναδέλφους του για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια ομαδική εργασία πάνω σε κάποιο θέμα που αφορά σύγχρονους επεξεργαστές, εφόσον επιλέξει ομαδική εργασία.

Αναζητάει και να μελετάει σύγχρονη βιβλιογραφία σε διεθνούς κύρους περιοδικά και συνέδρια, να εξηγεί και να αξιολογεί σε ικανοποιητικό βαθμό δημοσιεύσεις από αυτά, καθώς και να παρουσιάζει τα συμπεράσματά του στην τάξη, εφόσον επιλέξει ατομική εργασία.

 

 

ΕΥ515   Τεχνολογίες WWW

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Τα περιεχόμενα του μαθήματος έχουν ως ακολούθως:

1. Εισαγωγή
   1. Βασικές έννοιες Διαδικτύου
   2. Αρχιτεκτονικές
   3. Πρωτόκολλα
   4. Διαδίκτυο και εφαρμογές
   5. Το Πρωτόκολλο HTTP
      1. Χαρακτηριστικά
      2. Πόροι
      3. Αιτήσεις, Απαντήσεις
      4. Διακίνηση περιεχομένου στο Διαδίκτυο
   6. Εργαλεία Ανάπτυξης Εφαρμογών
      1. Γλώσσα HTML / XHTML
      2. Η Γλώσσα επικαλυπτόμενων μορφοποιήσεων CSS
      3. Βασικές αρχές της γλώσσας Php
      4. Γλώσσα Javascript
      5. Γλώσσα DHTML και DOM
      6. Γλώσσα XML
      7. Η τεχνολογία AJAX
      8. Πρόσβαση σε Βάσεις Δεδομένων
   7. Μικροϋπηρεσίες και Διακομιστές
      1. Βασικές έννοιες, χαρακτηριστικά
      2. Servlets και γλώσσα Jsp
      3. Ασφάλεια
      4. Πύλες Web
      5. Τεχνολογία των Web sockets

Προαπαιτούμενο: ΕΥ211, ΕΥ412

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα έχει σαν στόχο την εισαγωγή των φοιτητών στις τεχνολογίες και διαδικασίες ανάπτυξης εφαρμογών στον παγκόσμιο ιστό (Web). Διδάσκεται στο 5^ο εξάμηνο σπουδών. Η διδασκαλία περιστρέφεται γύρω από τις τεχνολογίες ανάπτυξης Διαδικτυακών εφαρμογών με έμφαση στην παρουσίαση των σχετικών εργαλείων. Μέσα από μια κριτική αποτίμηση των τεχνολογιών αυτών, οι φοιτητές μετά το πέρας της διδασκαλίας θα είναι ικανοί να:

• κατανοούν τις αρχιτεκτονικές του Διαδικτύου και να περιγράφουν τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται σε αυτό
• περιγράφουν τις βασικές έννοιες ανάπτυξης εφαρμογών στο Διαδίκτυο
• περιγράφουν τις βασικές αρχές του πρωτοκόλλου HTTP
• περιγράφουν τις διαδικασίες αιτήσεων και απαντήσεων του πρωτοκόλλου HTTP
• κατανοούν τη διακίνηση περιεχομένου στο Διαδίκτυο
• επιλέγουν την κατάλληλη τεχνολογία για την ανάπτυξη διαδικτυακών εφαρμογών
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν διαδικτυακές εφαρμογές
• κατανοούν τις αρχές του προγραμματισμού με βάση τα γεγονότα στο Διαδίκτυο
• περιγράφουν τις βασικές έννοιες που σχετίζονται με τις μικροϋπηρεσίες
• αναπτύσσουν εφαρμογές με χρήση servlets και τη γλώσσα Jsp

περιγράφουν τις βασικές αρχές των Websockets

 

ΕΥ514   Ανάλυση Συστημάτων

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Σύστημα, υποσύστημα και περιβάλλον
2. Παραδοσιακές τεχνικές για ανάπτυξη συστημάτων και μειονεκτήματα
3. Σύγχρονες τεχνικές και μεθοδολογίες για ανάπτυξη συστημάτων
4. Ανάλυση προβλήματος
5. Τεχνικές για συλλογή δεδομένων
6. Ανάπτυξη συστημάτων προσανατολισμένη στις διαδικασίες: Δομημένα αγγλικά, πίνακες και δένδρα αποφάσεων, ανάλυση δεδομένων, μοντέλο οντοτήτων συσχετίσεων, αρχές σχεδιασμού συστημάτων, σύζευξη και συνοχή των modules, δομημένο διάγραμμα, αρχές για σχεδιασμό δεδομένων και διεπαφής χρήστη
7. Αντικειμενοστρεφής ανάπτυξη συστημάτων: Αρχές της UML και διαγράμματα για μοντελοποίηση δεδομένων, ανάλυση, σχεδιασμό και υλοποίηση συστημάτων
8. Εργαλεία Case, Εφαρμογές αυτών

Συνιστώμενα: ΕΥ111 και ΕΥ211

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αυτό έχει σαν στόχο να εφοδιάσει τους προπτυχιακούς φοιτητές με ΟΛΕΣ τις θεμελιώδεις γνώσεις που θα τους επιτρέψουν να παρακολουθούν τις εξελίξεις που συντελούνται στον τομέα της Ανάλυσης Συστημάτων.

Με την παρακολούθηση του μαθήματος, ο φοιτητής πρέπει να:

• έχει κατανοήσει το ρόλο της ανάλυσης συστημάτων
• έχει εξοικειωθεί με τη συλλογή και οργάνωση πληροφοριών για έναν οργανισμό
• μπορεί να προδιαγράφει τις λειτουργικές και μη λειτουργικές απαιτήσεις ενός συστήματος καθώς και τον τρόπο χρήσης του με Περιπτώσεις Χρήσης, και με διαγράμματα δραστηριοτήτων
• μπορεί να μοντελοποιεί τις διάφορες απόψεις ενός συστήματος (δομή, συμπεριφορά, αλληλεπίδραση, καταστάσεις, κ.α.)
• μπορεί να συντάσσει πλουσιότερες περιγραφές ενός σχεδίου χρησιμοποιώντας UML διαγράμματα (διαγράμματα κλάσεων, καταστάσεων, εργασιών, αλληλεπίδρασης)

ΕΥ523   Ηλεκτρικά Κυκλώματα και Ηλεκτρονική

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Νόμοι του Kirchhoff.
2. Βασικά ηλεκτρικά στοιχεία και συνδεσμολογίες,
3. Θεωρήματα κυκλωμάτων,
4. Στοιχεία τοπολογίας κυκλωμάτων,
5. Διαμόρφωση εξισώσεων γενικών κυκλωμάτων και μέθοδοι ανάλυσης σε DC,
6. Ημιτονοειδής μόνιμη κατάσταση και ανάλυση phasors,
7. Μετασχηματιστές και τριφασικά κυκλώματα.
8. Βασικά στοιχεία ημιαγωγών και διατάξεων,
9. Δίοδος και transistor MOS,
10. Transistor ως διακόπτης,
11. Αντιστροφέας και βασικές λογικές πύλες,
12. Καθυστέρηση μεταγωγής και κατανάλωση ισχύος λογικών πυλών,
13. Transistor ως ενισχυτής,
14. Βασικά κυκλώματα ενισχυτών,
15. Κέρδος και εύρος ζώνης ενισχυτών,
16. Τελεστικοί ενισχυτές.
17. Περιλαμβάνεται εργαστήριο ανάλυσης και προσομοίωσης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων με το εργαλείο SPICE.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ203

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα εισάγει τους φοιτητές στις έννοιες των κυκλωματικών στοιχείων, των απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων και στις μεθόδους ανάλυσής τους. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση και εμπέδωση από πλευράς των φοιτητών, εννοιών όπως τα στοιχεία κυκλωμάτων, οι συνδέσεις στοιχείων, η ημιτονική μόνιμη κατάσταση και η σύνθετη αντίσταση και αρχών ή μεθόδων όπως οι νόμοι του Kirchhoff, τα θεωρήματα κυκλωμάτων και οι μέθοδοι ανάλυσης, τα στοιχεία ημιαγωγών, οι λογικές πύλες και οι ενισχυτές. Επιπλέον περιλαμβάνει και εκμάθηση εργαλείων προσομοίωσης κυκλωμάτων όπως το PSPICE. Το μάθημα αποτελεί τη βάση πανω στην οποία συγκεκριμένες μεθοδολογίες και τεχνικές ανάλυσης κυκλωμάτων αναπτύσσονται σε επί μέρους μαθήματα κατεύθυνσης και έτσι, στόχο του αποτελεί η κατανόηση από τους σπουδαστές της σημασίας της επιτυχούς ανάλυσης ενός κυκλώματος στο ευρύτερο πλαίσιο της ηλεκτρονικής.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν αποκτήσει:

• Τη γνώση και θα έχουν κατανοήσει τα βασικά χαρακτηριστικά της θεωρίας των ηλεκτρικών κυκλωμάτων μέσω της αναγνώρισης του είδους κάθε κυκλώματος, της περιγραφής του και της επεξήγησης του τρόπου λειτουργίας του.
• Την ικανότητα να αναλύουν, χρησιμοποιώντας κατάλληλες μεθόδους, ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα.
• Την ικανότητα να μεταφέρουν τις αποκτηθείσες γνώσεις και δεξιότητες σε νέες καταστάσεις μέσα από την επίλυση προβλημάτων, σχεδιάζοντας και αναπτύσσοντας ηλεκτρικά κυκλώματα ή διαφοροποιώντας τα από ήδη γνωστά.
• Την ικανότητα να αξιολογούν τα αποτελέσματα της ανάλυσης που πραγματοποίησαν συγκρίνοντάς τα με τα προβλεπόμενα από τη θεωρία αλλά και συχνά με αυτά που προκύπτουν από εναλλακτικές μεθόδους.
• Τις δεξιότητες για να συνεχίσουν σε περαιτέρω περισσότερο εξειδικευμένα συναφή θέματα.
• Την ικανότητα για συνεργασία και ομαδική εργασία με συναδέλφους τους για να δημιουργήσουν και να αξιολογήσουν διαφορετικά είδη απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

 

6ο Εξάμηνο

ΕΥ601   Πληροφορική στην εκπαίδευση

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το περιεχόμενο του μαθήματος έχει ως ακολούθως:

1. Εισαγωγή
   1. Θεωρίες Μάθησης – Γνώσης
   2. Θεωρίες Ανάπτυξης Κινήτρων Μάθησης
   3. Κύκλος Μάθησης
   4. Διδακτικές Μέθοδοι
   5. Διδακτική της Πληροφορικής
      1. Διδακτικά μοντέλα, Διαφορές
      2. Σύγχρονες προτάσεις
      3. Προσεγγίσεις μέσω νέων θεωριών μάθησης
      4. Μαθησιακές δυσκολίες
      5. Σχεδίαση και Οργάνωση Μαθήματος
         1. Διδακτικές μέθοδοι
         2. Στόχοι, Αποτελέσματα
         3. Εκπαιδευτικές Τεχνικές
         4. Σχεδιασμός διδασκαλίας
         5. Αξιολόγηση, εργαλεία αξιολόγησης
         6. Εφαρμογές με χρήση ψηφιακού υλικού
         7. Δραστηριότητες
         8. Ελληνικό Εκπαιδευτικό Σύστημα
            1. Πληροφορική ως γνωστικό αντικείμενο στην Ελλάδα
            2. Νέα Προγράμματα Σπουδών, Μαθήματα
            3. Χρήση ΤΠΕ στο Ελληνικό Εκπαιδευτικό Σύστημα
            4. Διδακτικές Προσεγγίσεις, Δυσκολίες ανά βαθμίδα Εκπαίδευσης
            5. Εκπαιδευτικό Λογισμικό και Εξ’ Αποστάσεως Εκπαίδευση
               1. Ανάπτυξη εφαρμογής εκπαιδευτικού λογισμικού
               2. Πλατφόρμες εκπαίδευσης από απόσταση
               3. Προηγμένες τεχνολογίες Διαδικτύου και εκπαίδευση από απόσταση
               4. Σχεδιασμός εξ αποστάσεως μαθήματος

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι να αποκτήσουν οι φοιτητές τις απαραίτητες γνώσεις ώστε να είναι σε θέση να περιγράφουν διδακτικές μεθοδολογίες και να είναι ικανοί να προχωρήσουν σε εφαρμογή των νέων Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) στη διδακτική πράξη. Η ύλη του μαθήματος θα ευθυγραμμίζεται με τα εκάστοτε αναλυτικά Προγράμματα Σπουδών που ισχύουν για την Α/θμια και Β/θμια βαθμίδα εκπαίδευσης αλλά και την παρουσίαση εκπαιδευτικών τεχνικών που είναι κατάλληλες για την εκπαίδευση ενηλίκων. Τέλος, η χρήση των ΤΠΕ σαν εργαλείο για τη διδακτική προσέγγιση άλλων αντικειμένων με σκοπό την προώθηση του μαθητοκεντρικού μοντέλου μάθησης αποτελούν άλλες πτυχές του μαθήματος. Μετά την ολοκλήρωση των θεματικών ενοτήτων του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι ικανοί να:

• περιγράφουν τις βασικές έννοιες της Διδακτικής της Πληροφορικής
• αναφέρουν και να εξηγούν θέματα που άπτονται της Διδακτικής της Πληροφορικής
• αναφέρουν διδακτικές προσεγγίσεις και μαθησιακά περιβάλλοντα που μπορούν να αξιοποιηθούν στη Διδασκαλία της Πληροφορικής αλλά και άλλων γνωστικών αντικειμένων
• επιλέγουν και να χρησιμοποιούν τις κατάλληλες τεχνικές για τη διδασκαλία της Πληροφορικής ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των μαθητών / σπουδαστών
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν σχέδια μαθήματος για τη διδασκαλία εννοιών της Πληροφορικής
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν δραστηριότητες αξιολόγησης μαθητών και ενηλίκων
• γνωρίζουν και να αναπτύσσουν διδακτικά σενάρια με χρήση εκπαιδευτικών εργαλείων
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν, με χρήση κατάλληλων εργαλείων, εξ’ αποστάσεως μαθήματα
• σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν τμήματα εκπαιδευτικού λογισμικού

 

ΕΥ602   Θεωρία Υπολογισμού

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ
2. ΓΛΩΣΣΕΣ
3. ΓΡΑΜΜΑΤΙΚΕΣ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΕΣ ΣΥΜΦΡΑΖΟΜΕΝΩΝ (CONTEXT FREE GRAMMARS)
4. ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ ΑΥΤΟΜΑΤΑ
5. ΚΑΝΟΝΙΚΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΟΛΑ
6. ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΣΤΟΙΒΑΣ
7. ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΣΤΟΙΒΑΣ ΚΑΙ ΓΛΩΣΣΕΣ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΕΣ ΣΥΜΦΡΑΖΟΜΕΝΩΝ
8. ΚΑΝΟΝΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ CHOMSKY και GREIBACH
9. ΜΗΧΑΝΕΣ TURING
10. ΠΡΩΤΟΓΕΝΕΙΣ ΑΝΑΔΡΟΜΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ
11. ΑΝΑΓΩΓΕΣ
12. TURING ΑΝΑΓΩΓΙΣΙΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΒΑΘΜΟΙ ΑΝΑΠΟΚΡΙΣΙΜΟΤΗΤΑΣ
13. ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΟΥ COOK

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ441

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα περιλαμβάνει  τρείς ενότητες:

(Α) Αυτόματα και Τυπικές Γλώσσες,

(Β) Ισχυρά Μοντέλα Υπολογισμού (Μηχανές Turing και Αναδρομικές Συναρτήσεις) και

(Γ) Προβλήματα Αλγοριθμικής Ανεπιλυσιμότητας.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι σπουδαστές θα πρέπει να μπορούν

• Να ελέγξουν αν ένα πεπερασμένο αυτόματο αποδέχεται μια συμβολοσειρά
• Να κατασκευάσουν το πεπερασμένο αυτόματο που αντιστοιχεί σε μια κανονική γλώσσα
• Να μετατρέψουν ένα μη-ντετερμινιστικό αυτόματο σε ντετερμινιστικό
• Να χρησιμοποιήσουν το Λήμμα Άντλησης για να αποδείξουν ότι μια γλώσσα δεν είναι Κανονική
• Να κατασκευάσουν το αυτόματο στοίβας που αντιστοιχεί σε μια γλώσσα χωρίς συμφραζόμενα
• Να χρησιμοποιήσουν το Λήμμα Άντλησης για να αποδείξουν ότι μια γλώσσα δεν είναι ασυμφραστική
• Να κατασκευάσουν Μηχανές Turing που επιλύουν απλά υπολογιστικά προβλήματα
• Να αποδείξουν ότι μια συνάρτηση, ένα σύνολο ή μια σχέση είναι (Πρωτογενή) Αναδρομικά
• Να μπορούν να αποδείξουν ότι τα προβλήματα Αυτοτερματισμού και Τερματισμού είναι αλγοριθμικά μη-επιλύσιμα
• Να μπορούν να χρησιμοποιήσουν το Θεώρημα του Rice για να δώσουν απλές αποδείξεις ανεπιλυσιμότητας

 

ΕΥ603   Θεωρία Αριθμών

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Πρώτοι αριθμοί. Διαιρετότητα. Θεμελιώδες Θεώρημα της Αριθμητικής. Τελειοι αριθμοί. Αριθμητική modulo. Ο δακτύλιος Ζm. Επαναλαμβανόμενος τετραγωνισμός. Στοιχεία αφηρημένης άλγεβρας: ομάδες, υποομάδες, κλειστότητα, units του Zm, κυκλικές ομάδες, γεννήτορας, τάξη ομάδας, δακτύλιοι, σώματα. Μικρό Θεώρημα Fermat, Θεώρημα Euler. Σύμπλοκα, τάξη υποομάδας, Θεώρημα Lagrange. Έλεγχος πρώτων αριθμών Fermat.

Συναρτήσεις. Γραμμικές/ Πολυωνυμικές ισοδυναμίες. Τετραγωνικά υπόλοιπα- Τετραγωνικά σώματα αριθμών. Επίλυση τετραγωνικής ισοτιμίας. Σύμβολα Legendre και Jacobi: αποδοτικός υπολογισμός (κριτήριο Euler, νόμος τετραγωνικής αντιστροφής). Σύμβολο Legendre. Διοφαντικές Εξισώσεις.

Εφαρμογές..

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η Θεωρία Αριθμών αποτελεί έναν από τους σημαντικούς κλάδους της Μαθηματικής Επιστήμης. Αυτό οφείλεται όχι μόνο στη μεγάλη ποικιλία των μεθόδων που χρησιμοποιεί και στα πολλά ανοικτά προβλήματα που περιέχει, αλλά και στις εφαρμογές της σε σύγχρονους κλάδους όπως π.χ. Ασφάλεια Πληροφοριακών Συστημάτων, Θεωρία Πληροφοριών, Κρυπτογραφία, Γραφικά Υπολογιστών, Θεωρία Κωδικών, Θεωρία Αυτομάτων κ.λ.π. Σκοπός του μαθήματος αυτού είναι να διδαχθούν οι φοιτητές την ιστορική εξέλιξη της Θεωρίας Αριθμών, να διαπιστώσουν την αξία και την αβεβαιότητα της εικασίας και να εξοικειωθούν με θεμελιώδεις τεχνικές  του κλάδου της Θεωρίας Αριθμών. Επίσης οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα είναι σε θέση να εφαρμόζουν τις εν λόγω τεχνικές σε σύγχρονα προβλήματα της Πληροφορικής.

ΕΥ611   Προγραμματισμός Συστήματος

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Το λειτουργικό σύστημα Unix από την πλευρά του χρήστη
2. Βοηθητικά προγράμματα του Unix
3. Προγραμματισμός σε κελύφη
4. Προγραμματισμός λειτουργιών συστήματος σε C για χειρισμό λαθών
5. Δημιουργία και τερματισμό διεργασιών
6. Αποστολή/παραλαβή σημάτων
7. Είσοδος/έξοδος χαμηλού επιπέδου
8. Επικοινωνία διεργασιών μέσω σωλήνων, υποδοχών, ουρών μηνυμάτων, κοινής μνήμης και σεμαφόρων
9. Δημιουργία, τερματισμός και συγχρονισμός νημάτων
10. Διαχείριση συστήματος αρχείων

Προαπαιτούμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αυτό έχει σαν στόχο να εφοδιάσει τους προπτυχιακούς φοιτητές με ΟΛΕΣ τις θεμελιώδεις γνώσεις για την ανάπτυξη λογισμικού που θα παρέχει υπηρεσίες σε είτε σε άλλα λογισμικά ή στον χρήστη χρησιμοποιώντας ειδικευμένες λειτουργίες των υφιστάμενων Λειτουργικών Συστήμάτων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα έχει:

• Κατανοήσει τη δομή του Λειτουργικού Συστήματος UNIX καθώς και το περιβάλλον προγραμματισμού του.
• Κατανοήσει τους μηχανισμούς με τους οποίους επιτυγχάνεται η πρόσβαση στις ρουτίνες ενός Λειτουργικού Συστήματος (UNIX) με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού C.
• Γνώση όλων των μηχανισμών επικοινωνίας ανάμεσα στις διεργασίες.
• Αποκομίσει την γνώση προχωρημένων τεχνικών προγραμματισμού στην C και UNIX για την ανάπτυξη λογισμικού σε επίπεδο συστήματος.

ΕΥ631   Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγή στην ψηφιακή επεξεργασία εικόνας.
2. Οι θεμελιώδεις αρχές των ψηφιακών εικόνων.
3. Μετασχηματισμοί έντασης και χωρικό φιλτράρισμα.
4. Φιλτράρισμα στο πεδίο συχνοτήτων.
5. Αποκατάσταση και ανακατασκευή εικόνας.
6. Μορφολογική επεξεργασία εικόνας.
7. Κατάτμηση εικόνας.
8. Συμπίεση εικόνας.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ531

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αυτό εισάγει τους φοιτητές στις βασικές αρχές της ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας, τους αλγόριθμους και τις εφαρμογές της.

Αυτή η ενότητα είναι ένα προχωρημένο μάθημα με γνώμονα τις εφαρμογές που παρέχει στους φοιτητές τις ευκαιρίες για να αναπτύξουν τις δικές τους ιδέες σε χρήσιμες εφαρμογές, να μάθουν τα επαγγελματικά εργαλεία και τις τεχνικές ανάπτυξης λογισμικού και να δοκιμάσουν τις γνώσεις τους σε θέματα έρευνας. Μπορεί να παράσχει περαιτέρω το σημείο εκκίνησης για προχωρημένα θέματα επεξεργασίας εικόνας που μπορούν να συνδυαστούν σε μεταγενέστερα εξάμηνα και, τέλος, τη βάση για συναφείς διπλωματικές εργασίες.

Μέχρι το τέλος του μαθήματος, οι φοιτητές πρέπει να είναι σε θέση να χειρίζονται ψηφιακές εικόνες με πληθώρα τρόπων, να επεξεργάζονται εικόνες με το δικό τους λογισμικό, να βρίσκουν και να διορθώνουν προβλήματα λογικής και προγραμματιστικής φύσης σε πολύπλοκους αλγόριθμους και να εξηγούν αποτελέσματα με επιστημονικούς/τεχνικούς όρους.

Τυπικά, οι φοιτητές θα έχουν αποκτήσει τις ακόλουθες δεξιότητες:

• Κατανόηση της φύσης και των χαρακτηριστικών των ψηφιακών εικόνων και των εφαρμογών γενικών τεχνικών επεξεργασίας σήματος σε εικόνες
• Ικανότητα επιλογής κατάλληλων αλγορίθμων για να επιτελέσουν διάφορες διεργασίες σε ψηφιακές εικόνες
• Ανάπτυξη υψηλού επιπέδου λογισμικό σε γλώσσα προγραμματισμού C που υλοποιεί διάφορες διεργασίες σε ψηφιακές εικόνες
• Ικανότητα να σχεδιάσουν τους δικούς τους αλγορίθμους, συνδυάζοντας τις γνώσεις που απέκτησαν με σκοπό την επίλυση νέων προβλημάτων
• Ικανότητα να αξιολογούν τα αποτελέσματα της δουλειάς τους, συγκριτικά με αυτό που προσφέρει η θεωρία και συχνά με τα αποτελέσματα εναλλακτικών μεθόδων
• Τα προσόντα για να συνεχίσουν περαιτέρω και σε πιο εξειδικευμένα, στενά σχετιζόμενα θέματα

ΕΥ613   Διαδικτυακός και Ταυτόχρονος Προγραμματισμός

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Τα περιεχόμενα του μαθήματος έχουν ως ακολούθως:

1. Εισαγωγή
   1. Βασικές Αρχές Ταυτόχρονου Προγραμματισμού
   2. Βασικές Αρχές Διαδικτυακού Προγραμματισμού
   3. Γλώσσες Ταυτόχρονου Προγραμματισμού, Διαδικτυακές Γλώσσες Προγραμματισμού
   4. Νήματα και Προγραμματισμός
      1. Ιδιότητες Νημάτων, Καταστάσεις, Προτεραιότητες, Μέθοδοι
      2. Δημιουργία και εκτέλεση νημάτων, Βασικές κλάσεις και διεπαφές
      3. Συγχρονισμός Νημάτων
      4. Σηματοφόροι, κρίσιμες περιοχές, ελεγκτές, αμοιβαίος αποκλεισμός, αδιέξοδα, επικοινωνία
      5. Αλγόριθμοι
      6. Πολυνηματισμός
      7. Γραφικά Περιβάλλοντα
      8. Διαδικτυακός Προγραμματισμός
         1. Τεχνολογίες Ιστού
         2. Διαχείριση Συμβάντων
         3. Διαχείριση Πελάτη και Διακομιστή
         4. Προσπέλαση Βάσεων Δεδομένων
         5. Ταυτόχρονος Προγραμματισμός και Λειτουργικά Συστήματα
            1. Η οικογένεια Λειτουργικών Συστημάτων του Unix
            2. Χειρισμός Διεργασιών
            3. Μηχανισμοί Επικοινωνίας

Προαπαιτούμενο: ΕΥ111  

Συνιστώμενο: ΕΥ313

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα διδάσκεται στο 6^ο Εξάμηνο του Προγράμματος Σπουδών και έχει ως στόχο την κατανόηση των αρχών του Ταυτόχρονου και Διαδικτυακού Προγραμματισμού από τους φοιτητές του Τμήματος. Οι φοιτητές θα έρθουν σε επαφή με το σχεδιασμό, την ανάπτυξη – υλοποίηση νημάτων καθώς και δικτυακών εφαρμογών μέσα από ένα ευρέως διαδεδομένο περιβάλλον ανάπτυξης εφαρμογών (π.χ. Eclipse, Netbeans). Το κύριο βάρος βρίσκεται στη διαχείριση νημάτων, τη δημιουργία τους, την επικοινωνία τους αλλά και στους αλγορίθμους που έχουν κατά καιρούς προταθεί και χρησιμοποιηθεί για το συντονισμό νημάτων και την ανάπτυξη πραγματικών εφαρμογών. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές του Τμήματος θα είναι ικανοί να:

• κατανοούν σε βάθος τις βασικές αρχές Ταυτόχρονου Προγραμματισμού
• κατανοούν σε βάθος τις βασικές αρχές Διαδικτυακού Προγραμματισμού
• περιγράφουν τα κύρια στοιχεία των νημάτων
• περιγράφουν τις μεθόδους δημιουργίας, επικοινωνίας και συγχρονισμού των νημάτων
• επιλέγουν τις κατάλληλες δομές και τον κατάλληλο σχεδιασμό για την ανάπτυξη ταυτόχρονων εφαρμογών
• περιγράφουν και να αναπτύσσουν βασικούς αλγόριθμους ταυτόχρονου προγραμματισμού με στόχο την άμεση εφαρμογή τους για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων
• περιγράφουν, να σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν μεθόδους διαχείρισης συμβάντων, πελατών και διακομιστών στο Διαδίκτυο
• κατανοούν, να σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν μεθόδους προσπέλασης Βάσεων Δεδομένων σε μια Διαδικτυακή εφαρμογή
• περιγράφουν τις βασικές αρχές διαχείρισης διεργασιών των Λειτουργικών Συστημάτων της οικογένειας Unix
• επιλέγουν και να αναπτύσσουν τις κατάλληλες λύσεις για την υλοποίηση εφαρμογών ταυτόχρονου και διαδικτυακού προγραμματισμού

ΕΥ632   Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Στοιχεία θεωρίας πιθανοτήτων.
2. Τυχαίες μεταβλητές.
3. Τυχαίες διαδικασίες (περιγραφή, στατιστικές μέσες τιμές, ορισμοί).
4. Σχέση εισόδου-εξόδου γραμμικών συστημάτων με στοχαστική διέγερση.
5. Συναρτήσεις τυχαίων μεταβλητών.
6. Φάσμα ισχύος.
7. Ανάλυση στοχαστικών σημάτων και συστημάτων στο πεδίο του χρόνου.
8. Ανάλυση στοχαστικών σημάτων και συστημάτων στο πεδίο των συχνοτήτων.
9. Συναρτήσεις αυτοσυσχέτισης και ετεροσυσχέτισης.
10. Μοντέλα θορύβων.
11. Θεωρία εκτίμησης (το πρόβλημα που μελετάται, γραμμικό μοντέλο, βέλτιστη εκτίμηση, αλγόριθμοι εκτίμησης).
12. Φιλτράρισμα, πρόβλεψη, και εξομάλυνση στοχαστικών σημάτων.
13. Φίλτρο Kalman.
14. Παραμετρικά μοντέλα AR, MA, ARMA.

Συνιστώμενο: ΕΥ431

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η παροχή βαθύτερων γνώσεων στο επιστημονικό πεδίο των σημάτων και συστημάτων, εστιάζοντας στα στοχαστικά σήματα και συστήματα. Τα στοχαστικά σήματα αποτελούν σημαντική κατηγορία σημάτων καθώς αφορούν ευρύ φάσμα εφαρμογών του πραγματικού κόσμου, όπως εφαρμογές συστημάτων πρόβλεψης, μοντελοποίησης φυσικών διαδικασιών, επικοινωνιών κ.α.

Το μάθημα έχει τόσο θεωρητικές όσο και πρακτικές συνιστώσες. Οι φοιτητές έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν τεχνικές υλοποίησης των θεωρητικών εννοιών, και πολλά παραδείγματα με τη χρήση γλωσσών μοντελοποίησης / προγραμματισμού συστημάτων, όπως είναι η MATLAB.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν αποδεδειγμένα, θέματα στο γνωστικό πεδίο της επεξεργασίας στοχαστικών σημάτων.
• Γνωρίζουν και να έχουν κριτική άποψη αναφορικά με σύγχρονες εξελίξεις στην αιχμή του πεδίου της επεξεργασίας στοχαστικών σημάτων.
• Γνωρίζουν μεθοδολογίες και τεχνικές επεξεργασίας στοχαστικών σημάτων, όπως επίσης και τη χρήση τους για την επίλυση τυπικών προβλημάτων.
• Συνδυάζουν τις γνώσεις τους για την ανάπτυξη μεθοδολογιών που εξασφαλίζουν την επιτυχή επίλυση νέων, σύνθετων, προβλημάτων σε επίπεδο σπουδής και πραγματικών προβλημάτων.
• Έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων στο πεδίο αυτό, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.
• Κοινοποιούν πληροφορίες, ιδέες, προβλήματα και λύσεις τόσο σε ειδικευμένο όσο και σε μη-εξειδικευμένο κοινό.
• Συνεργάζονται με τους συναδέλφους τους για τη δημιουργία και παρουσίαση περιπτωσιολογικών μελετών.
• Χρησιμοποιούν τη γνώση που απέκτησαν με τρόπο που δείχνει επαγγελματική προσέγγιση στην εργασία τους.

ΕΥ612   Βάσεις Δεδομένων ΙΙ

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στη φυσική οργάνωση ενός ΣΔΒΔ. Μέσα αποθήκευσης. Οργανώσεις αρχείων και κατάλογοι. Δενδρικοί κατάλογοι και αρχεία (Β-δένδρα, Β+δένδρα, Β*-δένδρα). Τυχαία στατικά και δυναμικά αρχεία (κατακερματισμός). Εξωτερική ταξινόμηση. Διαχείριση απομονωτικής μνήμης. Επανάληψη σχεσιακών πράξεων. Επεξεργασία και βελτιστοποίηση ερωτημάτων. Επεξεργασία συναλλαγών και τεχνικές ταυτοχρονισμού. Τεχνικές ανάκαμψης. Θέματα ασφαλείας και εξουσιοδότησης. Αντικειμενοστραφή και αντικειμενο-σχεσιακά συστήματα. Ημι-δομημένα δεδομένα. Παράλληλα και κατανεμημένα ΣΔΒΔ. Προχωρημένα θέματα.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ412

Μαθησιακά Αποτελέσματα

• Γνωριμία με τη Φυσική Οργάνωση των ΒΔ
• Γνωριμία με την Επεξεργασία και Βελτιστοποίηση Ερωτήσεων, τις Συναλλαγές και τον Έλεγχο Ταυτοχρονισμού και απόκτηση σχετικών γνώσεων και δεξιοτήτων προχωρημένου σχεδιασμού και προγραμματισμού Συστημάτων Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων.
• Γνωριμία με τις τεχνικές Ανάκαμψης, Ασφάλειας και Ιδιωτικότητας και απόκτηση σχετικών γνώσεων και δεξιοτήτων διαχείρισης Συστημάτων Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων.
• Γνωριμία με σύγχρονες τάσεις στο χώρο της διαχείρισης δεδομένων (Παράλληλες και Κατανεμημένες ΒΔ,   Αντικειμενοστρεφείς και Αντικειμενοσχεσιακές ΒΔ, ΒΔ και WWW, Διαχείριση «Μεγάλων Δεδομένων», κ.α.) και ανάπτυξη δεξιοτήτων συγγραφής αναφοράς που θα παρουσιάζει τις εφαρμογές και τις τεχνολογικές και ερευνητικές προκλήσεις σχετικής περιοχής.

ΕΥ614   Παράλληλα Συστήματα

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ταξινόμηση παράλληλων αρχιτεκτονικών.

Παράλληλες αρχιτεκτονικές πολλαπλών νημάτων, συστήματα ταυτόχρονων πολλαπλών νημάτων. Συστήματα κοινής και κατανεμημένης μνήμης.

Συμμετρικοί και ασύμμετροι πολυεπεξεργαστές, ομογενείς και ετερογενείς πολυεπεξεργαστές.

Θέματα συνοχής κρυφής μνήμης και συνέπειας μνήμης.

Μοντέλασυνέπειαςμνήμης (sequential consistency, release consistency, total store ordering, partial store ordering) καιυλοποίησήτους.

Θέματα συγχρονισμού και μηχανισμοί υλοποίησης συγχρονισμού σε υλικό και λογισμικό.

Εναλλακτικοί τρόποι επιβολής συνέπειας μνήμης, transactional memory.

Αρχιτεκτονικέςεπικοινωνίας: Buses, switches, networks on chip.

Διανυσματικοί υπολογιστές, από συστήματα μερικά επικαλυπτόμενων διανυσματικών λειτουργιών, μέχρι σύγχρονες SIMD επεκτάσεις επεξεργαστικών πυρήνων.

Υπολογιστές γραφικών.

Εισαγωγή στα προγραμματιστικά μοντέλα πολυεπεξεργαστικών συστημάτων και έμφαση στην ανάγκη νέων προγραμματιστικών διεπαφών για παράλληλα συστήματα.

Εισαγωγή στον πολύμορφο υπολογισμό και η σχέση μεταξύ υλικού και λογισμικού σε τέτοια συστήματα.

Παραδείγματα παράλληλων επεξεργαστικών συστημάτων από την βιομηχανία και την ακαδημία.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ 321 Συνιστώμενο: ΕΥ413

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί προχωρημένο μάθημα στην αρχιτεκτονική υπολογιστών, εστιασμένο σε παράλληλα συστήματα.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανόηση των βασικών και κρίσιμων θεμάτων παράλληλης αρχιτεκτονικής υπολογιστών.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε προχωρημένα θέματα που απαντώνται σε σύγχρονους παράλληλους επεξεργαστές και παράλληλα υπολογιστικά συστήματα.
• Εξηγεί και να επιλύει προβλήματα που σχετίζονται με παράλληλη επεξεργασία, ή να σχολιάζει θέματα από σημαντικές δημοσιεύσεις.
• Μελετάει πραγματικά παράλληλα συστήματα, να αναπτύσσει κώδικα περιγραφής υλικού ή προσομοίωσης υψηλού επιπέδου γι’ αυτούς, και από την άλλη μεριά να συνεργάζεται με τους συναδέλφους του για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια ομαδική εργασία πάνω σε κάποιο θέμα που αφορά σύγχρονους παράλληλους επεξεργαστές, εφόσον επιλέξει ομαδική εργασία.
• Αναζητάει και να μελετάει σύγχρονη βιβλιογραφία σε διεθνούς κύρους περιοδικά και συνέδρια, να εξηγεί και να αξιολογεί σε ικανοποιητικό βαθμό δημοσιεύσεις από αυτά, καθώς και να παρουσιάζει τα συμπεράσματά του στην τάξη, εφόσον επιλέξει ατομική εργασία.

 

ΕΥ615   Τεχνητή νοημοσύνη

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Στρατηγικές επίλυσης προβλημάτων με αναζήτηση.
2. Βιο-εμπνευσμένοι αλγόριθμοι ευριστικής αναζήτησης (π.χ. γενετικοί αλγόριθμοι).
3. Ευφυείς πράκτορες και πολυ-πρακτορικά συστήματα.
4. Αναπαράσταση γνώσης.
5. Συλλογιστική.
6. Σχεδιασμός δράσης.
7. Αναπαράσταση αβέβαιης γνώση.
8. Συλλογιστική υπό αβεβαιότητα.
9. Θεωρία λήψης αποφάσεων.
10. Μηχανική μάθηση.
11. Σύγχρονες εφαρμογές (προσομοίωση ανθρώπων – avatar και κοινωνιών, ρομποτικές εφαρμογές κλπ)

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ211

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η τεχνητή νοημοσύνη είναι μια από τις πλέον ενδιαφέρουσες γνωστικές περιοχές της πληροφορικής γιατί φιλοδοξεί να επιτύχει τη δημιουργία υπολογιστικών συστημάτων που θα χαρακτηρίζονταν ευφυή με βάση κάποια κριτήρια, και ταυτόχρονα τη διερεύνηση του τι ακριβώς σημαίνει “νοημοσύνη” για τους ανθρώπους. Σκοπός του μαθήματος είναι να παρουσιάσει βασικές έννοιες και τεχνικές του γνωστικού πεδίου της τεχνητής νοημοσύνης και να αναδείξει επίσης τα φιλοσοφικά προβλήματα που εγείρονται για τη δημιουργία ή τη χρήση ευφυών υπολογιστικών συστημάτων. Έμφαση δίνεται στην κατεύθυνση των ευφυών πρακτόρων, δηλαδή της κατανεμημένης τεχνητής νοημοσύνης, αφού από το 1995 και μετά αυτή διαφαίνεται ως τεχνολογία αιχμής και συγκεντρώνει σε ενιαίο πλαίσιο συζήτησης όλα τα τεχνικά και φιλοσοφικά προβλήματα ενδιαφέροντος.

Το μάθημα έχει τόσο θεωρητικές όσο και πρακτικές συνιστώσες. Οι φοιτητές έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν τεχνικές υλοποίησης των θεωρητικών εννοιών, και πολλά παραδείγματα με τη χρήση γλωσσών προγραμματισμού, όπως Java, MATLAB κλπ.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν αποδεδειγμένα, θέματα στο γνωστικό πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης.
• Γνωρίζουν και να έχουν κριτική άποψη αναφορικά με σύγχρονες εξελίξεις στην αιχμή του πεδίου της τεχνητής νοημοσύνης.
• Γνωρίζουν μεθοδολογίες και τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης, όπως επίσης και τη χρήση τους για την επίλυση τυπικών προβλημάτων.
• Συνδυάζουν τις γνώσεις τους για την ανάπτυξη μεθοδολογιών που εξασφαλίζουν την επιτυχή επίλυση νέων, σύνθετων, προβλημάτων σε επίπεδο σπουδής και πραγματικών προβλημάτων.
• Έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων στο πεδίο αυτό, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.
• Κοινοποιούν πληροφορίες, ιδέες, προβλήματα και λύσεις τόσο σε ειδικευμένο όσο και σε μη-εξειδικευμένο κοινό.
• Συνεργάζονται με τους συναδέλφους τους για τη δημιουργία και παρουσίαση περιπτωσιολογικών μελετών.
• Χρησιμοποιούν τη γνώση που απέκτησαν με τρόπο που δείχνει επαγγελματική προσέγγιση στην εργασία τους.

ΕΥ604   Θεωρία Γράφων

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Βασικοί παράμετροι γραφημάτων. Μοντελοποίηση προβλημάτων με τη βοήθεια γράφων. Προσανατολισμένοι γράφοι, πλήρεις, διμερείς, επίπεδοι, υπογράφοι, ισομορφισμός γράφων. Συνεκτικές συνιστώσες, κύκλοι Euler, κύκλοι Hamilton: Εφαρμογές στα δίκτυα τηλεπικοινωνιών. Κωδικοποίηση γράφων. Δένδρα επικάλυψης (maximum spanning tree). Κάτω φράγματα για το πρόβλημα του πλανόδιου πωλητή. Αλγόριθμοι διάσχισης. Βέλτιστα μονοπάτια. Γράφοι χωριζόμενοι σε επίπεδα, αλγόριθμος Bellman. Προβλήματα χρονοπρογραμματισμού, κρίσιμα μονοπάτια. Ροές σε δίκτυα, μέγιστη ροή, θεώρημα max flow-min cut, δίκτυα με άνω και κάτω φράγματα χωρητικότητας. Μέγιστη ροή ελάχιστου κόστους-εφαρμογές στη σχεδίαση δικτύων. Διασχίσεις Euler, συνθήκες ύπαρξης, κατευθυνόμενη και μη κατευθυνόμενη περίπτωση, πολυπλοκότητα αλγορίθμων. Το πρόβλημα του κινέζου ταχυδρόμου. Πρόβλημα ταιριάσματος. Δίκτυα μεταφοράς. Προβλήματα NP - πλήρη. Κομβική επικάλυψη. Προβλήματα χρωματισμού. Προβλήματα μέγιστης κλίκας και πυκνότερου υπογράφου. Πολυωνυμικές περιπτώσεις σε ειδικές τοπολογίες (χορδικού διαστήματος, τέλειου γράφου).

Συνιστώμενο: ΕΥ341

Μαθησιακά Αποτελέσματα

• Η γνωριμία και εξοικείωση των φοιτητών στις θεμελιώδεις έννοιες Γράφων και ιδιοτήτων αυτών, Συνεκτικότητας, Διασχίσεις, Δέντρα(ΕΕΔ), Euler & Hamilton γράφοι, Χρωματικός αριθμός, Επίπεδα γραφήματα
• Η κατανόηση αλγοριθμικών τεχνικών για προβλήματα που σχετίζονται με γράφους και η μετάβαση των τεχνικών αυτών σε ευρύτερο φάσμα εφαρμογών Πληροφορικής και συναφών Επιστημών(Οικονομία, ProjectManagement, Επιχειρησιακή Έρευνα, Διαχείριση Συστημάτων Γνώσεων ΒΔ, Πολυπλοκότητα Αλγορίθμων κτλ).
• Η κατανόηση και ανάπτυξη δεξιοτήτων κρίσης και ανεύρεσης κατάλληλων λύσεων και μεθοδολογιών πάνω σε θέματα μοντελοποίησης και βελτιστοποίησης τομέων της Πληροφορικής και Εφαρμογών αυτής, σε νευραλγικούς τομείς όπως Δίκτυα Δεδομένων και Επικοινωνιών (θέματα σχεδίασης δρομολόγησης, διευθυνσιοδότησης, ροής και θεμάτων παροχής υπηρεσιών μεγάλης κλίμακας Δικτύων, με ενδεικτικά προτεινόμενα σχετιζόμενα πρωτόκολλα), Οικονομία, ProjectManagement.

ΕΥ622   Σχεδίαση VLSI

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Ύλη του Μαθήματος:

• Εισαγωγή: MOS τρανζίστορ, CMOS λογική, βασικές πύλες και στοιχεία μνήμης, κατασκευή CMOS κυκλωμάτων, σχεδίαση σε επίπεδο layout.
• Θεωρία των MOS τρανζίστορ: ιδανικές I-V χαρακτηριστικές, C-V χαρακτηριστικές, μη ιδανικά I-V φαινόμενα, DC χαρακτηριστικές μεταφοράς.
• Εκτίμηση της καθυστέρησης ενός κυκλώματος: το μοντέλο καθυστέρησης RC, το γραμμικό μοντέλο καθυστέρησης – η τεχνική του Logical Effort, προσδιορισμός του μεγέθους των τρανζίστορ (transistor sizing).
• Λογικές Δομές CMOS: Στατικές και δυναμικές λογικές.
• Κατανάλωση ισχύος: δυναμική κατανάλωση, στατική κατανάλωση, βελτιστοποίηση ενέργειας-καθυστέρησης, σχεδίαση κυκλωμάτων με χαμηλή κατανάλωση ισχύος.
• Γραμμές διασύνδεσης: γεωμετρία, επίπεδα μετάλλου, μοντελοποίηση, καθυστέρηση, κατανάλωση ισχύος, θόρυβος, αξιόπιστη σχεδίαση των γραμμών διασύνδεσης.
• Αποκλίσεις λόγω κατασκευής και περιβάλλοντος.
• Θέματα σχεδίασης συνδυαστικών κυκλωμάτων: οικογένειες κυκλωμάτων, πιθανά προβλήματα που προκύπτουν κατά τη σχεδίαση.
• Θέματα σχεδίασης ακολουθιακών κυκλωμάτων: σχεδίαση μανδαλωτών (latches) και flip-flop, περιορισμοί μέγιστης καθυστέρησης, περιορισμοί ελάχιστης καθυστέρησης, δανεισμός χρόνου (time borrowing), clock skew, Μνήμες ημιαγωγών.
• Διατάξεις Εισόδου/Εξόδου Κυκλωμάτων CMOS.

Εργαστήρια:

• Στο εργαστήριο σχεδιάζονται και μελετώνται ψηφιακά κυκλώματα τεχνολογίας CMOS, VLSI από απλές πύλες έως ολοκληρωμένα υποσυστήματα.
• Αρχιτεκτονικές συστολικών δικτύων.
• Υλοποίηση κυκλωμάτων VLSI για αριθμητικές πράξεις.
• Υλοποίηση ψηφιακών βασικών μονάδων.
• Κυκλώματα που βασίζονται σε ειδικά αριθμητικά συστήματα για εφαρμογές υψηλών ταχυτήτων.
• Χρήση Σχεδιαστικών Εργαλείων VLSI.
• Γλώσσες περιγραφής κυκλωμάτων (HDL) για αυτόματη σχεδίαση.
• Εκμάθηση μεθοδολογίες σχεδιασμού και υλοποίησης κυκλωμάτων VLSI με χρήση εργαλείων CAD.
• Σχεδίαση και υλοποίηση ψηφιακών συστημάτων σε επαναπρογραμματιζόμενες πλακέτες FPGA

Προαπαιτούμενο: ΕΥ121

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Ο σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση της δομής και σχεδίασης των CMOSVLSI κυκλωμάτων και η χρήση τους στα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο σπουδαστής θα έχει εξοικειωθεί με τις έννοιες και τη σχεδίαση των ολοκληρωμένων ηλεκτρονικών μεγάλης κλίμακας αποκτώντας εμπειρία στην χρήση των εργαλείων CAD. Οι μαθησιακές και πρακτικές γνώσεις αποκτώνται μαθαίνοντας την θεωρία και εφαρμόζοντάς την με κάποιες εργασίες, έτσι οι φοιτητές αναλαμβάνουν υλοποίηση Ολοκ. Κυκλ. βασιζόμενοι στην θεωρία που διδάσκεται στην αίθουσα έχοντας αποδοτική καθοδήγηση από τον διδάσκοντα.

Αναλυτικά, το μάθημα συνδυάζει εκτεταμένη αναφορά στα βασικά κυκλώματα CMOSVLSI (αντιστροφέας, διακόπτης, πύλες NAND, NOR και σύνθετες, πολυπλέκτες, καταχωρητές), τεχνολογίες I.C. και διαδικασίες κατασκευής κυκλωμάτων CMOS, εκτίμηση παραμέτρων και επιδόσεων (αντίσταση, χωρητικότητα, καθυστέρηση, ισχύς), λογική σχεδίαση κυκλωμάτων CMOS, μέθοδοι σχεδίασης και δοκιμή κυκλωμάτων CMOS και εισαγωγή στην αναπαράσταση κυκλωμάτων και συστημάτων αλλά και σχεδιασμό ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με Γλώσσες Περιγραφής Υλικού (HDL). Επίσης, μέσα από τις εργαστηριακές ασκήσεις γίνεται εξοικείωση με τα βασικά εργαλεία σχεδιασμού σε χαμηλό/υψηλό επίπεδο με αποτέλεσμα την απόκτηση σχεδιαστικής εμπειρίας στα παραπάνω θέματα μέσω των CAD εργαλείων.

EY633 Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Ο ρόλος των ΠΣ στις σύγχρονες επιχειρήσεις και οργανισμούς.
2. Τα είδη επιχειρηασιακών ΠΣ: ERP, CMS, DSS, ESS, EAI, GDSS, SCM.
3. Διαεπιχειρησιακά και κατανεμημένα ΠΣ.
4. Κύκλος ζωής ανάπτυξης ΠΣ.
5. Σχεδιασμός βάσεων δεδομένων για τη βέλτιστη λειτουργία ΠΣ.
6. Μοντελοποίηση και βελτίωση επιχειρηματικών διαδικασιών
7. Τάσεις: Data mining, cloud computing, Web 2.0, e-επιχειρείν
8. Διαδικασίες προμήθειας, εγκατάστασης και ολοκλήρωσης ΠΣ
9. Ασφάλεια ΠΣ
10. Οργάνωση υπηρεσιών Πληροφορικής σε έναν οργανισμό (διάρθρωση, μέσα, ανθρώπινο δυναμικό, καθήκοντα, αρμοδιότητες).
11. Ηθικά και κοινωνικά ζητήματα που εγείρονται με την χρήση και διαχείριση πληροφοριακών συστημάτων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση του ρόλου των Πληροφοριακών Συστημάτων στα σύγχρονα επιχειρησιακά περιβάλλοντα καθώς και των δυνατοτήτων τους στην διαχείριση της πληροφορίας. Οι φοιτητές θα γνωρίσουν τα βασικά είδη των πληροφοριακών συστημάτων με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους και τον ρόλο του καθενός στην επιχειρησιακή διαδικασία.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα μπορούν:

• Να κατανοούν τα χαρακτηριστικά και τις δυνατότητες διαφορετικών πληροφοριακών συστημάτων
• Να κατανοούν την επίδραση των πληροφοριακών συστημάτων στην λειτουργία των επιχειρήσεων και των διοικήσεων αυτών
• Να γνωρίζουν τον τρόπο ανάπτυξής τους (κύκλος ζωής)
• Να κατανοούν την οργάνωση υπηρεσιών πληροφοριακών συστημάτων σε μια επιχείρηση
• Να αξιολογούν, να επιλέγουν και να προτείνουν τα κατάλληλα πληροφοριακά συστήματα που θα αποκρίνονται στις εκάστοτε επιχειρηματικές ανάγκες μιας επιχείρησης ή οργανισμού προκειμένου να βελτιώσουν   διάφορες εσωτερικές ή εξωτερικές τους λειτουργίες και να συμβάλουν καταλυτικά στην λήψη αποφάσεων σε όλα τα επίπεδα διοίκησης

EY616 Προχωρημένα Θέματα Μεταγλωττιστών

 

Περίγραμμα Μαθήματος

Το μάθημα παρέχει στους φοιτητές προχωρημένες γνώσεις στο αντικείμενο των μεταγλωττιστών. Μετά από μια σύντομη ανασκόπηση των βασικών γνώσεων, περνάει γρήγορα κάποια ειδικά θέματα του εμπρόσθιου τμήματος, όπως γενικευμένη και παράλληλη συντακτική ανάλυση και συστήματα τύπων. Στη συνέχεια, ξεκινώντας από μια μελέτη ενδιάμεσων αναπαραστάσεων, επικεντρώνεται στη βελτιστοποίηση ενδιάμεσου και τελικού, και στην παραγωγή τελικού κώδικα. Σε θέματα βελτιστοποίησης, αναπτύσσει λεπτομερώς την ανάλυση ροής δεδομένων και ελέγχου, την εύρεση εξαρτήσεων και βασικών ενοτήτων, τη συμβολική ανάλυση, την ανάλυση δεικτών, την ανάλυση κλήσεων συναρτήσεων. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται σε βελτιστοποιήσεις βρόχου, συμπεριλαμβανομένων της αναδιοργάνωσης βρόχων με ξετύλιγμα, εναλλαγή φωλιασμάτων, αποδιακλάδωση, συνένωση και διαχωρισμό, του μετασχηματισμού του χώρου επαναλήψεων, της εύρεσης αναλλοίωτου κώδικα, και άλλων βελτιστοποιήσεων. Αναλύονται επίσης θέματα παραγωγής τελικού κώδικα, όπως δέσμευση καταχωρητών, επιλογή εντολών, δρομολόγηση εντολών με αναδιάταξη και συμβολικό ξεδίπλωμα, καθώς και παραγωγή παράλληλου κώδικα.

Το μάθημα περιλαμβάνει μελέτη σημαντικών δημοσιεύσεων στο αντικείμενο της βελτιστοποίησης και παραγωγής τελικού κώδικα, κάποιες από τις οποίες έχουν ιστορική σημασία, ενώ άλλες – οι περισσότερες – είναι πρόσφατες.

Επίσης, το μάθημα περιλαμβάνει θεωρητικές ασκήσεις και μία εργασία, η οποία μπορεί να είναι είτε ατομική εργασία βιβλιογραφικής μελέτης πάνω σε κάποιο από τα θέματα του μαθήματος, είτε ομαδική προγραμματιστική εργασία για υλοποίηση βελτιστοποιήσεων πάνω σε μεταγλωττιστή ανοικτού κώδικα.

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ512

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί προχωρημένο μάθημα στους μεταγλωττιστές.

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση και απόκτηση μιας σε βάθος γνώσης του αντικειμένου των μεταγλωττιστών, μέσα από τη μελέτη (α) εξειδικευμένων θεμάτων εμπρόσθιου τμήματος και (β) προχωρημένων θεμάτων που αφορούν τη βελτιστοποίηση ενδιάμεσου και τελικού, καθώς και την παραγωγή τελικού κώδικα, τα οποία δεν καλύφτηκαν στο μάθημα “ΕΥ512 Μεταγλωττιστές”. Τα πρώτα παρέχουν συμπληρωματικές γνώσεις που μπορεί να χρειαστεί ο φοιτητής / η φοιτήτρια σε ειδικές εφαρμογές μεταγλωττιστών, ενώ τα δεύτερα – που αποτελούν και το μεγαλύτερο μέρος της ύλης του μαθήματος – είναι θέματα που συναντώνται σε όλους τους σύγχρονους μεταγλωττιστές.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανόηση σε βάθος των βασικών και κρίσιμων θεμάτων μεταγλωττιστών.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε προχωρημένα θέματα που απαντώνται σε σύγχρονους μεταγλωττιστές.
• Εξηγεί και να επιλύει προβλήματα που σχετίζονται με σύγχρονους μεταγλωττιστές, ή να αναλύει και να σχολιάζει θέματα από σημαντικές δημοσιεύσεις.
• Αναπτύσσει νέους αλγορίθμους βελτιστοποίησης, κατανοώντας πλήρως την ανάγκη υλοποίησής τους.
• Μελετάει πραγματικούς μεταγλωττιστές, να αναπτύσσει κώδικα γι’ αυτούς, και από την άλλη μεριά να συνεργάζεται με τους συναδέλφους του για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια ομαδική εργασία πάνω σε κάποιο θέμα που αφορά σύγχρονους μεταγλωττιστές, εφόσον επιλέξει ομαδική εργασία.
• Αναζητάει και να μελετάει σύγχρονη βιβλιογραφία σε διεθνούς κύρους περιοδικά και συνέδρια, να εξηγεί και να αξιολογεί σε ικανοποιητικό βαθμό δημοσιεύσεις από αυτά, καθώς και να παρουσιάζει τα συμπεράσματά του στην τάξη, εφόσον επιλέξει ατομική εργασία.

7ο Εξάμηνο

ΕΥ731   Θεωρία Πληροφορίας και Κώδικες

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Επικοινωνιακό μοντέλο πηγής και καναλιού.
2. Αβεβαιότητα και εντροπία – το αξιωματικό μοντέλο.
3. Λοιπές ποσότητες πληροφορίας: αμοιβαία πληροφορία, κατά συνθήκη εντροπία. Ιδιότητες των ποσοτήτων πληροφορίας.
4. Σημαντικές ανισότητες στη θεωρία πληροφορίας.
5. Η ιδιότητα της ασυμπτωτικής ισο-κατανομής (ΑΙΚ) και το θεώρημα της κωδικοποίησης πηγής.
6. Τυπικές ακολουθίες. Ρυθμός εντροπίας.
7. Μοναδικά Αποκωδικοποιούμενοι Κώδικες πηγής (ΜΑΚ). Η ανισότητα του Kraft για ΜΑΚ.
8. Κώδικες Huffman.
9. Άλλοι σημαντικοί κώδικες πηγής.
10. Χωρητικότητα καναλιού. Θεωρήματα κωδικοποίησης καναλιού.
11. Περιγραφική ανάπτυξη κωδίκων διόρθωσης σφαλμάτων.
12. Διαφορική εντροπία. Ιδιότητες διαφορικής εντροπίας.
13. Gaussian κανάλι.
14. Κβαντικοποίηση και θεωρία ρυθμού-αλλοίωσης. Μετρικές αλλοίωσης. Συνάρτηση ρυθμού-αλλοίωσης (Ρ-Α). Υπολογισμός συνάρτησης Ρ-Α. Θεωρήματα κωδικοποίησης πηγής με απώλειες. Συναρτήσεις Ρ-Α σημαντικών πηγών.
15. Αλγόριθμος Blahut-Arimoto.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα καλύπτει το θεμελιώδες αντικείμενο της θεωρίας πληροφορίας, όπως

δημιουργήθηκε από τον Claude E. Shannon και το οποίο αποτελεί τη βάση των σύγχρονων

εφαρμογών συμπίεσης δεδομένων, τηλεπικοινωνιών και δικτύων. Έχει σαν στόχο να εφοδιάσει τους προπτυχιακούς φοιτητές με όλες τις θεμελιώδεις γνώσεις που θα τους επιτρέψουν να παρακολουθούν τις εξελίξεις που συντελούνται στον τομέα της Θεωρίας Πληροφορίας και της Κωδικοποίησης.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα έχει αποκτήσει ευχέρεια:

• Βασικά θεωρήματα της Θεωρίας της Πληροφορίας.
• Κωδικοποίησης πηγής και καναλιού.
• Κώδικες ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων.
• Μελέτητου Gaussian καναλιού.

ΕΥ711   Ασφάλεια Συστημάτων

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Εισαγωγικές έννοιες ασφάλειας συστημάτων
2. Απαιτήσεις Ασφάλειας κατά ISO 27001
3. Πολιτικές και Διαδικασίες Ασφάλειας
4. Μεθοδολογίες και Εργαλεία Ανάλυσης Επικινδυνότητας (Risk Assessment Methodologies and Tools)
5. Υπηρεσίες Αυθεντικοποίησης
6. Υπηρεσίες Εξουσιοδότησης
7. Βασικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης
8. Βασικές Αρχές Ασφάλειας Δικτύου
9. Ασφάλεια Λειτουργικών Συστημάτων
10. Απειλές Web Εφαρμογών
11. Τεχνικές, εργαλεία και μεθοδολογίες ανίχνευσης αδυναμιών

Συνιστώμενο: ΕΥ313

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αυτό έχει σαν στόχο να εφοδιάσει τους προπτυχιακούς φοιτητές με όλες τις θεμελιώδεις γνώσεις που θα τους επιτρέψουν να παρακολουθούν τις εξελίξεις που συντελούνται στον τομέα της Ασφάλειας Πληροφοριακών Συστημάτων. Το μάθημα αποτελεί μια εισαγωγή στα προβλήματα ασφάλειας και Διαχείρισης Δικτύων. Τα θέματα που καλύπτει μεταξύ άλλων είναι η εισαγωγή στην Ασφάλεια Δικτύων, Η Αρχιτεκτονική Ασφάλειας Δικτύων ISO/OSI, η Αρχιτεκτονική και Μηχανισμοί ασφάλειας του Internet πρωτοκόλλου, Τεχνολογίες Ανίχνευσης Δικτύων, Συστήματα Ανίχνευσης Εισβολών, Συστήματα Αυθεντικοποίησης σε Κατανεμημένα Περιβάλλοντα, Ασφάλεια σε ασύρματα δίκτυα, Εισαγωγή στην Διαχείριση Δικτύων, Ασφαλή Διαχείριση Δικτύων και λογισμικό διαχείρισης. Κύριοι στόχοι του μαθήματος είναι οι ακόλουθοι:

• Η κατανόηση των απαιτήσεων των προτύπων διαχείρισης ασφάλειας πληροφοριών
• Η εξοικείωση με τις μεθοδολογίες ανάλυσης και διαχείρισης επικινδυνότητας
• Η εξοικείωση με τις βασικές υπηρεσίες ασφάλειας (αυθεντικοποίηση, ταυτοποίηση κλπ)
• Η κατανόηση των απειλών / αδυναμιών web εφαρμογών
• Η εξοικείωση με τις μεθοδολογίες και εργαλεία ανίχνευσης τεχνικών αδυναμιών σε επίπεδο δικτύου και web εφαρμογών (web / networkpenetrationtesting)

 

ΕΥ732   Αναγνώριση Προτύπων

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

1. Θεωρία αποφάσεων και ταξινόμηση κατά Bayes.
2. Tαξινόμηση με τον κανόνα του πλησιέστερου γείτονα.
3. Γραμμικοί και μη γραμμικοί ταξινομητές.
4. Νευρωνικά δίκτυα.
5. Μοντέλα SVM.
6. Δέντρα αποφάσεων.
7. Αλυσίδες και κρυφά μοντέλα Markov.
8. Συνδυασμός ταξινομητών.
9. Εξαγωγή και επιλογή χαρακτηριστικών με διάφορες μεθόδους.
10. Μετασχηματισμοί δεδομένων και μείωση διάστασης διανυσμάτων χαρακτηριστικών.
11. Βασικές έννοιες συσταδοποίησης δεδομένων.
12. Ακολουθιακοί, ιεραρχικοί, και άλλοι αλγόριθμοι συσταδοποίησης δεδομένων (π.χ. κ-μέσων).

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η κάλυψη με ενιαίο τρόπο των πιο διαδεδομένων μεθόδων αναγνώρισης προτύπων, όπως αυτές χρησιμοποιούνται σε διάφορα πεδία εφαρμογών, όπως για παράδειγμα η αναγνώριση φωνής και ήχου, ανάλυση εικόνας και βίντεο, βιομετρία, βιοπληροφορική, κλπ. Το μάθημα καλύπτει τους πιο συνηθισμένους ταξινομητές, μεθόδους επιλογής χαρακτηριστικών, μετασχηματισμούς δεδομένων, και ομαδοποίησής τους.

Το μάθημα έχει τόσο θεωρητικές όσο και πρακτικές συνιστώσες. Οι φοιτητές έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν τεχνικές υλοποίησης των θεωρητικών εννοιών, και πολλά παραδείγματα με τη χρήση γλωσσών προγραμματισμού όπως Java, MATLAB κλπ.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν αποδεδειγμένα, θέματα στο γνωστικό πεδίο της αναγνώρισης προτύπων.
• Γνωρίζουν και να έχουν κριτική άποψη αναφορικά με σύγχρονες εξελίξεις στην αιχμή του πεδίου της αναγνώρισης προτύπων.
• Γνωρίζουν μεθοδολογίες και τεχνικές αναγνώρισης προτύπων, όπως επίσης και τη χρήση τους για την επίλυση τυπικών προβλημάτων.
• Συνδυάζουν τις γνώσεις τους για την ανάπτυξη μεθοδολογιών που εξασφαλίζουν την επιτυχή επίλυση νέων, σύνθετων, προβλημάτων σε επίπεδο σπουδής και πραγματικών προβλημάτων.
• Έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων στο πεδίο αυτό, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.
• Κοινοποιούν πληροφορίες, ιδέες, προβλήματα και λύσεις τόσο σε ειδικευμένο όσο και σε μη-εξειδικευμένο κοινό.
• Συνεργάζονται με τους συναδέλφους τους για τη δημιουργία και παρουσίαση περιπτωσιολογικών μελετών.
• Χρησιμοποιούν τη γνώση που απέκτησαν με τρόπο που δείχνει επαγγελματική προσέγγιση στην εργασία τους.

 

 

ΕΥ701   Βιοπληροφορική

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγικές έννοιες: Η Βιοπληροφορική σήμερα, Βιοπληροφορική και Διαδίκτυο, Βιοπληροφορική στην Ελλάδα και στον κόσμο, Βιοπληροφορική σε ακαδημαϊκό χώρο και εταιρείες.

Μοριακή Βιολογία και Γονιδιωματική: Μοριακά συστατικά οργανισμών. Γονιδίωμα, γονίδια. DNA, RNA, πρωτεΐνες. Μετάδοση της γενετικής πληροφορίας. Σύνθεση DNA, κυτταρική διαίρεση και ρύθμιση κυτταρικού κύκλου. Δομή και λειτουργία γονιδίου, Βασικές αρχές της Γενετικής Μηχανικής.

Βιομοριακή Δομή και Λειτουργία: Βιολογικά Μακρομόρια, Αρχιτεκτονική Πρωτεϊνών, Αλληλουχία, Δευτεροταγής Δομή, Μεμβρανικές και δομικές πρωτεΐνες, Πρωτεϊνική μηχανική, πρόγνωση, και σχεδίαση πρωτεϊνών.

Γλώσσες Προγραμματισμού και Εργαλεία Λογισμικού στη Βιοπληροφορική: Bάσεις δεδομένων πρωτεϊνών και DNA (σε όλα τα επίπεδα), Εργαλεία ανάλυσης της βιολογικής πληροφορίας, Μέθοδοι Υπολογιστικής Ανάλυσης Ακολουθιών Βιομορίων (Μέθοδοι εύρεσης ομοιοτήτων σε ακολουθίες, Πολλαπλή στοίχιση ακολουθιών, Χαρακτηρισμός μοτίβων, Αλγόριθμοι πρόγνωσης στηριζόμενοι στην ακολουθία πρωτεϊνών και DNA). Φαρμακογονιδιακή.

Προαπαιτούμενο: ΕΥ111

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σαν ιδέα η χρήση της πληροφορικής στη Βιολογία ξεκίνησε ήδη από τις αρχές του 19ου αιώνα. Σήμερα, η Βιοπληροφορική έχει καθιερωθεί σαν μια «εφαρμοσμένη επιστήμη» στα πλαίσια της οποίας ερευνούνται, αναπτύσσονται ή εφαρμόζονται υπολογιστικά εργαλεία και προσεγγίσεις για την επέκταση της χρήσης των βιολογικών δεδομένων καθώς και για τη συλλογή, αποθήκευση, οργάνωση, αρχειοθέτηση, ανάλυση και οπτικοποίηση αυτών των δεδομένων. Επομένως, ο εν λόγω κλάδος είναι μια διεπιστημονική περιοχή, η οποία αποτελεί το συνδυασμό της Βιολογίας, με την επιστήμη των Υπολογιστών και την τεχνολογία Πληροφοριών.

Σκοπός  του  μαθήματος  είναι  η παροχή του κατάλληλου θεωρητικού και πρακτικού υπόβαθρου αφενός για τη την επεξεργασία και ερμηνεία Βιοϊατρικών (και Γενετικών) Δεδομένων, και αφετέρου τη μελέτη των υπαρχουσών υπολογιστικών μεθόδων και τεχνικών στα παραδοσιακά αντικείμενα του πεδίου της Βιοπληροφορικής όπως είναι η στοίχιση και σύγκριση ακολουθιών DNA, RNA και πρωτεϊνών, η εύρεση γονιδίων σε ακολουθίες DNA και η χαρτογράφησή τους στα χρωμοσώματα, η πρόβλεψη της δομής των μορίων DNA και RNA, η κατηγοριοποίηση και η πρόβλεψη της δομής των πρωτεϊνών κ.ά.

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν την ικανότητα:

• να ανατρέχουν με ευχέρεια στις βάσεις βιολογικών και γενετικών δεδομένων στο διαδίκτυο
• να επιλέγουν την κατάλληλη βάση ανάλογα με το ερευνητικό ερώτημα
• να εξαντλούν όλες τις πληροφορίες που μπορούν να εξάγουν από μια διαδικτυακή βάση δεδομένων
• να κατανοούν και να εφαρμόζουν σύγχρονες υπολογιστικές μεθόδους και αλγόριθμους Βιοπληροφορικής για την αντιμετώπιση βιολογικών προβλημάτων
• να ανατρέχουν με ευχέρεια στις βάσεις βιβλιογραφικών δεδομένων βιολογικής και ιατρικής έρευνας

να αντιληφθούν τις σύγχρονες προκλήσεις στον τομέα της Βιοπληροφορικής

 

ΕΥ721   Μικροεπεξεργαστές

 

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα αυτό κλείνει τον κύκλο της σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων, και αφορά τη σχεδίαση μικροεπεξεργαστών (και γενικότερα μεγάλης κλίμακας ψηφιακών κυκλωμάτων) με ειδικές (custom) τεχνικές σε φυσικό και κυκλωματικό επίπεδο.

Περιλαμβάνει χωροθέτηση (placement) δομικών κελιών και δρομολόγηση (routing) διασυνδέσεων, διανομή τροφοδοσίας και συστήματος ρολογιού, εξαγωγή (extraction) παρασιτικών στοιχείων, ανάλυση χρονισμού σε κυκλωματικό και φυσικό επίπεδο, δυναμική και στατική κατανάλωση ισχύος, ανάλυση θορύβου (noise) και ακεραιότητας σήματος (signal integrity), ανάλυση προβλημάτων αξιοπιστίας, σχεδίαση υπό στατιστικές μεταβολές παραμέτρων, τεχνικές βελτιστοποίησης.

 

Προαπαιτούμενο: ΕΥ121

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί προχωρημένο μάθημα στην ψηφιακή σχεδίαση και την αρχιτεκτονική υπολογιστών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανόηση των βασικών και κρίσιμων θεμάτων σχεδίασης μικροεπεξεργαστών.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε προχωρημένα θέματα σχεδίασης που απαντώνται σε απλούς σύγχρονους επεξεργαστές.
• Εξηγεί και να επιλύει προβλήματα που σχετίζονται με τη σχεδίαση σύγχρονων επεξεργαστών, ή να σχολιάζει θέματα από σημαντικές δημοσιεύσεις.
• Με βάση κώδικα περιγραφής υλικού που υλοποιεί έναν πραγματικό επεξεργαστή, να προχωρεί σε σχεδίαση με κατάλληλα εργαλεία, καθώς και να συνεργάζεται με τους συναδέλφους του για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια τέτοια εργασία.
• Αναζητάει και να μελετάει σύγχρονη βιβλιογραφία σε διεθνούς κύρους περιοδικά και συνέδρια, να εξηγεί και να αξιολογεί σε ικανοποιητικό βαθμό δημοσιεύσεις από αυτά, καθώς και να παρουσιάζει τα συμπεράσματά του στην τάξη.

 

 

ΕΥ712   Εξόρυξη Δεδομένων

 

Περίγραμμα Μαθήματος

1. Δεδομένα, προβλήματα, και εφαρμογές.
2. Γενικές τεχνικές ανάλυσης και επεξεργασίας δεδομένων.
3. Αλγόριθμοι κατηγοριοποίησης δεδομένων (δένδρα αποφάσεων, στατιστικές τεχνικές).
4. Αλγόριθμοι κατηγοριοποίησης δεδομένων για πολυδιάστατα δεδομένα και για χρονοσειρές.
5. Τεχνικές συσταδοποίησης δεδομένων.
6. Αναπαράσταση γνώσης στο πλαίσιο της εξόρυξης δεδομένων.
7. Ανακάλυψη γνώσης από δεδομένα.
8. Τεχνικές οπτικοποίησης δεδομένων.
9. Τεχνικές για ανεύρεση συσχετισμών σε πολυδιάστατα δεδομένα και σε σχεσιακά δεδομένα.
10. Εφαρμογές των τεχνικών εξόρυξης δεδομένων σε πραγματικά προβλήματα, συμπεριλαμβανομένων προβλημάτων εξόρυξης γνώσης από μεγάλες βάσεις δεδομένων, πολυμέσ&alph