You are here: start » szz » temata
[[szz:temata]]

Home Blog Programování I VŠB: ML Odkazy O mně

Table of Contents

Přehled

  1. Softwarové inženýrství
    1. Byznys modelování. Diagramy aktivit a tříd.
    2. Specifikace požadavků. Diagramy scénářů užití (Use Case) a sekvenční diagramy.
    3. Analýza a návrh systému. Diagramy tříd, relace mezi třídami a organizace modelů.
    4. Modelování dynamického chování objektů pomocí sekvenčních a stavových diagramů.
    5. Implementace systému. Diagramy komponent a nasazení.
    6. Formální metody specifikace. Jazyk OCL a způsob jeho použití.
    7. Návrhové vzory tvořící. Vzory Továrna, Tovární metoda a Prototyp.
    8. Návrhové vzory strukturální. Vzory Kompozit, Adaptér, Dekoratér a Proxy.
    9. Návrhové vzory chování. Vzory Řetěz zodpovědnosti, Příkaz, Iterátor, Pozorovatel, Stav a Strategie.
    10. Využití abstrakce při návrhu programových systémů - abstraktní datové typy, abstrakce algoritmů, rekurze.
    11. Komponentní technologie - principy, struktura komponent, vlastnosti, metody, události.
    12. Návrh aplikací v prostředí Internetu, architektury, webové služby, zabezpečení.
  1. Základy teoretické informatiky
    1. Konečné automaty, regulární výrazy, uzávěrové vlastnosti třídy regulárních jazyků.
    2. Bezkontextové gramatiky a jazyky. Zásobníkové automaty, jejich vztah k bezkontextovým gramatikám.
    3. Matematické modely algoritmů - Turingovy stroje a stroje RAM. Složitost algoritmu, asymptotické odhady. Algoritmicky nerozhodnutelné problémy.
    4. Třídy složitosti problémů. Třída PTIME a NPTIME, NP-úplné problémy.
    5. Pojem relace, homogenní a heterogenní relace, operace s relacemi, vlastnosti. Typy binárních relací. Relace ekvivalence a relace uspořádání.
    6. Obecný pojem operace a obecný pojem algebra. Algebry s jednou a dvěma binárními operacemi. Homomorfismy. Grupy, Booleovy algebry.
    7. Obecná rezoluční metoda a logické programování: rezoluční pravidlo a algoritmus unifikace v predikátové logice 1. řádu.
    8. Pojem (přímého a nepřímého) důkazu. Úplnost důkazových kalkulů v predikátové logice 1. řádu, (ne)rozhodnutelnost, neúplnost teorií obsahujících aritmetiku.
  1. Softwarové inženýrství
    1. Deklarativní programovací jazyky, význam funkcionálního a logického programování.
    2. Struktura a činnost překladače, tvar zdrojového a cílového programu. Interpretační a kompilační překlad. Fáze překladu, vnitřní struktura překladače.
    3. Vyšší programovací jazyky a jejich moderní rysy (správa paměti, implementace objektově orientovaných prvků, výjimky).
    4. UML, základní diagramy a použití.
    5. Návrhové vzory, jejich rozdělení a příklady.
    6. Atributovaný syntaxí řízený překlad. Sémantické akce.
    7. Softwarový proces, postup a metody tvorby softwarového produktu.
  1. Informační systémy
    1. Analýza datová, normální formy relací. Analýza funkční, dynamická - metody a nástroje.
    2. Návrh implementace, metody a nástroje.
    3. Paralelní procesy v databázích. Transakce, zamykání, uváznutí, dvoufázový protokol.
    4. Architektury databázových systémů. Distribuované báze dat, definice, centralizace řízení, rozmístění dat.
    5. Architektury informačních systémů v prostředí Internetu.
  1. Počítačová grafika
    1. Základní metody výstupu grafické informace. Technické a softwarové prostředky pro grafický výstup.
    2. Reprezentace barev (systémy RGB, HSV, HLS, CMY, CMYK).
    3. Komprese obrazu, zejména ztrátová komprese JPEG a MPEG.
  1. Počítače a sítě
    1. Architektura univerzálních mikroprocesorů. Principy urychlování činnosti procesorů.
    2. Základní vlastnosti monolitických počítačů a jejich typické integrované periférie. Možnosti použití.
    3. Struktura OS a jeho návaznost na technické vybavení počítače.
    4. Protokolová rodina TCP/IP.
    5. Metody sdíleného přístupu ke společnému kanálu.
    6. Problémy směrování v počítačových sítích. Adresování v IP, překlad adres (NAT).
    7. Bezpečnost počítačových sítí s TCP/IP: útoky, paketové filtry, stavový firewall. Šifrování a autentizace, virtuální privátní sítě.

Softwarové inženýrství

Byznys modelování. Diagramy aktivit a tříd.

  • aktivitní diagram: aktivita, tok, rozhodnutí, začátek/konec, fork/join
  • use-case diagram
  • BPMN, eEPC

Specifikace požadavků. Diagramy scénářů užití (Use Case) a sekvenční diagramy.

Analýza a návrh systému. Diagramy tříd, relace mezi třídami a organizace modelů.

Modelování dynamického chování objektů pomocí sekvenčních a stavových diagramů.

Implementace systému. Diagramy komponent a nasazení.

  • diagram komponent: komponenta, rozhraní, závislost; různé stereotypy: infrastructure, database, application
  • diagram nasazení: uzly, komponenty

Formální metody specifikace. Jazyk OCL a způsob jeho použití.

  • konečný automat
  • algebraické specifikace - představení, popis, signatury, axiomy
  • OCL
    • deklarativní, bez vedlejších efektů, napojení na UML (napojení na MOF - Meta-Object Facility)
    • context - třída, metoda
    • typy - Boolean, Integer, Real, String
    • conditions - invariant, pre, post, body, def, init, derive
    • operátory - and, or, not, implies, promenna@pre
    • části - if/then/else/endif, let/in, self,
    • kolekce
      • Set, Bag, OrderedSet, Sequence
      • sum, size, count(obj), asSet (a další), append, prepend, in/excludes, in/excludesAll, in/excluding, indexOf, isEmpty
      • forAll, exists, collect, select, reject, isUnique, iterate(iter; accum | expres), sortedBy
  • Singleton
  • Tovární metoda je na jeden typ, Továrna na více příbuzných typů
  • Prototyp je na klonování
  • Řetěz zodpovědnosti - každý má následovníka
  • Strategie - napojená na Context

Využití abstrakce při návrhu programových systémů - abstraktní datové typy, abstrakce algoritmů, rekurze.

  • oddělení implementace, rozhraní, implementace v OOP (zapouzdření, integrita vnitřku
  • diagram signatury
  • operace typu konstruktor, selektor a modifikátor
  • asociativní pole, zásobník, seznam, fronta, iterátor, množina, zobrazení, textový řetězec, strom, halda

Komponentní technologie - principy, struktura komponent, vlastnosti, metody, události.

Základy teoretické informatiky

Konečné automaty, regulární výrazy, uzávěrové vlastnosti třídy regulárních jazyků.

  • DKA: stavy, vstupní abeceda, přechodová funkce, počáteční stav, přijímací stavy
  • NKA: přechodová funkce a počáteční stavy jiné
  • normovaný tvar
  • jazyk KA
  • uzavřený vůči: sjednocení, průniku, zřetězení, iteraci, doplňku, rozdílu, levému a pravému kvocientu
  • regulární výrazy, konstrukce automatu, převod

Bezkontextové gramatiky a jazyky. Zásobníkové automaty, jejich vztah k bezkontextovým gramatikám.

  • CFG = neterminály, terminály, startovací neternimál, pravidla
  • zápis pravidel
  • levá a pravá derivace, derivační strom, jednoznačná gramatika
  • zásobníkový automat = stavy, vstupní abecena, zásobníková abeceda, počáteční stav, počáteční symbol zásobníku, přechodová funkce
    • přijímající, kdyz skončí s přecčteným slovem a prázdným zásobníkem

Matematické modely algoritmů - Turingovy stroje a stroje RAM. Složitost algoritmu, asymptotické odhady. Algoritmicky nerozhodnutelné problémy.

Třídy složitosti problémů. Třída PTIME a NPTIME, NP-úplné problémy.

Pojem relace, homogenní a heterogenní relace, operace s relacemi, vlastnosti. Typy binárních relací. Relace ekvivalence a relace uspořádání.

  • reflexivni, tranzitivni, symetricka, antisymetricka, asymetricka
  • ekvivalence = refl, sym, tran
  • castecne usporadani = refl, tran, antisym
  • ostre usporadani = asym, tran
  • zobrazeni

Obecný pojem operace a obecný pojem algebra. Algebry s jednou a dvěma binárními operacemi. Homomorfismy. Grupy, Booleovy algebry.

  • operace = postup ze vstupů na výstupy
  • nulární, unární, binární, ternární
  • aritmetické, logické, vektorové, …
  • algebra = část matematiky studující operace a relace; daná nosičem a množinou operací
  • grupoid = algebraická struktura s jednou operací; konečný nosič = konečný grupoid;
    • pologrupa - asociativní
    • monoid - jednotkový prvek
    • grupa - inverzní prvky
    • Abelova grupa - komutativní
  • okruh - dvě operace
  • těleso - má inverzní prvky; (Z, +, .) = okruh, (R, +, .) = těleso
  • homomorgismus = zobrazení mezi grupoidy
  • Booleova algebra: (A, ^, v, -, 0, 1)
    • komutativita, distributivita, neutralita 0 a 1, komplementarita, nedegenerovanost

Obecná rezoluční metoda a logické programování: rezoluční pravidlo a algoritmus unifikace v predikátové logice 1. řádu.

  • skolemizace: EI, přejmenovaní proměnných, elim. kvant., přenesení negace doprava, přenesení kvantifikátorů doleva, doplnění konstant a funkcí, distribuce, zjednodušení
  • unifikace
  • rezoluční pravidlo

Pojem (přímého a nepřímého) důkazu. Úplnost důkazových kalkulů v predikátové logice 1. řádu, (ne)rozhodnutelnost, neúplnost teorií obsahujících aritmetiku.

  • teorémy, hypotézy
  • korektnost: vše dokazatelné je pravdivé
  • sémantická úplnost: vše pravdivé je dokazatelné
  • Hilbertova snaha o popsání matematiky, Godel dokazal neúplnost (něco nelze ani dokázat ani vyvrátit)
  • PL1 je úplný
  • rozhodnutelnost teorie
  • Robinsonova aritmetika (konečně axiomatizovatelná) + schéma axiomů indukce = Peanova aritmetika (nekonečně axiomatizovatelná)
  • rekurzivní axiomatizovatelnost - algoritmus v konečném čase rozhodující o axiomu

Softwarové inženýrství

Deklarativní programovací jazyky, význam funkcionálního a logického programování.

  • Prolog
  • SQL
  • Lisp, Scheme
  • Haskell
  • čisté funkce - deterministické, bez vedlejších efektů
  • striktní a nestriktní vyhodnocení - pořadí a použití nekonečných množin apod.

Struktura a činnost překladače, tvar zdrojového a cílového programu. Interpretační a kompilační překlad. Fáze překladu, vnitřní struktura překladače.

  • lexikální analýza - regulární jazyk
  • syntaktická analýza - bezkontextová gramatika
  • sématická analýza - typová kontrola
  • mezikód - tříadresní kód, zásobníkový kód - optimalizace
  • tabulka symbolů
  • preprocesor

Vyšší programovací jazyky a jejich moderní rysy (správa paměti, implementace objektově orientovaných prvků, výjimky).

  • interpretované / kompilované
  • imperativní (strukturované, objektové) / deklarativní (funkcionální, logické)
  • správa paměti: ruční / automatická
    • přidělování: zásobník / halda (first fit, best fit, buddy systém)
    • regenerace: dvoufázové značkování / počítání odkazů; defragmentace
  • procesy a vlákna: synchronizace
  • výjimky
  • zapouzdření, dědičnost, polymorfismus

UML, základní diagramy a použití.

  • struktura: třídní, objektový, komponentní, package, deployment
  • chování: aktivitní, sekvenční, stavový, use-case
  • tvořící - továrna, prototyp, singleton
  • strukturální - kompozit, adaptér, proxy, dekorátor
  • chování - řetěz zodpovědnosti, příkaz, iterátor, pozorovatel
  • antivzory - magické tlačítko (kód v UI), cyklická závislost

Atributovaný syntaxí řízený překlad. Sémantické akce.

Softwarový proces, postup a metody tvorby softwarového produktu.

Informační systémy

Analýza datová, normální formy relací. Analýza funkční, dynamická - metody a nástroje.

  • konceptuální model, logický model, fyzický model
  • Armstrongova pravidla: triviální závislost, tranzitivita, kompozice, dekompozice
  • normální formy
    • 1.NF - atomické atributy
    • 2.NF - úplná závislost na klíči
    • 3.NF - bez závislosti mezi sekundárními atributy
    • B-C NF - všechny závislosti obsahují klíč
    • 4.NF - bez multizávislostí
  • datová analýza - lineární zápis entitních typů, 2x ERD, datový slovník + integritní omezení
  • funkční analýza - funkční požadavky, DFD, minispecifikace
  • dynamická analýza - stavový diagram (stavy, podmínky, akce), životní cyklus entity
  • konkretizace analýzy
  • systémový návrh: HW a SW prostředí, nefunkční vlastnosti, architektura prostředí, časový harmonogram
  • doplnění funkční analýzy: minispecifikace - algoritmy, transakce, indexy, rozmístění dat, kontrola rozpoznatelnosti stavů, moduly a afinita funkcí
  • mezní provoz: spuštění a instalace, zálohování, archivace, pád a zotavení
  • doplnění systémových funkcí: uživatelé, logování

Paralelní procesy v databázích. Transakce, zamykání, uváznutí, dvoufázový protokol.

  • zpožděná aktualizace, přímá aktualizace, stínové stránkování
  • zamykání: souborů, tabulek, záznamů, buňek
  • zámky: sdílený, výlučný
  • uváznutí (deadlock)
    • prevence - čekání na všechny zámky
    • plánovače
    • časová razítka
    • detekce a ukončení transakce

Architektury databázových systémů. Distribuované báze dat, definice, centralizace řízení, rozmístění dat.

  • centrální, file-server, klient-server (+ distribuované)
  • distribuovanost - centralizované / decentralizované řízení
  • rozmístění - replikace, fragmentace
  • cloud

Architektury informačních systémů v prostředí Internetu.

  • třívrstvé architektury
  • tenký / tlustý klient
  • komponenty různých architektur: J2EE, ASP.NET

Počítačová grafika

Základní metody výstupu grafické informace. Technické a softwarové prostředky pro grafický výstup.

  • prostředky pro vstup: tablet, stylus, myš, skener, foťák, kamera
  • prostředky pro výstup: dočasný - obrazovka (CRT, LCD, plasma), trvalý - tiskárna (jehličky, inkoust, laser)
  • metody kreslení, vyhlazování čar, ořezávání čar

Reprezentace barev (systémy RGB, HSV, HLS, CMY, CMYK).

  • HSV = hue, saturation, value (brightness); barevný kužel

Komprese obrazu, zejména ztrátová komprese JPEG a MPEG.

  • BMP, PCX - RLE
  • PNG - LZW
  • JPEG
    1. převod do YUV (jas + barva)
    2. rozdělení na makrobloky
    3. kvantizace
    4. Huffmanovo kódování
  • MPEG - rámce: I (celé), P (z minulých), B (z minulých i budoucích)

Počítače a sítě

Architektura univerzálních mikroprocesorů. Principy urychlování činnosti procesorů.

Základní vlastnosti monolitických počítačů a jejich typické integrované periférie. Možnosti použití.

Struktura OS a jeho návaznost na technické vybavení počítače.

  • procesory
  • procesy
  • paměť
  • soubory
  • v/v
  • síť
  • monolitické / modulární / otevřené

Protokolová rodina TCP/IP.

  • OSI vrstvy: Physical, Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application
  • TCP/IP vrstvy: Network, Internet, Transport, Application
  • protokoly: SMTP, POP3, FTP, Telnet, DNS, TFTP, SSH, SNMP
  • TCP / UDP
  • ARP, RARP - překlady IP adres na MAC adresy
  • DHCP, BOOTP
  • ICMP - echo a další

Metody sdíleného přístupu ke společnému kanálu.

  • Aloha - netestuje médium, používá potvrzování
    • taktovaná Aloha - redukce kolizního slotu
    • řízená Aloha - prodlužuje čekání mezi pokusy
  • CSMA - příposlech na médiu, nutná krátká vzdálenost
    • p-naléhavost, varianty podle pravděpodobnosti vysílání (testuje volnost kanálu 1x / pokaždé)
    • CD - jam signál
  • deterministicky
    • centrálně: cyklická výzva / binární vyhledávání / na žádost
    • distribuovaně: rezervace kanálu / logický kruh (token) / virtuální logický kruh (vysílání může začít v předem daném intervalu)

Problémy směrování v počítačových sítích. Adresování v IP, překlad adres (NAT).

Bezpečnost počítačových sítí s TCP/IP: útoky, paketové filtry, stavový firewall. Šifrování a autentizace, virtuální privátní sítě.

  • paketový filtr - 2., 3. a 4. úroveň
  • stavový firewall - 5. a vyšší úroveň - FTP
  • aplikační brány (proxy firewall)
  • (D)DoS útoky
  • VPN - SSL / IPSec
szz/temata.txt · Last modified: 06.03.2014 11:00 (external edit)
Recent changes RSS feed Donate Powered by PHP Valid XHTML 1.0 Valid CSS Driven by DokuWiki