Sissejuhatus infotehnoloogiasse
...ajalugu, suunad, põhialused, tehnoloogia, äri.
 |
Ainekood: ITI0101 Õppejõud: Tanel Tammet |
Loeng neljapäeval, 1 novembril
1. novembri loengu teemaks on opsüsteemide administreerimine (vt ka sysadmin ja devops wikis). Loengu annab Edmund Laugasson, kes edaspidi annab samal teemal täiskursuse: neljapäevane on selle lühike koond.
Kursuse eesmärk
- Anda kokkusurutud ülevaade informaatikast tervikuna.
- Anda ajalooline ülevaade IT teooria, tehnoloogia ja äri arengust.
- Tutvustada edaspidiseid teemasid/loengukursusi stuudiumi vältel.
Videosalvestused
On vaadatatavad sellelt lingilt.
Maht, aeg, tulemus
Kaks loengut nädalas. Kui pole teisiti märgitud, toimuvad kõik loengud auditooriumites U06A-201 ning U06A-229 järgmistel aegadel:
- Esmaspäeval kell 12:00: loeng eksamiks vajalike materjalide ja koduülesannetega. Õppejõud Tanel Tammet.
- Neljapäeval kell 12:00: süvaloengud kitsamatel teemadel, tervikkursuste ülevaated ja teemasid tööstusest. Erinevad õppejõud. Ka siin antakse vahel koduülesandeid.
Kursus lõpeb eksamiga. Eksam on kirjalik, kaks või enam tundi, kümme küsimust ja ülesannet.
Kursuse käigus on iga nädal vaja võrgus täita valikvastustega kümne-kahekümne küsimusega mikro-kontrolltöö ühe nädala materjalide kohta, aega selleks on iga kord üks nädal. Kontrolltöö publitseeritakse siinsamas lehel nädalavahetusel. Samuti antakse kursuse käigus teha harjutusi: need tuleb teha iseseisvalt ja tulemused vastata samades mikro-kontrolltöödes.
Kursuse hinne arvutatakse nii: eksamipunktid (0...100) + kontrolltööde summaarne tulemus. Positiivsed hinded algavad 50 punktist. Igas kontrolltöös on ca kümme küsimust: kaks viga kontrolltöös on üks veapunkt, neli kaks veapunkti jne, tegemata kontrolltöö on viis veapunkti. Tudengi kõigi kontrolltööde miinuspunktide summast lahutatakse keskmine kontrolltööde miinuspunktide summa, vahe ongi summaarne tulemus.
Kontrolltöö ja koduülesanne
Kontrolltöö nr 8 on siin. Täida oma nimi, tudengikoodi ja emaili väljad. Vali iga küsimuse järel see vastus, mis paistab olema pakututest kõige õigem.
NB! Salvestada saad ainult ühe korra, parandusi teha ei saa. Iga kaks viga annavad ühe veapunkti, ehk, üks viga veapunktina arvesse ei lähe.
Seda kontrolltööd saab teha 29 oktoobrist kuni 3 novembrini (kaasa arvatud).
Siin on ka 2018 septembri kontrolltööde tulemused.
Koduülesanne sel nädalal:
Järgmise nädala kontrolltöös (4 nov) tulevad ülesanded, mida on vaja teha linuxil (või üldisemalt, unixil). Sestap ülesanne kõigile windowsi-kasutajatele: pange endale peale windows subsystem for linux. Loe lisaks wikist.
Keerulisema alternatiivina (näiteks vanaaegse Windowsi jaoks) on Linux installeerimiseks windowsile võimalik kasutada virtualboxi (ok installijuhend siin)või vanaaegset wubi.
Kui sa oled Linuxi või Apple kasutaja, siis ei ole sul vaja midagi installeerida.
Kui sul mingil põhjusel järgmisel nädalal arvutit pole, pead leidma ülikoolist mõne linuxiga masina, kus ülesannet teha.
Praktilised iseseisvad tööd
Kursuse käigus tuleb teha mõned iseseisvad praktilised tööd, mille kohta on jooksvates kontrolltöödes küsimusi ja mille ainetel tulevad mõned küsimused eksamil.
Mitmed iseseisvad tööd kasutavad D.Ecki simulaatoreid The Most Complex Machine saidilt. Nee simulaatorid vajavad javat ja kõige parem on nad alla laadida ja oma masinas käivitada: siit leiad õpetuse, kuidas seda teha.
Loengute plaan ja materjalid
Kursusel ei ole ühtegi konkreetset õpikut. Järgnevas on toodud iga loenguga seotud materjalid eraldi.
Kursus jaguneb kaheks blokiks: esimene kolmandik sissejuhatus ja ajaloopõhine tehnoloogiaülevaade, järgmised kaks kolmandikku erinevad tehnoloogiad, arvutiteadus ja äri.
Loengute plaan on esialgne, töö käigus ilmub siia kindlasti muutusi. Seega, täpselt adekvaatsed ja õiged on need materjalid, mille loeng on kas juba läbi või tuleb järgmisena: kõik tuleviku-loenguid puudutavad materjalid on vanad, ning saavad loengu kättejõudmise ajaks mingil määral modifitseeritud ja täiendatud.
Senised loengud peaksid olema vaadatavad sellelt lingilt
NB! Ei ole mingit garantiid, et loengud jäävad üles mitmeks kuuks või et kõik loengud võrku ilmuvad.
1. nädal. Sissejuhatus: arvuti ja info, õppekavad ja teaduskond.
- Esmaspäeval: Sissejuhatus. Arvuti ja info kodeerimise põhimõtted.
- Loengumaterjal: itsissejuhatus1a.ppt, itsissejuhatus1a.pdf.
Lisaks:
- vaata väikest Turingi masina videot
- loe juttu ja mängi andmete esitamise appletiga. Vajab javat ja sul brauseri all tõenäoliselt käima ei lähe. Seega kas: (a) loe siit, kuidas Ecki laborid oma masinasse panna ja lae alla ning katseta laboriga DataReps.jar mille jutu leiad siit allosast Data Representations alt (b) või säti brauser lubama valitud applette: loe siit
- loe läbi: Paul Graham: Why nerds are unpopular?
- loe läbi: Tanel Tammet: Inimlikkus on loomalikkus
2. nädal: Ajaloo algus ... 1940 ja küberkaitse.
- Esmaspäeval: Varane ajalugu. Industrialiseerimine. Teoreetilised alused. Loogika. Esimesed arvutid.
- Loengumaterjal: itsissejuhatus2a.ppt, itsissejuhatus2a.pdf.
- Neljapäeval: Ülevaade IT õppekavadest (Kalle Tammemäe) ning küberkaitse ja IT turvaküsimused (Sten Mäses).
- Loengumaterjal: Turvaloeng_konsp_2018_09_13_.pdf. Neljapäevase loengu küsimused tulevad ainult Steni loengu kohta.
Lisaks:
- Kruusi diskreetse matemaatika kursus!
- Paul Graham: What you'll wish you'd known
- Sama asi diskreetse matemaatika kursuses: harjuta lausearvutuse tõeväärtustabelite tegemist: vaata vanu eksamiülesandeid (1, 2, 3) tee ülesandeid ise juurde ja kasuta seda rakendust enesekontrolliks. Vajuta algul selle rakenduse "syntax" nuppu, siis näed, kuidas valemeid kirjutada. Tõeväärtustabeli jaoks vajuta '"Build" a truth table' nuppu.
- Turingi masina simulaator
- Alustada: Loogika aine ja ajalugu
- lõpmatuse osa BBC dokumentaalsarjast
- Varastest masinatest:
- Jacquard'i kangasteljed
- QWERTY klaviatuurist
- Näide olulisest analoogarvutist: Norden bombsight
- Inglise krüptosaaga: Colossus, Turing, sakslaste Enigma ja Lorenz SZ 40
- Esimesed digitaalsed elektriga töötavad arvutid:
- Konrad Zuse
- Atanasoffi elektronarvuti
- Mark I: esimene programmeeritav elektromehaaniline arvuti.
- Tutvu krüptoloogiaga: sirvi veidi seda iseõppe kursust
3. nädal: Keskajalugu 1940-1960 ja e-riik.
- Esmaspäeval: Keskajalugu : II maailmasõda kuni kuuekümnendateni. Arvutid ja programmeerimine. Keeled ja rakendused. Integraalskeemid.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus3o.ppt, Itsissejuhatus3o.pdf.
- Neljapäeval: e-riik. Margus Püüa. Vaata 20. septembri loengu videosalvestust.
- Lisaks:
- Paul Graham: Undergraduation pluss järelmärkused: more advice for undergrads
- IBM-i varased mehaanilised tabulaatorid
- ferriitmälu
- Fortran ja IBM 704 ja taustaks raadiolampidega arvutite suur tabel
- PDP-1 restoration project, ,Spacewar: esimene graafiline arvutimäng, ja ajaloo-video,töötav versioon javascriptis ja taustaks esimeste arvutimängude tabel
- Ivan Sutherland's sketchpad video vt ka sketchpadi artikkel
- Douglas Engelbart "mother of all demos"
- SAGE
- Counterculture
- Silicon Valley vt ka seda kaarti
- Whole earth catalog wikis ja skaneeritud sisu
4. nädal: Keskajalugu 1970 ... 1990 ja tekstitöötlus
- Esmaspäeval: Keskajalugu jätkub: seitsmekümnendad, kaheksakümnendad. Mikroprotsessorid. Mini-, mikro- ja persionaalarvutid.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus4o.ppt, Itsissejuhatus4o.pdf.
- Neljapäeval: Tekstitöötlus (word, powerpoint, libreoffice, Latex, markdown, ...). Ivari Horm.
- Loengumaterjal: Slaidid ja demofailid.
Lisaks:
- Jätk küsimusele "mida ülikoolis teha?". Joel Spolsky: Advice for Computer Science College Students
- Apple 1984 Macintosh: reklaamklipp ja Steve Jobs esitlemas
- intel 4004 skeemid, simulaatorid ja ajalugu, simulaator
- MOS 6502 simulaator ja easy 6502 pisiõpik ja terminaator oli progetud 6502 assembleris klipp
- Spacewar: esimene graafiline arvutimäng,töötav versioon javascriptis
- Atari muuseum
- mehaaniline pong ja taustaks
- SRI international
- Bell labs
- Eric Raymond: How to become a hacker
- Colossal Cave (adventure) teksti-seiklusmäng javascripti versioon. Vaata ka suuremat kollektsiooni vanade teksti-seiklusmängude javascripti-versioonidest.
- Magnavox odyssey
5. nädal: Lähiajalugu 1990-... ja tabelarvutus
- Esmaspäeval: Lähiajalugu: kaheksakümnendate teine pool kuni 2005. IBM PC, Macintosh, uued vanad opsüsteemid. Võrgundus ja veeb.
- Loengumaterjal a osa:Itsissejuhatus5oa.ppt, Itsissejuhatus5oa.pdf.
- Loengumaterjal b osa:Itsissejuhatus5ob.ppt, Itsissejuhatus5ob.pdf.
- Loengumaterjal c osa:Itsissejuhatus5oc.ppt, Itsissejuhatus5oc.pdf.
- Neljapäeval: Tabelarvutus. Ivari Horm.
- Loengumaterjal: Slaidid ja demofail
Lisaks:
- Arvutimuuseum Tartu ülikoolis
- Thirst for knowledge may be opium craving
- GUI ajalugu
- 101 arvutireklaami
- Arvutite ajaloolised tv-reklaamid
- "Teejuht võrgumeediasse" toorik aastatest 1995-1996. Pakub eeskätt ajaloolist huvi.
- Tutvu: J.Penjami lühiülevaade Eestis tehtud ja olnud varastest arvutitest
- Apple Macintoshi reklaamfilm: 1984
6. nädal: Programmeerimise alused, masinalähedane programmeerimine ja andmetüübid
- Esmaspäeval: Programmeerimise alused, Turingi masin ja assembler ja seos riistvaraga ja abstraktsemad kihid.
- Loengumaterjal: itsissejuhatus6a.ppt, itsissejuhatus6a.pdf.
- Tööta läbi nii palju Easy 6502 pisiõpikust kui jõuad.
- Loe The infinite space between words
- Loe Latency numbers every programmer should know
- Neljapäeval: loeng andmetüüpidest masinalähedaselt: täisarvud, komadega arvud, stringid, massiivid, listid, puud, hashid jne.
- Loengumaterjal: itsissejuhatus6b.ppt, itsissejuhatus6b.pdf
Lisaks tarkvarast:
- Segaduses algajad
- Väga hea raamat riistvaralähedasest programmeerimisest: Computer Systems: A Programmer's Perspective. Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron, Carnegie Mellon University
- Vaata, kuidas eri kompilaatorid assemblerit genereerivad
- Loe veidi ja uuri What every programmer should know about memory
- Ajalooteema meenutuseks proovi Apple II Karateka simu (mängimiseks qwaszx(? või all paremal klahvid ?), tühik ja nooleklahvid). Vaata taustaks Karateka, Jordan Mechner ja Prince of Persia
Lisaks riistvarast:
- lühike lugu transistoride kasutamisest loogikalülituste ehitamiseks ja vaata veidi täienduseks siit ja protsessorist siit
- Tore mõte on teha D.Ecki harjutusi, osad siit: Eck laborid. Need simulaatorid vajavad javat ja kõige parem on nad alla laadida ja oma masinas käivitada: siit leiad õpetuse, kuidas seda teha. Süvene 4-biti liitjasse, kuni sa temast korralikult aru saad. Seejärel loe ise läbi, proovi ja tee mõlemist osast vähemalt üks harjutus, kus tuleb ise elektroonikaskeem ehitada:
- Head alternatiivsed simulaatorid katsetamiseks:
- Minecrafti spetsidele: redstone ja arvutid
- introd siin ja siin ja loogikalülitused
- shock and awe: täielik 4-bitine arvuti minecraftis
- Veidi tutvuda nende saitidega:
- Loe, kuidas ARM chipid alguse said ja olid inspireeritud 6502 protsessorist:
7. nädal: Programmeerimiskeeled ja suurte infosüsteemide arhitektuur.
- Esmaspäeval: Erinevad programmeerimiskeeled ja kompileerimine/interpreteerimine.
- Loengumaterjal: itsissejuhatus7.ppt, itsissejuhatus7.pdf
- Neljapäeval: Kalle Tominga loeng. Loengu slaidid siin, vaata ka videosalvestust.
Lisaks: Tutvu veidi nende populaarsus-võrdlustega:
- Tiobe programmeerimiskeelte populaarsusindeks ja selle graafik
- Githubi progekeelte populaarsusindeks
- Nõudluse järgi populaarsusindeks
Tillukeste interpretaatorite ja kompilaatorite koodinäited:
Siis vaata veidi neid asju:
Ja väga detailidesse minekuks on huvitav lugeda Javascripti interpretaatorite/kompilaatorite optimeeringutest:
8. nädal: Operatsioonisüsteemid ja võrgud
- Esmaspäeval: Operatsioonisüsteemid.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus8o.ppt, Itsissejuhatus8o.pdf.
- Neljapäeval: võrgu funktsioneerimise sissejuhatus ja edaspidise suurema kursuse ülevaade. Õppejõud Ivo Müürsepp.
- Loengumaterjal: ITI0101_arvutivorgud.pptx, ITI0101_arvutivorgud.pdf.
- Soovitavat katsetamist:
- Eriti soovitavat lugemist:
- Muidu soovitavat lugemist:
- Wikipedia artikkel opsüsteemidest
- Linux distributions
- päris hea opsüsteemide ehituse pisi-tutorial
- Ulrich Drepperi cache-lühiülevaade ja paralleelsuse-ülevaade
- üldse mitte kohustuslik (algajatel raske mõista :-) The Art of Unix Programming
- Minix: Linuxi inspiratsiooniks olnud mini-UNIX
- Unix history
- virtuaalmälu vikipeedias
- multitasking vikipeedias
- Väga detailne ülevaade mälu organiseerimisest
9. nädal: Tarkvara arhitektuur ja arvuti/opsüsteemide administreerimine
- Esmaspäeval: Tarkvara arhitektuur. Teegid, komponendid, andmebaasid jms.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus9a.ppt, Itsissejuhatus9a.pdf.
- Neljapäeval: Administreerimise sissejuhatus ja kursuse ülevaade.
Kohustuslikku lugemist
- The law of leaky abstractions
- No silver bullet ja lühem kokkuvõte
- Paul Reeves: What is software design? vana artikkel ja What Is Software Design: 13 Years Later
- mis on vabatarkvara Gnu interpretatsiooni kohaselt
- Lisaks: täiesti mittekohustuslikke ideid lugemiseks:
10. nädal: Võrgurakendused ja robootika
- Esmaspäeval: Võrgurakenduste tehnoloogia.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus10.ppt, Itsissejuhatus10.pdf.
- Neljapäeval: robootika. Õppejõud Gert Kanter ja Juhan Ernits.
Tutvuda lühidalt:
https://coder-coder.com/learn-web-development/
- http://www.w3c.org/.
- Võrgurakendused I kursus.
- lihtsaid cgi programminäiteid ja lisaks funktsioneerivate näidetena
- Võrgurakendused I kursus.
- Apache veebiserver
- õppejõu ühe-lehe javascripti rakendus erineva data integreerimiseks: http://www.sightsmap.com/
Robootikast:
11. nädal: Rekursioon, funktsionaal- ja loogiline progemine, andmebaasid
- Esmaspäeval: Rekursioon. Funktsionaalne ja loogiline programmeerimine.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus12o.ppt, Itsissejuhatus12o.pdf.
- Neljapäeval: Andmebaasid. Õppejõud Priit Raspel.
Lisaks proovi ja loe veidi:
- Fraktaalid wikipedias
- Mandelbub: scrolli allapoole ja vaata videoklippe ka.
- ja Mandelbroti fraktaal online
- Mandelbroti hulga (pildi) joonistamise programme mitmes eri keeles
- Tower of Hanoi
- Lambda-arvutus
- Vaata ja proovi näiteid modifitseerida:
- Võta seesama Ecki labor, mis varem (Ecki laborite allalaadimine ja katsetamine) ja käivita TMCM_Labs.jar.
- Avanevas menüüs võta xTurtle lab ja lae sisse näiteks BinaryTrees.txt, RecursiveBush.txt, KochCurves.txt
- Loe lisaks Lihtsamad rekursiivsed pildid
- Huvi korral installeeri ja proovi Prologi: SWI Prolog.
12. nädal: Algoritmid: lahenduvus ja keerukus.
- Esmaspäeval: Algoritmid: lahenduvus.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus13a.ppt, Itsissejuhatus13a.pdf.
- Neljapäeval: Algoritmid: keerukus. Ülevaade kursusest. Õppejõud Marko Kääramees.
Lisaks tasub vaadata:
Lisaks:
13. nädal: Tehisintellekt.
- Esmaspäeval: Tehisintellekt: ülevaade, semantika, loomulik keel, loogika.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus14o.ppt, Itsissejuhatus14o.pdf.
- Neljapäeval: Tehisintellekt: õppimismeetodid.
Ajuteaduse teemadel tasub kõigepealt vaadata/kuulata Metzingeri loengut
- Taustaks: tehisintellektinduse magistrikursus TTÜs ja ülevaade tehisintellektinduse valdkondadest
- Lisaks tasub vaadata:
- Kuidas AlphaGo töötab
- How networks become conscious ja Why can't my computer understand me
- Miks mitte karta super-tehisintellekti
- Marvin Minsky The Society of Mind
- Õppimisalgoritmidest ja Google artiklid õppimisalgoritmidest
- Teadmiste integraatorid Ibm Watson, Wolfram Alpha ja Siri
- Päris hea võrgust lugev ja õppiv süsteem NELL vt ka seniõpitut ja olulist alus-meetodit
- Klassikaline vestlev pseudointellekt
- Loe Matrix, Skynet ja sõda teispoolsusega, Dennetti artikleid, tuntud õpikut,
14. nädal: Tarkvara arendus ja IT äri.
- Esmaspäeval: Tarkvaraarendusprotsess, IT projektid ja äri.
- Loengumaterjal: Itsissejuhatus15o11.ppt, Itsissejuhatus15o11.pdf.
- Neljapäeval: IT projektid ja arendus reaalsetes organisatsioonides; Sessil hakkamasaamine.
Lisaks:
- How projects really work
- Agile ja lisaks selle juurde Martin Fowleri artikkel
- Programmeerimine: oskajad ja mitteoskajad
- Sam Altmani startup-kursuse loenguvideod
- Kohustuslikud artiklid (toodud ka sellel lehel allpool,kohustuslike lugemismaterjalide osas):
- Paul Graham: How to start a startup?
- Paul Graham: Great hackers
- Joel Spolsky: IT firma töökorraldus: 12 steps: http://www.joelonsoftware.com/articles/fog0000000043.html
- Paul Reeves: What is software design? vana artikkel ja What Is Software Design: 13 Years Later
- Gnu manifestid The Free Software Definition ja Selling Free Software
- Fred Brooks 1986: No Silver Bullet
- Random ramblings: Top ten geek business myths
- 20 aastat kogemust tarkvara arendusmeetoditega
- 20 aastat kogemust tarkvara arendusmeetoditega
15. nädal: Konsultatsioon ja loengud ettevõtetest.
- Esmaspäeval: Ettevõtete / organisatsioonide vajadused, nõutud oskused, töö. Välisloengud ettevõtetest: Jaagup Irve http://zaumstudio.com/ ja Uku Tammet http://transferwise.com
- Neljapäeval: TBA ja konsultatsioon
16. nädal: Konsultatsioon ja loengud ettevõtetest.
- Esmaspäeval: Välisloengud ettevõtetest ja võimalus küsida eksami kohta.
Näiteid vanadest eksamitest
Siin on näited ca 10 aastat tagasi tehtud eksamitest. Tegelikud eksamiküsimused tulevad teistsugused, formaat on sama.
Kohustuslikud lugemismaterjalid
Järgnevate materjalide läbilugemine on kursuse läbimisel kohustuslik. Kursuse jooksul tuleb siia veidi täiendusi:
- Loogika ainest ja ajaloost: T.Tammet: Loogika aine ja ajalugu: sissejuhatus T.Tamme, T.Tammeti ja R.Prangi loogikaõpikule "Mõtlemisest tõestamiseni".
- Alan Turing Computing Machinery and intelligence
- Abstraktsioonidest ja tehnoloogiatükkidest: Law of leaky abstractions
- Stiilist või midagi: The Tao of Programming. Selle teksti inspiratsiooniks/taustaks on daodejing, see tausta-originaal-daodejing ei ole kohustulik lugemine.
- Kohustuslikud artiklid IT projektide, ideoloogia, äri ja juhtimise teemal on järgmised. Neid "ära õppida" vms pole vaja, piisab lihtsast mõnusast kiirest läbilugemisest:
- Paul Graham: How to start a startup?
- Paul Graham: Great hackers
- Joel Spolsky: The iceberg secret revealed
- Joel Spolsky: IT firma töökorraldus: 12 steps
- Paul Reeves: What is software design? vana artikkel ja What Is Software Design: 13 Years Later
- Gnu manifestid The Free Software Definition ja Selling Free Software
- Fred Brooks 1986: No Silver Bullet
- Random ramblings: Top ten geek business myths
Väga kasulikud lugemismaterjalid: loe neid!
- Loe iga päev: http://news.ycombinator.com/
- Loe iga päev: http://www.reddit.com (hea mõte on registreeruda ja valida sobivad alamredditid, kindlasti
- Loe regulaarselt: http://www.slashdot.org
- Loe regulaarselt: http://www.engadget.com
- Loe regulaarselt: http://www.news.com
Kursuse käigus on mõistlik lugeda valikut artikleid kõigist neist saitidest:
- Paul Grahami esseed, uusi suhteliselt harva.
- Jargon leksikon ja the New Hacker's Dictionary.
- The cathedral and Bazaar
- Gnu manifestid
- David Eck: Labs and Applets for "The Most Complex Machine".
Kui kõik tundub liiga lihtne, siis:
- Loe läbi enamus Paul Grahami esseid.
- Loe läbi Steven Raymondi raamat (NB! algajatel raske õieti mõista :-) The Art of Unix Programming
- Võta ette programmeerimise süvendatud algkursus.
- Tee omal käel ette läbi terve Programmeerimise põhikursus (peaasi: tee kõik harjutustööd: programmeerimise õppimiseks ainus viis on palju programmeerida :-)
- Õpi assembleris programmeerima (üpris ebapraktiline oskus, aga hästi hariv :-)
- ajutine.ppt