Sissejuhatus infotehnoloogiasse

Allikas: Lambda
(Ümber suunatud leheküljelt Iti0101)

...ajalugu, suunad, põhialused, tehnoloogia, äri.

IT

Ainekood: ITI0101
Link: http://www.lambda.ee/wiki/Sissejuhatus_infotehnoloogiasse
Link ÕISi https://ois.ttu.ee/aine/iti0101

Õppejõud: Tanel Tammet
Kontakt: tanel.tammet@ttu.ee, 6203457, ICT 426
olemas on ka 2022 aasta arhiiv kõigi eelmise aasta materjalidega.


Eksamitulemused

Siin on

Statistika:

  • Deklareerunud 381
  • Mitteilmunud 62
  • Hinne 0: 31, 1: 47, 2: 54, 3: 65, 4: 46, 5: 76

Eksamite kava ja ajad

Eksamid teeme 2024 jaanuari eksamisessioonil kohapeal audikas, tehes igal eksamipäeval kaks sessiooni ja iga sessiooni jaoks aega kaks tundi. Eeldatavalt piisab enamusele ühest tunnist. Päevasisesed kaks aega on jaotatud õppekavade järgi.

Eksamipäevi on kolm:

  • 8. jaanuar : kell 9 (IACB ja IADB õppekavad) ja 12 (teised õppekavad), ruumis U06A-229 (kursuse loenguauditoorium)
  • 12. jaanuar: kell 11 (teised õppekavad, mitte IACB, IADB) ja 14 (IACB ja IADB õppekavad), ruumis ICO-314 (IT kolledzhi suur auditoorium)
  • 17. jaanuar: kell 11 (IACB ja IADB õppekavad) ja 14 (teised õppekavad), ruumis U02-102 (õppehoone 2, kohe peahoone fuajeest vasakul)

Iga tudeng saab teha eksamit kaks korda (eri päevadel). Mõistlik oleks teha eksam kõigepealt esimesel või teisel päeval, ning jätta kolmas päev varuks (järeleksamiks), kui esimene katse ei lähe piisavalt hästi.

Selle kursuse eksamiteks registreeruda ei ole vaja.

NB! Eksamile võta kaasa pildiga dokument (see esita õppejõule, kui valmis töö üle annad).


Kursuse eesmärk

  • Anda kokkusurutud ülevaade informaatikast tervikuna.
  • Anda ajalooline ülevaade IT teooria, tehnoloogia ja äri arengust.
  • Tutvustada edaspidiseid teemasid/loengukursusi stuudiumi vältel.

Videosalvestused

Loengu ajal on live feed ja video salvestatakse järelvaatamiseks. Videoalvestuste lingid leiad allpool nädalate loengupresentatsioonide järel.

Maht, aeg, tulemus

Kaks järjestikkust loengut nädalas reedeti kuuenda korpuse auditooriumis U06A-229.

  • Reedel kell 12:00: loeng eksamiks vajalike materjalide ja koduülesannetega. Õppejõud Tanel Tammet.
  • Reedel kell 13:45: süvaloengud kitsamatel teemadel, tervikkursuste ülevaated ja teemasid tööstusest. Erinevad õppejõud. Ka siin antakse vahel koduülesandeid.

Sessiooniõppe sissejuhatav loeng on reedel, 8 septembril kell 10:00 IT kolledzhi hoone auditooriumis ICO-314

Kursus lõpeb eksamiga. Eksam on kirjalik, kaks või enam tundi, kümme küsimust ja ülesannet.

Kursuse käigus on iga nädal vaja võrgus täita valikvastustega paarikümne küsimusega mikro-kontrolltöö ühe nädala materjalide kohta, aega selleks on loengujärgse esmaspäeva hommikust järgmise loengupäeva (reede) lõpuni. Koduülesanded ja harjutused - kui neid antakse - on kontrolltöö üheks osaks.

Kursuse hinne arvutatakse nii: eksamipunktid (0...100) + kontrolltööde summaarne tulemus. Positiivsed hinded algavad 50 punktist. 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.

Kontrolltööd ja koduülesanded

8 detsembri kontrolltööd olid viimased: rohkem kontrolltöid sel semestril ei ole.

Nüüd on olemas 2023 aasta kõigi kontrolltööde esialgne koond.

Kui sa oma tulemusi ei leia, või oled kindel, et nad on valesti arvestatud, siis anna palun õppejõule teada ning kontrollime üle.



Loengute plaan ja materjalid

Kursusel ei ole ühtegi konkreetset õpikut. Järgnevas on toodud iga loenguga seotud materjalid eraldi.

Kursus jaguneb kaheks blokiks: esimene, lühem blokk on sissejuhatus ja ajaloopõhine tehnoloogiaülevaade, järgmised, põhiblokid on 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.


1. nädal. Sissejuhatus: arvuti ja info, ajaloo algus ... 1940

8. september.

  • Kell 12: Sissejuhatus. Arvuti ja info kodeerimise põhimõtted.
Loengumaterjal: itsissejuhatus1a23.ppt, itsissejuhatus1a23.pdf.
  • Kell 13:45: Varane ajalugu. Industrialiseerimine. Teoreetilised alused. Loogika. Esimesed arvutid.
Loengumaterjal: itsissejuhatus2a23.ppt, itsissejuhatus2a2.pdf
  • Eksamiks: pead teadma suuruse-numbreid ja mida nad tähendavad: bitt, bait, kilobait, megabait jne; oskad selgitada, kuidas tähti kodeeritakse, mis on algoritm ja mis programm. Ajaloost: Kreeka loogikud, induktsioon, deduktsioon, süllogismid, lausearvutus (pead mh oskama tõeväärtustabelit koostada), Pascal, Leibniz, perfokaardid, kangasteljed, Babbage, Hollerith, colossus ja saksa krüptomasinad, Turing, Shannon, Zuse, esimesed programmeeritavad arvutid.


Lisaks esimesele loengule:


Lisaks teisele loengule:

2. nädal: Keskajalugu 1940-1960 ja arvuti riistvara

15. september.

  • Kell 12: Keskajalugu : II maailmasõda kuni kuuekümnendateni. Arvutid ja programmeerimine. Keeled ja rakendused. Integraalskeemid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus3o.ppt, Itsissejuhatus3o.pdf.
  • Kell 13:45: arvuti riistvara: transistorid, loogikalülitused, aritmeetika, mälu, programmid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus_proc_23.ppt, Itsissejuhatus_proc_23.pdf.
  • Eksamiks: transistor, Samuel, Shockley semiconductor, Fortran, Fairchild, Sage, Texas instruments, integraalskeem, cobol, lisp, pdp-1, system 360, moore's law, intel, amd, Engelbart, Unix, esimene mikroprotsessor. Relee, lihtsad elektroonikaskeemid, mitme biti liitja ja lahutaja, lihtsad mälutüübid. Peaksid oskama ehitada väikese loogikavalemi järgi loogikakomponentidest elektroonikaskeemi, mis seda realiseerib, samuti koostada paaribitiste sisendite liitjat/lahutajat, samuti kolme eraldi biti liitjat ja trigerit.

Lisaks esimesele loengule:

Lisaks teisele loengule riistvarast:

3. nädal: Keskajalugu 1970 ... 1990 ja masinalähedane programmeerimine

16. september

  • Kell 12: Keskajalugu jätkub: seitsmekümnendad, kaheksakümnendad. Mikroprotsessorid. Mini-, mikro- ja persionaalarvutid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus4o.ppt, Itsissejuhatus4o.pdf.
  • Kell 14:00: Masinalähedane programmeerimine: assembler ja C.
NB! Loengu powerpointi algus on hetkel põhiliselt kordamine: tegelik uus osa algab ca lk 21 ja seda kaetakse põhiliselt loengus interaktiivse demona, st materjalis on infot vähe. Väga soovitav on ise lugeda ja veidi harjutada Easy 6502 pisiõpikuga.


  • Eksamiks: esimene mikroprotsessor, sql, arpanet, atari, cp/m, winchester, altair, alto, unix ja C, microsofti algus, apple algus, 1977 koduarvutid, visicalc, apple II, symbolics, ibm pc, sun, oracle, macintosh, apple ja microsofti tooteliinid. Riistvarast mälu tehnoloogia, cache ja mälu hierarhia, mis on assembler ja seos riistvaraga, mis on kompileerimine, linkimine, mis teeb loader.

Lisaks esimesele loengule:

Lisaks teisele loengule:

4. nädal: Lähiajalugu 1990-2009 ja andmetüübid masinalähedaselt

29. september

  • Kell 12: Lähiajalugu: kaheksakümnendate teine pool kuni 2009. IBM PC, Macintosh, uued vanad opsüsteemid, võrgundus ja veeb, market crash, iPhone, Android, Bitcoin, e-valimised.
Loengumaterjal a osa:Itsissejuhatus5oa.ppt, Itsissejuhatus5oa.pdf.
Loengumaterjal b osa:Itsissejuhatus5ob.ppt, Itsissejuhatus5ob.pdf.
Loengumaterjal c osa:Itsissejuhatus5oc1.ppt, Itsissejuhatus5oc1.pdf.
  • Eksamiks: Python, html ja http, internet eestis, linux, netscape, usenet, php, päevalehed eestis, palm pilot, google, deep blue, wikipedia, x-tee. Lihtsad andmetüübid, stringid, massiivid, puud, mis on pointer.


Lisaks produktiivsuse kasvu ja innovatsiooni aeglustumisest:

Lisaks ajaloost:

Lisaks andmete esitusest:

Muud huvitavat:

5. nädal: Programmeerimiskeeled ja operatsioonisüsteemid.

6. oktoober

  • Eksamiks: Kompileerimine, interpreteerimine, parsimine, jit, vahekood, programmeerimiskeeled vs kirjelduskeeled, json, html, sql, keelte äratundmine (assembler, fortran, cobol, lisp, C, modula/pascal, python). Opsüsteemi roll, mis on distro, mis on Linux, mis on mac OS X, Android, protsessid, multitasking, paralleeltöö, wait/run, mis on interrupt, mis on virtuaalmälu.

Tillukeste interpretaatorite ja kompilaatorite koodinäited:

Tutvu veidi nende progekeelte populaarsus-võrdlustega:

Siis vaata veidi neid asju:

Soovitavat katsetamist opsüsteemidega:

Eriti soovitavat lugemist opsüsteemidest:

Muidu soovitavat lugemist opsüsteemidest:

Muud huvitavat:

6. nädal: Veebirakendused ja algoritmid

13. oktoober.

  • Kell 12: Veebirakendused
Loengumaterjal: Loengumaterjal: Itsissejuhatus10a20.ppt, Itsissejuhatus10a20.pdf.
  • Kell 13:45: Algoritmid ja keerukus. Ülevaade kursusest. Loengu annab Marko Kääramees.
Loengumaterjal: Algoritmid_2019.pdf.
  • Videosalvestus. NB! Mingil põhjusel ei ole videos õppejõude näha, kuid jutt ja ekraanil olev pilt on OK.
  • Eksamiks: Veebirakendused: mis on http, https, html, css, javascript, ajax, json, xml, kuidas üldjoontes töötab klassikaline veebirakendus ja kuidas single-page app (koodinäiteid / nende detaile ei küsita). Algoritmid: mis on algoritmide keerukus, mida tähendab suur-O (a la O(n**2)) notatsioon, mis on sorteerimisalgoritmi parim keerukus halvimal juhul, mis on erinevus merge sorti ja selection sorti vahel: algoritmi ja keerukuse mõttes, mis operatsioonid on massiividel kiiremad / aeglasemad kui listil.

Veebirakenduste teemal vaata veel:

Täiendavalt algoritmide teemal:

7. nädal: Tarkvara arhitektuur ja algoritmid: lahenduvus

20. oktoober

  • Kell 12: Tarkvara arhitektuur. Teegid, komponendid, andmebaasid, litsentsid jms.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus9a21.ppt, Itsissejuhatus9a21.pdf.
  • Kell 13:45: Algoritmid: lahenduvus.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus13a.ppt, Itsissejuhatus13a.pdf.
  • Eksamiks: Tarkvara arhitektuur: kohustuslik lugemine siin all, mis on teek ja mis raamistik, nende näited, arusaamine põhilistest litsentsitüüpidest (vabavaralised (gpl vs mit ja bsd) ja mitte-vabavaralised), gpl-i põhipoindid. Lahenduvus teoreetilises ja tavamõttes, mis on lahenduvad ülesanded. Positiivsete täisarvude, positiivsete/negatiivsete ja murdarvude võimsuse võrdlemine ja tõestamine. Reaalarvude suurem võimsus kui täisarvude võimsus (Cantori teoreem): tõestuse idee. Mis on peatumisprobleem, selle lahendamatuse tõestuse idee.

Kohustuslikku lugemist arhitektuuri teemal eksamiks:

Vaata lisaks lahenduvuse teemal:

Lisaks mittekohustuslikku, aga eriti soovitavat lugemist arhitektuurist, tähtsuse järjekorras:

Lisaks: täiesti mittekohustuslikke ideid lugemiseks:

8. nädal: Interneti funktsioneerimine ja andmebaasid

27. oktoober

  • Kell 12: Interneti funktsioneerimine: loengu annab Ivo Müürsepp.
Loengumaterjal: Arvutivõrgud_sissejuhatus_2023.pdf: see on 2023 aasta Ivo uus materjal.
  • Kell 13:45: Erki Eessaar räägib andmebaasidest. Andmed, informatsioon, andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL, NoSQL. SQLis (PostgreSQL) väike näide tabelite loomise ning andmete otsimise ja muutmise kohta.
Loengumaterjal: Andmebaasidest_s2023_compressed.pdf ja täiendavalt xlsx näitefail ja andmebaasid 2023 sql näide

Eksamiks: Arvutivõrgud: mac aadress, ip aadress, port, ethernet, ip, tcp, udp, kapseldamine (mis mille sees). Päiste detailide kohta ei küsita. Andmebaasid: mis asi on andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL, NoSQL.

Tutvuda lühidalt interneti funktsioneerimise teemal:

Proovi järgi andmebaaside teemal; kui keeruline, tee algul läbi walkthrough ja/või w3schools SQL tutorial.

9. nädal: Tehisintellekt ja masinõpe

3. november.

  • Kell 12: Tehisintellekt.
Loengumaterjal: Ai_sissejuhatus_c_2023.pdf.
  • Eksamiks: Mis on tugev ja mis nõrk AI, mis on turingi test ja mis on eliza. Mis on otsimeetodites minimax ja alpha-beta (tehnilisi detaile ja näiteid ei tule). Mis on peamise tehisintellekti arendamise meetodid/lähenemised. Mis sorti ülesandeid praegused tehisintellektisüsteemid suudavad ok/väga hästi/väga halvasti lahendada? Mis on IBM Watson, AlphaZero, GPT3/4. Mis põhiosadest koosnevad tehis-närvivõrgud, mida kasutatakse masinõppes. Mida närvivõrkudega õppe käigus tegelikult tehniliselt muudetakse? Mis on supervised learning, reinforcement learning, unsupervised learning (eeskätt, mille poolest nad üksteisest erinevad)?

Lisaks tehisintellekti teemal nö klassikalisi materjale:

Taustakuulamiseks soovitavaid podcastiepisoode:


Lisaks uuri masinõppe kohta:

10. nädal: Rekursioon ja andmekaeve

10. november.

  • Kell 12: Rekursioon, funktsionaal- ja loogiline progemine. Loengumaterjal: Itsissejuhatus11.ppt, Itsissejuhatus11.pdf
  • Kell 13:45: Innar Liiv räägib andmeteadusest ja andmekaevest. Loengumaterjal: andmeteadus_2023.pdf,
  • Loengusalvestus
  • Eksamiks: rekursiooni äratundmine, baasjuht ja rekursiivne juht, rekursiooni ekvivalentsus tsükliga, arusaamine funktsionaalse keele näitejuppidest loengus: mida mingi näitekood teeb / mis on rehkendamise tulemus. Mis on lambda-arvutus, näidete rehkendamise tulemused. Prologi ja lambda-arvutuse näited tuleb ära tunda ja aru saada. Andmeteaduse (teine loeng) kohta küsimusi ei tule.

Lisaks proovi ja loe veidi:

Vaata ja proovi näiteid modifitseerida:
Huvi korral katseta

11. nädal: "Arvutuslik loovus" + tekstitöötlus

17. november.

  • Kell 12: Martin Verrev räägib teemal "Arvutuslik loovus" (computational creativity). Loengus on palju live-programmeerimist ja näiteid. Loenguslaidid leiab siit.
  • Kell 13:45: Tekstitöötlus: Ivari Horm
Esialgne loengumaterjal: teksti toimetamine. Lisaks (mittekohustuslik) on siin allpool lingid näitefailide algfailidele ja tulemustele.
  • Loenguvideo. NB! Videos ei ole (õnnetu juhuse läbi) õppejõude näha, küll aga on neid kuulda.
  • Eksamiks: Tekstitöötlus: lihttekst, WYSIWYG, kooditabel, ascii, unicode, utf-8, mis on latex, markdown, nende plussid ja miinused, kus kasutatakse. Arvutusliku loovuse kohta küsimusi ei tule.

12. nädal: Keelemudelid (LLM, GPT, ...) ja tabelarvutus

24. november.

  • Kell 12: Tanel Alumäe räägib loomuliku keele tehnoloogiast ja suurtest keelemudelitest: LLM, GPT ja muu cutting edge värk. Loengumaterjal: Keelemudelid.pdf
  • Ivari tabelarvutuse loengusalvestus 2022 aastast: vaata alates minutist 1:45. 2023 aasta loengusalvestus kahjuks ebaõnnestus, aga 2022 salvestus on täiesti sobiv.
  • Eksamiks: Mis on N-gramm mudelid ja mis numbrilist väärtust nendega arvutatakse? Mis on sõnavektorid? Mis moel genereerib suur keelemudel (LLM) vastust? Mis on zero-shot ja mis on one-shot tüüpi ülesanne LLM jaoks? Kas LLM sisaldab konkreetset teadmiste baasi? Mis on LLM-i peenhäälestamine? Tabelarvutuse kohta küsimusi ei tule.

Lisaks:

  • LLMi kasutamiseks oma tarkvaras on suhteliselt lihtne ja hea variant OpenAI API

13. nädal: Küberkaitse ja teoreetiline arvutiteadus

1. detsember

  • Kell 13:45: Pawel Sobocinski räägib teoreetilisest arvutiteadusest (inglise keeles). Loengumaterjal
  • Eksamil nende loengute teemal küsimusi ei tule.

14. nädal: Tarkvaratoodete ehitamine ja robootika alused

8. detsember

  • Eksamiks: Robotitest: tüüpilised andurid, tagasisidega ja ilma selleta juhtimine, miks on robotniidukid, aga mitte robotnõudekoristajad? Ettevõtetest: mis on tootefirma / traditsioonilise "agency" põhierinevused. Mida tähendab data-driven tootearendus. Mis on MVP. Mis stsenaariumites/olukordades on mõistlik kasutada "asynchronous messaging"-u?



15. Digit. muutused, virtuaalassistendid ja ajuteadus

15. detsember.

  • Kell 12: Tarmo Koppel räägib digitaalsetest muutustest ja pikemalt virtuaalassistentidest ja nendega kursuse õpetamisest.
  • Kell 13:45: Ajuteadus. Ülevaade päris aju (mitte tehis) kohta teadaolevast, põhiteooriatest ja lähenemistest.
Loengumaterjal: Brain_science.pdf.
  • Eksamil nendest loengutest küsimusi ei tule.

Täiendavalt ajuteaduse teemal:

16. nädal: Konsultatsioon eksamiks ja plokiahelad

22. detsember.

  • Eksamiks: Projekti jaotus etappideks, kosemudel vs agiilne arendus. Plokiahelate ja krüptoraha küsimusi ei tule.

Täiendavalt plokiahelatest:

Näiteid vanadest eksamitest

Siin on näited väga ammu tehtud eksamitest. Tegelikud eksamiküsimused tulevad teistsugused, formaat on sama.

Kohustuslikud lugemismaterjalid

Järgnevate materjalide läbilugemine on kursuse läbimisel kohustuslik ja nende kohta tuleb eksamil lugemiskontrolli-küsimusi:


Loe iga päev

Kuula

Mh vaata läbi varasemate episoodide loetelu ja kuula, kui tundub põnev:

Mõned valikepisoodid mujalt: