Sissejuhatus infotehnoloogiasse

Allikas: Lambda
(Ümber suunatud leheküljelt Itv0010)

...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 2021 aasta arhiiv kõigi eelmise aasta materjalidega.


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 kättesaadav live feed.

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, 2 septembril kell 17:45-19:15 ruumis ICT-315 (Akadeemia tee 15A)

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 loengupäevast kuni järgmise loengupäevani (siis tulevad uued materjalid). Koduülesanded - kui neid antakse - on kontrolltöö üheks osaks.

Nädala kontrolltööd publitseeritakse loengupäeva õhtul või järgmise päeva hommikul.

Samuti antakse kursuse käigus teha väikeseid 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. 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

4. nädala kontrolltöö siin.

NB! Kontrolltöö on kolitud uuele serverile (uus url) ja on nüüd https peal.


Kontrolltöö ilmub siia peatükki lingina loengupäeva õhtuks või järgmise päeva hommikuks ja jääb üles järgmise loengupäevani, kuni tulevad uued küsimused.

Kontrolltöö jaoks sisse logida ei ole vaja, täida vorm ja valikud ja vajutada "Salvesta" nuppu.

Palun täida korrektselt alguse väljad matriklinumber, nimi ja email: nende järgi lähevad tulemused sulle arvesse. "Matriklinumber" on sinu tudengikood, a la 205384iadb.

Kontrolltöö salvestamise järel sa ei näe, mis läks õigesti ja mis ei, ega mitu punkti said. Küll aga öeldakse sulle vastuseks, kas salvestamine õnnestus või ei. Kui sa ei näe tulemust "Sinu vastus on salvestatud, aitäh!", siis on sul mõni väli täitmata, võrguühendus katkes vms: sel juhul palun kontrolli vormi sisu ja salvesta uuesti.

Süsteem lubab - tehniliselt - sul salvestada vastuseid mitu korda, aga arvesse läheb ainult esimene.

Vahetulemused pannakse üles ca kord kuus.

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

2. september.

  • Kell 12: Sissejuhatus. Arvuti ja info kodeerimise põhimõtted.
Loengumaterjal: itsissejuhatus1a22.ppt, itsissejuhatus1a22.pdf.
  • Kell 14: Varane ajalugu. Industrialiseerimine. Teoreetilised alused. Loogika. Esimesed arvutid.
Loengumaterjal: itsissejuhatus2a2.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

9. september.

  • Kell 12: Keskajalugu : II maailmasõda kuni kuuekümnendateni. Arvutid ja programmeerimine. Keeled ja rakendused. Integraalskeemid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus3o.ppt, Itsissejuhatus3o.pdf.
  • Kell 14:00: arvuti riistvara: transistorid, loogikalülitused, aritmeetika, mälu, programmid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus_proc_21a.ppt, Itsissejuhatus_proc_21a.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: Algoritmid ja andmebaasid

30. september

  • Kell 12: Algoritmid: keerukus. Ülevaade kursusest. Õppejõud Marko Kääramees.
Loengumaterjal: Algoritmid_2019.pdf.
  • Kell 14 (mitte 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_s2021.pdf ja täiendavalt xlsx ja sql näitefailid
  • Eksamiks: 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. (2) Mis asi on: andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL.

Täiendavalt algoritmide teemal:

5. nädal: Lähiajalugu 1990-2009 ja andmetüübid masinalähedaselt

7. oktoober

  • 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:

6. nädal: Operatsioonisüsteemid ja programmeerimiskeeled ja nende realisatsioon

14. oktoober.

  • Kell 12: Operatsioonisüsteemid
Loengumaterjal: Itsissejuhatus8a9.ppt, Itsissejuhatus8a9.pdf.
  • Kell 14: Erinevad programmeerimiskeeled ja kompileerimine/interpreteerimine.
  • Eksamiks: 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. Kompileerimine, interpreteerimine, parsimine, jit, vahekood, programmeerimiskeeled vs kirjelduskeeled, json, html, sql, keelte äratundmine (assembler, fortran, cobol, lisp, C, modula/pascal, python).


Soovitavat katsetamist opsüsteemidega:

Eriti soovitavat lugemist opsüsteemidest:

Muidu soovitavat lugemist opsüsteemidest:

Tillukeste interpretaatorite ja kompilaatorite koodinäited:


Tutvu veidi nende progekeelte populaarsus-võrdlustega:


Siis vaata veidi neid asju:

Ja väga detailidesse minekuks on huvitav lugeda Javascripti interpretaatorite/kompilaatorite optimeeringutest:

Muud huvitavat:


7. nädal: Interneti funktsioneerimine ja veebirakendused

21. oktoober

  • Kell 12: interneti funktsioneerimine: Ivo Müürsepp
Loengumaterjal: Arvutivorgud_3.pdf: see on 8. oktoobril uuendatud Ivo materjal.
  • Eksamiks: Arvutivõrgud: mac aadress, ip aadress, port, ethernet, ip, tcp, udp, kapseldamine (mis mille sees). Päiste detailide kohta ei küsita. 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).

Tutvuda lühidalt interneti funktsioneerimise teemal:

Veebirakenduste teemal vaata veel:

7. nädal: Tarkvara arhitektuur, litsentsid ja tekstitöötlus

14. oktoober.

  • Kell 12: Tarkvara arhitektuur. Teegid, komponendid, andmebaasid, litsentsid jms.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus9a21.ppt, Itsissejuhatus9a21.pdf.
  • Kell 13:45: Ivari Horm räägib tekstitöötlusest.
Esialgne loengumaterjal: teksti toimetamine. Lisaks (mittekohustuslik) on siin allpool lingid näitefailide algfailidele ja tulemustele.
  • Eksamiks: 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. Tekstitöötlus: lihttekst, WYSIWYG, kooditabel, ascii, unicode, utf-8, mis on latex, markdown, nende plussid ja miinused.

Kohustuslikku lugemist sel teemal eksamiks:

Lisaks mittekohustuslikku, aga eriti soovitavat lugemist, tähtsuse järjekorras:

Lisaks: täiesti mittekohustuslikke ideid lugemiseks:

8. nädal: Rekursioon ja ajuteadus

21. oktoober.

  • Kell 12: Rekursioon, funktsionaal- ja loogiline progemine
Loengumaterjal: Itsissejuhatus11.ppt, Itsissejuhatus11.pdf.
  • Kell 13:45: Ajuteadus. Ülevaade päris aju (mitte tehis) kohta teadaolevast, põhiteooriatest ja lähenemistest.
Loengumaterjal: Brain_science.pdf. Ivari loeng tabelarvutusest lükkus järgmisesse nädalasse.
  • 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. Prologi näide tuleb ära tunda (et on Prolog). Umbes kuipalju on neuroneid c-elegansil ja inimesel (suurusjärgud), mis on hall- ja valgeollus, mis on neuron, gliiarakk, müeliin. Kui palju sisend-väljund-jätkeid on neuronil (suurusjärgud), mis on teada neuronite ühendus(suhtlus)viisidest. Mis on Jennifer Anistoni neuron, mis on peegelneuronid ja grid cells. Mis on meem, evolutsioonipsühholoogia ja sotsiobioloogia.

Lisaks proovi ja loe veidi:

Vaata ja proovi näiteid modifitseerida:
Huvi korral katseta Prologi online või installeeri SWI Prolog.

Täiendavat ajuteaduse teemadel

9. nädal: Masinõpe ja e-riik

28. oktoober.

  • Kell 12: Priit Järv räägib masinõppest:
Loenguslaidid
  • Kell 14: Margus Püüa räägib e-riigist.
E-riigi arendamine_2020.pdf lk 1-40
  • Eksamiks: 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)? Mis on x-tee?

Lisaks uuri:

10. nädal: Algoritmid: lahenduvus. Tehisintellekt.

4. november.

  • Kell 12: Algoritmid: lahenduvus.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus13a.ppt, Itsissejuhatus13a.pdf.
  • Kell 13:45: Tehisintellekt: laiemalt kui masinõpe.
Loengumaterjal: ai_sissejuhatus_c.pdf.
  • Eksamiks: 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. 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 ja Wolfram Alpha.

Vaata lisaks lahenduvuse teemal:

Lisaks tehisintellekti teemal:

Taustakuulamiseks soovitavaid podcastiepisoode:



11. nädal: Algoritmid: keerukus. Tabelarvutus.

11. november.

  • Kell 11: Planeerimisel.
  • Kell 13:45: Ivari Horm räägib tabelarvutusest.
Loengumaterjal: https://study.risk.ee/arvuti/tabelarvutus/pohimoisted (slaidid, näitefailid)
  • Eksamiks:


12. nädal: Andmeteadus, andmekaeve, P2P võrgud ja bitcoin

18. november

  • Eksamiks: peamised P2P liigid, milleks on / mida optimeerib Bittorrent, darkneti / TORi põhiideed, mis ja milleks on Bitcoinis kaevandamine / proof of work.

Lisaks vaata:

Lisaks P2P-st, ledgerist ja bitcoinist:

13. nädal: Andmebaasid ja tarkvaraarendusprotsess, IT projektid ja äri

25. november.

  • Kell 12: Planeerimisel.
  • Kell 13:45: Tarkvaraarendusprotsess, IT projektid ja äri.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus_projektid_raha_20.pptx, Itsissejuhatus_projektid_raha_20.pdf
  • Eksamiks:

Lisaks projektidest:

14. nädal: Andmelaod, andmevood ja loomulikust keelest arusaamine

2. detsember.

  • Kell 12: Orion Governance kaasasutaja ja chief data scientist Kalle Tomingas räägib väga suurte infosüsteemide andmeladudest, andmevoogudest ja analüüsist.
  • Kell 14: Loomulikust ehk inimkeelest arusaamine: hetkeseis, meetodid ja arengud.
Loengumaterjal: nlp.pdf

Lisaks loomulikust keelest ja tavamõtlemise mehhaniseerimisest:


15. nädal: Esimene loeng on salvestus/järelvaadatav, teine tava-loeng Veiko Lemberilt Taltechi Nurkse instituudist

9. detsember.

16. nädal: Konsultatsioon eksamiks, live coding, loeng Wise (endine Transferwise) poolt

16. detsember.

  • Kell 12 Esimene osa: konsultatsioon eksami teemal: mida küsitakse, kuidas toimub, kuidas hinnatakse, mida õppida jne. Teises osas räägib Martin Verrev live codingust ja generatiivsetest videotest.

Linke live codingu teemast:




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: