МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по учебной работе
_____________ О. Г. Локтионова
«______» 2015
ПРОГРАММА
Государственного экзамена
________________________________________________________________
по специальности
230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»
________________________________________________________________
Квалификация (степень) инженер
выпускника
Форма обучения очная
Выпускающая кафедра кафедра программной
инженерии
КУРСК – 2015 г.
Программа составлена на основании фонда комплексных контрольных квалификационных заданий (заключение УМО вузов по университетскому политехническому образованию объединенного совета по направлению 230100 Информатика и вычислительная техника от 01.01.2001 г.), утверждена на совете факультета фундаментальной и прикладной информатики от 01.01.2001 г., протокол №2.
Программу составили:
Доцент кафедры ПИ В. В. Апальков
Доцент кафедры ПИ О. Ф. Корольков
Зав. кафедрой ПИ | В. В. Серебровский |
И. о. декана ФФиПИ Т. А. Ширабакина
1. Общие положения
Государственный междисциплинарный экзамен по специальности является итоговой оценкой знаний, полученных студентом по основным специальным дисциплинам.
2. Требования к государственному экзамену.
Итоговый государственный междисциплинарный экзамен проводится по специальным дисциплинам с целью определения соответствия знаний, умений и навыков студентов по комплексу специальных дисциплин требованиям государственного образовательного стандарта.
3. Порядок проведения и программа государственного экзамена
Порядок проведения и программа государственного междисциплинарного экзамена подготовки дипломированных специалистов по специальности 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» определяются вузом на основании методических рекомендаций и соответствующих примерных программ, разработанных УМО в области машиностроения и приборостроения и УМО по образованию в области автоматики, электроники, микроэлектроники и радиотехники, а также на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Министерством образования России, и государственного образовательного стандарта.
4. Цель и задачи государственного междисциплинарного экзамена
Основной целью государственного междисциплинарного экзамена является комплексная проверка знаний студентов в области информационных технологий в соответствии с государственным и образовательным стандартом специальности 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».
Основными задачами государственного экзамена являются:
- проверка знаний в области технологий программирования;
- определение уровня практических навыков и умений применять эти навыки в разработке программных продуктов, их отладке, тестировании, документировании и сопровождении;
- оценка достигнутого уровня профессиональной компетенции выпускаемого специалиста.
Государственный междисциплинарный экзамен сдается всеми студентами независимо от формы обучения в объеме действующего учебного плана дневной подготовки специальности 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».
Прием государственного междисциплинарного экзамена проводится комиссией, назначенной проректором по учебной работе университета. Результаты сдачи государственного экзамена заносятся в выписку из зачетной ведомости, прилагаемую к диплому.
5. Содержание программы государственного междисциплинарного экзамена
Программа государственного экзамена по специальности 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» состоит из следующих дисциплин.
· объектно-ориентированное программирование;
· теория языков программирования и методы трансляции;
· технология разработки программного обеспечения;
· методы и алгоритмы обработки изображений;
· нейрокомпьютерные системы;
· базы данных;
· организация ЭВМ и систем;
· операционные системы.
Тема. Объектно-ориентированное программирование
Объектно-ориентированная технология разработки программ.
Понятие класса. Понятие объекта. Составляющие класса и объекта. Объявление нового класса. Элементы класса: поля, методы и свойства.
Понятие наследования. Структура классов в Delphi. Виды наследования. Статическое наследование. Использование родительских полей, методов и свойств в дочернем классе. Форма, как наследник класса TFORM. Базовые классы для компонент: визуальных, не визуальных, оконных. Основные поля, методы и свойства, используемые в визуальных, не визуальных и оконных компонентах.
Понятие замещения. Замещение, как основной способ создания собственных элементов объектов. Статическое замещение. Особенности работы со статически замещенными методами.
Обращение к полям, методам и свойствам классов в программе и через инспектор объектов.
Методы класса. Особенности объявления и работы с ними.
Объект исключительной ситуации. Понятие глобального обработчика исключительных ситуаций.
Обработка исключительных ситуаций при помощи стандартного глобального обработчика исключительных ситуаций.
Тема. Теория языков программирования и методы трансляции
Классификация языков и грамматик. Примеры классификации языков и грамматик. Цепочки вывода (левосторонний, правосторонний).
Проблемы однозначности и эквивалентности грамматик. Распознаватели, общая схема распознавателей.
Задание языка регулярным выражением. Построение КА для языка, заданного регулярным выражением.
Преобразование грамматик и цель преобразований.
Определение LL(k)- грамматики и принципы построения распознавателей для этой грамматики.
Трансляторы, компиляторы, интерпретаторы. Общие схемы и их отличия. Понятия прохода.
Общие принципы генерации кода. Синтаксически управляемый перевод (СУ-схемы).
Тема. Технология разработки программного обеспечения
Определение технологии конструирования программного обеспечения (ПО). Классический жизненный цикл. Макетирование, инкрементная модель, быстрая разработка приложений.
Модели качества процессов конструирования.
Процесс руководства проектом. Планирование проектных задач. Размерно-ориентированные метрики. Функционально-ориентированные метрики. Выполнение оценки проекта на основе LOC - и FP метрик.
Классические методы анализа. Структурный анализ. Диаграммы потоков данных и их описание. Методы анализа, ориентированные на структуры данных.
Основы проектирования и его особенности, структурирование системы, модульность. Виды связности модулей. Сцепление модулей. Понятие сложности программной системы.
Метод структурного проектирования. Типы информационных потоков (преобразование, запрос).
Метод проектирования Джексона.
Унифицированный язык моделирования (UML).
Модели реализации объектно-ориентированных программных систем. Компонентные диаграммы и их использование.
Автоматизация конструирования визуальной модели программных систем.
Тема. Методы и алгоритмы обработки изображений
Основы представления изображений. Смежность, связность, области и границы. Меры расстояния.
Пространственные методы улучшения изображений. Основные градационные преобразования. Использование гистограммных статистик для улучшения изображений. Улучшение изображений на основе арифметико-логических операций. Сглаживающие пространственные фильтры. Пространственные фильтры повышения резкости.
Частотные методы улучшения изображений. Преобразование Фурье и частотная область. Фильтрация в частотной области. Идеальные фильтры низких частот. Фильтры низких частот Баттерворта. Гауссовы фильтры низких частот. Гомоморфная фильтрация.
Восстановление изображений. Построение оценок для параметров шума. Подавление шумов.
Основы теории цвета. Цветовые модели. Обработка изображений в псевдоцветах. Основы обработки цветных изображений.
Морфологическая обработка изображений. Дилатация и эрозия. Структурообразующие элементы. Размыкание и замыкание.
Сегментация изображений. Пороговые методы обработки изображений. Методы слияния и разделения областей. Сегментация изображений методом водораздела.
Тема. Нейрокомпьютерные системы
Нелинейные нейроны: расширение класса решаемых задач путем введения нелинейности, приложение к цифровой обработке сигналов.
Многослойный персептрон: структура двухслойного и трехслойного персептрона, классы решаемых задач, непрерывные функции активации (сигмоидальный и гиперболический тангенс), приложение к сжатию информации.
Оптимизация структуры сети: оценки ошибки аппроксимации и ошибки обобщения, редукция сети на основе чувствительности (методы OBD и OBS), редукция сети с использованием штрафной функции.
Сеть Хопфилда: автоассоциативная память, методы обучения (правило Хебба, проекции и правила Ойя и Сенгера), приложение к задачам восстановления данных и выделения главных компонент.
Тема. Базы данных
Назначение и основные компоненты системы баз данных.
Уровни представления баз данных; понятия схемы и подсхемы.
Модели данных. Иерархическая, сетевая и реляционная модели данных; схема отношения.
Язык манипулирования данными для реляционной модели; Реляционная алгебра и язык SQL.
Проектирование реляционной базы данных на основе функциональных зависимостей. Функциональные зависимости, декомпозиция отношений, транзитивные зависимости,
Проектирование с использованием метода «сущность – связь».
Создание и модификация базы данных.
Поиск, сортировка, индексирование базы данных.
Создание форм и отчетов.
Физическая организация базы данных. Хешированные, индексированные файлы;
Защита баз данных. Целостность и сохранность баз данных.
Тема. Организация ЭВМ и систем
Системы счисления, прямой, обратный и дополнительный коды, представление целых и вещественных чисел в ЭВМ.
История развития ЭВМ. История процессоров Intel. Основные факторы, определяющие принципы организации ЭВМ.
Программная модель IA-32 (Режимы работы, Регистры).
Команды управления процессом.
Организация процессоров.
Функциональная организация (архитектура) ЭВМ. Приоритет прерываний.
Структура программы на языке ассемблер.
Регистры общего назначения, их использование в программах. Регистр флагов. Команда mov, and, or, xor. Использование логических команд для выделения отдельных бит. Команды сдвига. Арифметические команды языка ассемблер.
Тема. Операционные системы
Понятия сегмента и сегментной адресации. Регистры. Типы программ: программы типа EXE, программы типа COM. Деление программы на сегменты. Использование сегментных регистров для адресации различных сегментов программы. Способы адресации данных на ассемблере. Математические операции языка Ассемблер. Переполнение. Виды переполнений, возникающих при математических операциях на Ассемблере.
Понятие безусловного перехода. Виды безусловных переходов. Понятие условного перехода. Виды условных переходов. Применение условных и безусловных переходов для управления процессом на языке ассемблер. Оператор цикла. Применение оператора цикла. Использование стека для организации вложенного цикла.
Понятие подпрограммы. Особенности написания подпрограмм на языке Ассемблер. Понятие ближней, дальней подпрограммы. Особенности написания и использование ближней и дальней подпрограмм. Передача данных в подпрограмму.
Понятие аппаратного и программного прерывания. Прерывания DOS и BIOS. Назначение и использование различных прерываний и их функций. Понятие вектора прерывания. Использование векторов прерывания при добавлении, изменении, написании собственного прерывания. Нахождение в памяти адреса вектора прерывания. Получение и установление собственного вектора прерывания с помощью функций прерывания INT 21h. Изменение существующего прерывания. Написание собственного прерывания. Добавление в существующее прерывание.
6. Критерии оценки ответов студентов
Ответ студента на государственном экзамене оценивается на закрытом заседании Государственной аттестационной комиссии и определяется оценками «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».
Оценка «ОТЛИЧНО» ставится, если:
- студент строит ответ логично в соответствии с планом;
- обнаруживает глубокое знание основных понятий и в полной мере раскрывает содержание вопросов;
- уверенно отвечает на дополнительные вопросы;
- при ответе грамотно использует научную лексику;
- студент успешно справился с практическим заданием.
Оценка «ХОРОШО» ставится, если:
- студент строит ответ в соответствии с планом;
- обнаруживает хорошее знание основных понятий и достаточно полно раскрывает содержание вопросов;
- ответ содержит ряд несущественных неточностей;
- наблюдается некоторая неуверенность или неточность при ответе на дополнительные вопросы;
- речь грамотная с использованием научной лексики;
- студент успешно справился с практическим заданием или допустил незначительные ошибки.
Оценка «УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» ставится, если:
- ответ студента недостаточно логически выстроен;
- обнаруживается слабость в развернутом раскрытии содержательных вопросов, хотя основные понятия раскрываются правильно;
- наблюдается сильная степень неуверенности при ответе на дополнительные вопросы;
- научная лексика используется ограниченно;
- студент успешно справился с практическим заданием или допустил существенные ошибки.
Оценка «НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» ставится, если:
- студент оказывается неспособным правильно раскрыть содержание основных понятий и теорий;
- проявляет стремление подменить научное обоснование проблемы рассуждениями бытового плана;
- плохо владеет научной терминологией по специальности.
7. Учебная литература
1. Архитектура вычислительных систем с элементами конвейерной обработки. Уч. пос. под ред. О. Я. Кравец и др. – СПб.: Политехника, 2009 г. – 151 с.
2. И. Нейронные сети. Основы теории. — М.: Горячая линия - Телеком, 2010. — 480 с.
3. Г. Организация ЭВМ и вычислительных систем – М.: Высшая кола, 2006 – 501 с
4. С. Обьектно-ориентированное программирование [Текст] : учебник / Г. С. Иванова, Т. Н. Ничушкина, Е. К. Пугачев ; под ред. Г. С. Ивановой. - М. : МГТУ, 2003. - 368 с. : ил. - (Инфоpматика в техническом унивеpситете). Гриф: Рекомендовано Министерством образования РФ
5. А. C/C ++. Структурное программирование [Текст] : практикум / Т. А. Павловская, Ю. А. Щюпак. - СПб. : Питер, 2007. - 239 с. : ил. Гриф: Допущено Министерством образования РФ
6. А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня [Текст]: учебник / Т. А. Павловская. – СПб. : Питер, 2006. – 461 с. : ил. – (Учебник для вузов). – ISBN 5-94723-568-4 : Гриф: Допущено Министерством образования РФ.
7. А. С/С++. Структурное программирование [Текст]: практикум / Т. А. Павловская, Ю. А. Щюпак. – СПб. : Питер, 2007. – 239 с. : ил. – ISBN 5-94723-967-1 : Гриф: Допущено Министерством образования РФ.
8. Построение компиляторов. ДМК Пресс/ 2010 г. ЭБС «Университетская библиотека».
9. Системное программное обеспечение: Основы трансляции, конспект лекций Ульяновск 2007. Составили к. т.н, доцент А. Н. Карпушин, ст. прел. П. С. Макаров. Window/edu. ru.
10. Элементарное введение в теорию нейронных сетей с примерами программ / Боровик. Б, - М. : Горячая линия - Телеком, 2011. - 408 с.
11. Токмаков, Г. П. Базы данных. Концепция баз данных, реляционная модель данных, языки SQL и XML: учебное пособие / Г. П. Токмаков. - Ульяновск: УлГТУ, 2010. - 192 с.
12. И. Assembler: 2-е изд. – СПб.: Питер, 2010. – 637 с..
Основные порталы (построено редакторами)