4. Методические указания по подготовке к итоговому государственному экзамену Теоретические вопросы

Теоретические вопросы экзаменационных билетов предполагают знание базовых дисциплин.

Ответы на данные вопросы показывают владение понятийным аппаратом дисциплин, методологическими основами решения сформулированной в вопросе проблемы, истории ее развития и современного состояния.

При ответе на вопросы студенты должны продемонстрировать обобщенный уровень знаний, умение сопоставлять позиции разных авторов и школ и формулировать собственную точку зрения по обсуждаемому вопросу. Кроме того, они должны проявить владение профессиональной терминологией и показать общую информационную культуру. Необходимо также продемонстрировать возможности использования этих знаний в практической деятельности области информационных технологий.

В процессе подготовки к государственному экзамену необходимо актуализировать основной категориальный и понятийный аппарат дисциплин.

Ответы на первый и второй вопросы экзаменационного билета должны быть четко структурированы и логически выстроены.

Практические задания

Согласно с требованиями действующего ГОС ВПО по направлению 010400.62 – «Информационные технологии» профессиональная подготовка студентов, осуществляемая на основе целостного подхода должна способствовать овладению не только теоретическими, но и практическими знаниями и умениями. Будущий бакалавр информационных технологий должен обладать базовыми умениями, позволяющими использовать имеющиеся теоретические знания при решении проблем конкретной ситуации из области информационных технологий.

В данную часть государственного экзамена вошли задания из различных направлений практической деятельности в области информационных технологий.

Предлагаемые задания предоставляют выпускникам возможность продемонстрировать на конкретном практическом примере уровень приобретенной ими профессиональной подготовки.

2. Программа итогового государственного экзамена

Основы дискретной математики

Теория:

1. Логика высказываний. Понятие высказывания, лжи, истины. Операции в логике высказываний. Понятие формулы. Интерпретация формулы. Таблица истинности. Законы логики. Равносильность. Доказательства законов де Моргана.

2. Логические операции И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, НЕ. Таблица истинности логических операций. Основные логические элементы компьютера. Реализация с помощью ИЛИ-НЕ следующих логических операций И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ. Правило построения логической схемы по формуле.

3. Нормальные формы представления формул. Понятие ДНФ и СДНФ (Совершенная ДНФ). Для чего нужны ДНФ и СДНФ. Алгоритм получения ДНФ.

4. Нормальные формы представления формул. Понятие ДНФ и СДНФ (Совершенная ДНФ). Для чего нужна СДНФ. Алгоритм получения СДНФ. Правило получения СДНФ по таблице истинности.

5. Схемы ЭВМ. Понятие логической схемы. Сумматор. Какие бывают сумматоры. Одноразрядный сумматор. Описание логической функции одноразрядные сумматора с помощью таблицы истинности и с помощью формулы. Схема сумматора. Триггер. Понятие триггера. RS триггер.

6. Логические функции. Минимизация логических функций. Описание алгоритма аналитической минимизации логических функций. Карты Карно. Соответствие между таблицей истинности и картой Карно. Алгоритм минимизации с использованием карт Карно с примером для 2,3,4,5 переменных.

7. Логика предикатов. Кванторы в логике предикатов. Формулы в логии ке предикатов. Аксиоматика. Правила вывода формул.

8. Множества. Какие бывают множества. Способы описания множеств. Пустое множество. Принадлежность к множеству. Мощность множества. Счетные множества. Отображение множества. Основные операции над множествами. Свойства операций над множествами.

9. Теория графов. Понятие графа. Способы описания. Графический способ задания графов. Ориентированные и неориентированные графы. Пути и контуры, цепи. Понятие связности графа, деревьев, леса. Матрица смежности и инцидентности.

10. Теория графов. Понятие графа. Пути и контуры, цепи. Алгоритмы поиска наименьшего маршрута.

Практика:

1. Дан ориентированный граф. На ребрах указано расстояние между вершинами. Найти наикратчайший маршрут от 1 до 5 вершины.

2. Правило построение логической схемы по формуле. Построить логическую сему по следующей формуле

3. Правило получение формулы по логической схеме. Получить формулу по схеме и минимизировать её с использованием карт Карно.

Список литературы:°                                 j l khh

1. Дискретная математика: учебное пособие/ Сост. А.Н.Тырсин; УрСЭИ АТиСО. – Челябинск, 2001. – 98с.

2. Москинова, Г.И. Дискретная математика. Математика для менеджера в примерах и упражнениях / Г.И. Москинова. - М.: Логос, 2000. – 240с.

3. Новиков, Ф.А. Дискретная математика для программистов* / Ф.А.Новиков. – СПб.: Питер, 2000. – 304с.

4. Судоплатов, С.В. Дискретная математика / С.В. Судоплатов, Е.В. Овчинникова. – М.: Инфра-М; Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. – 256с.

5. Светлов, В.А. Современная логика*: учебное пособие / В.А. Светлов – СПб.: Питер, 2009. – 400с.

6. Грин, Д. Математические методы анализа алгоритмов* / Д. Грин, Д. Кнут – М.: Мир, 1987. – 800с.

7. Зыков, А.А. Основы теории графов* / А.А. Зыков. – М.: Наука, 1987. – 270с.

Основы программирования:

Теория:

1. Понятие алгоритма. Способы описания алгоритмов. Неформализованный алгоритм, блок-схема алгоритма, псевдокод. Примеры. Методика разработки программ, алгоритмов. Классификация языков программирования. История развития языков программирования.

2. Язык программирования СИ. Структура программы на языке СИ. Перечислить компиляторы и среды разработки на СИ. Типы переменных в языке СИ. Основные операции ввода-вывода. Операции и выражения на СИ (арифметические, логические и сравнения). Пример программы на СИ.

3. Управляющие операторы на языке СИ. Операторы ветвлении (условного перехода). Способы описания условий. Обозначение ветвления на БСА и на языке СИ. синтаксис оператора IF. Пример программы с использованием оператора ветвления IF.

4. Управляющие операторы на языке СИ. Понятие цикла. Цикл с предусловием. Способы описания циклов с предусловием. Обозначение цикла с предусловием на БСА и на языке СИ. синтаксис оператора while. Пример программы с использованием оператора цикла while.

5. Управляющие операторы на языке СИ. Понятие цикла. Цикл с постусловием. Способы описания циклов с постусловием. Обозначение цикла с постусловием на БСА и на языке СИ. синтаксис оператора do..while. Пример программы с использованием оператора цикла do..while.

6. Управляющие операторы на языке СИ. Понятие цикла. Безусловный цикл с итератором. Способы описания циклов с итератором. Обозначение цикла с итератором на БСА и на языке СИ. синтаксис оператора for. Пример программы с использованием оператора цикла for.

7. Структуры данных. Понятие массива. Одномерный, двухмерный и n-мерный массив. Способы описания массивов в языке программирования СИ. Обращение к массиву: помещение элемента в массив, извлечение элемента из массива. Пример программы на языке СИ с использованием массивов.

8. Структуры данных. Понятие массива. Понятие стека. Описание логики работы со стеком. Способы описания стека на базе одномерного массива. Пример использования стека в качестве способа выделения памяти под переменные.

9. Структуры данных. Понятие массива. Понятие очереди. Описание логики работы очереди. Способы описания очереди на базе одномерного массива. Пример реализации очереди на языке СИ.

10. Понятие функции. Описание функции на языке программирования СИ. Перечислить способы передачи параметров в функцию. Пример вызова функции. Рекурсия. Пример рекурсивной функции.

Практика:

1. Описание работы алгоритма сортировки: простой выбор. Реализация алгоритма на языке СИ для сортировки массива целых чисел.

2. Описание работы алгоритма сортировки: быстрой сортировки Хоара. Реализация алгоритма на языке СИ для сортировки массива целых чисел.

3. Описание работы алгоритма сортировки: пузырьком. Реализация алгоритма на языке СИ для сортировки массива целых чисел.

Список литературы:

1. Керниган Б., Ритчи Д., Фьюэр А. Язык программирова- ния Си. - М.: Ф и статистика, 1985. - 279 с.

   1. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования: Учебник. — М.: Мастерство, НМЦ СПО; Высшая школа, 2004. — 432 с.

2. Подбельский, Вадим Валериевич (д-р техн. наук, проф.) . Язык СИ++ [Текст] : учебное пособие для вузов / В. В. Подбельский .— 5-е изд. — М.: Финансы и статистика, 2004 .— 559 с. : ил. — Указ. символов: с. 540-541. - Предм. указ.: с. 542-556 .— Библиогр.: с. 538-539 .— ISBN 5-279-02204-7.

3. Болски М.И. Язык программирования Си : [Справочник] / Пер. с англ. С.В.Денисенко .— М.: Радио и связь, 1988 .— 96 с. — ISBN 5-256-00171-х.

4. Тондо К. Язык Си. Книга ответов : Пер.с англ. — М.: Финансы и статистика, 1994 .— 160с. — ISBN 5-279-01261-0.

5. Березин, Борис Иванович. Начальный курс С и С++ .— М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1996 .— 288 с. — ISBN 5-86404-075-4.

6. Могилёв А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика: Учеб. пособие для студ. пед. ву-зов / Под ред. Е.К. Хеннера. — М., Academia, 2004.

7. Белецкий Я. Энциклопедия языка Си. - М.: Мир, 1992.

Языки программирования:

Теория:

1. Понятие Указателя, адреса ячейки памяти, ссылки. Описание указателя на языке СИ. Как создать указатель на целочисленную, вещественную переменную и на массив. Примеры.

2. Переменные. Виды памяти под объекты (под переменные). Поименованные объекты и динамические объекты. Примеры создания автоматической переменной, глобальной переменной и динамической.

3. Переменные. Виды памяти под объекты (под переменные). Описание статического способа распределения памяти с примерами на языке СИ. Переменная static внутри функции с примерами.

4. Переменные. Виды памяти под объекты (под переменные). Описание автоматического способа распределения памяти с примерами на языке СИ.

5. Переменные. Виды памяти под объекты (под переменные). Описание динамического способа распределения памяти с примерами на языке СИ. Описание принципа работу функций malloc и free

6. Переменные. Время жизни и область видимость автоматических переменных, глобальных и динамических.

7. Процесс компиляции. Понятие трансляции, компиляции и интерпретации. Процесс компиляции в СИ.

8. Процесс компиляции. Понятие трансляции, компиляции и интерпретации. Текстовый препроцессор. Включение #include, замена лексических единиц #define, использование именованных констант

9. Процесс компиляции. Понятие трансляции, компиляции и интерпретации. Текстовый препроцессор. Макрокоманды. Замена выражений макрокомандами. Условная компиляция.

10. Понятие Компилятора. Т-образная схема Брэтмана. Компиляторы однопроходные. Двухпроходные и трехпроходные.

Практика:

1. Написать программу. Пользователь вводит положительное или отрицательное число. Вывести двоичный код числа (дополнительный код).

2. Написать программу. Пользователь вводит строчку. Программы циклически выводит на экран со смещением на 1 символ эту строчку до тех пор, пока не будет выведена изначальная строка. Пример:

Введите строчку: КУКУШКА

КУКУШКА УКУШКАК КУШКАКУ УШКАКУК ШКАКУКУ КАКУКУШ АКУКУШК КУКШКА

3. Написать программу. Пользователь вводит положительное или отрицательное число. Перевести число в 2-ую систему счисления и вывести результат на экран.

Список литературы:

1. Керниган Б., Ритчи Д., Фьюэр А. Язык программирова- ния Си. - М.: Ф и статистика, 1985. - 279 с.

2. Подбельский, Вадим Валериевич (д-р техн. наук, проф.) . Язык СИ++ [Текст] : учебное пособие для вузов / В. В. Подбельский .— 5-е изд. — М.: Финансы и статистика, 2004 .— 559 с. : ил. — Указ. символов: с. 540-541. - Предм. указ.: с. 542-556 .— Библиогр.: с. 538-539 .— ISBN 5-279-02204-7.

3. Болски М.И. Язык программирования Си : [Справочник] / Пер. с англ. С.В.Денисенко .— М.: Радио и связь, 1988 .— 96 с. — ISBN 5-256-00171-х.

4. Тондо К. Язык Си. Книга ответов : Пер.с англ. — М.: Финансы и статистика, 1994 .— 160с. — ISBN 5-279-01261-0.

5. Березин, Борис Иванович. Начальный курс С и С++ .— М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1996 .— 288 с. — ISBN 5-86404-075-4.

6. Уинер, Ричард. Язык Турбо Си [Текст] / Р. Уинер ; пер. с англ. М. П. Матекина ; под ред. В. В. Мартынюка .— М.: Мир, 1991 .— 380 с. — Пер. изд.: Turbo C at Any Speed / R. S. Wiener (New York etc. : John Wiley & Sons, 1988) .— Предм. указ.: с. 371-375.

Операционные системы

Теория:

1. Понятие операционной системы. Виртуальные машины. Операционная система, среда и операционная оболочка. Эволюция операционных систем. Назначение, состав и функции ОС. Архитектура операционной системы.

2. Классификация операционных систем. Эффективность и требования, предъявляемые к ОС. Совместимость и множественные прикладные среды. Виртуальные машины как современный подход к реализации множественных прикладных сред. Эффекты виртуализации.

3. Концепция процессов и потоков. Задание, процессы, потоки (нити), волокна. Мультипрограммирование. Формы многопрограммной работы.

4. Управление процессами и потоками. Создание процессов и потоков. Модели процессов и потоков. Планирование заданий, процессов и потоков. Взаимодействие и синхронизация процессов и потоков.

5. Методы взаимоисключений. Семафоры и мониторы. Взаимоблокировки (тупики). Синхронизирующие объекты ОС. Аппаратно-программные средства поддержки мультипрограммирования. Системные вызовы.

6. Организация памяти современного компьютера. Функции ОС по управлению памятью.

7. Распределение памяти. Страничная организация виртуальной памяти. Оптимизация функционирования страничной виртуальной памяти. Сегментная организация виртуальной памяти. Сегментно-страничная виртуальная память.

8. Устройства ввода-вывода. Назначение, задачи и технологии подсистемы ввода-вывода. Согласование скоростей обмена и кэширования данных. Разделение устройств и данных между процессами. Обеспечение логического интерфейса между устройствами и системой.

9. Поддержка широкого спектра драйверов. Динамическая загрузка и выгрузка драйверов. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода. Многослойная (иерархическая) модель подсистемы ввода-вывода. Драйверы.

10. Файловые системы. Основные понятия. Архитектура файловой системы. Организация файлов и доступ к ним. Каталоговые системы. Физическая организация файловой системы. Физическая организация и адресация файла.

Практика:

Реализовать следующий сценарий (cmd)

1)      По запросу к пользователю вывести  на экран список файлов диска D: или Е:

2)      Записать список файлов диска в текстовый файл, заданный с помощью формального параметра.

 Реализовать следующий сценарий (wsh)

1)      В режиме диалога с запросом о выводе выполнить отображение текущей даты (день недели, месяц, день, год).

Реализовать следующий сценарий (wsh)

1)      Запустить редактор WordPad.

2)      Записать в него информацию о запущенном сценарии (путь к каталогу, в котором находится cscript.exe или wscript.exe, полный путь к запущенному сценарию, имя запущенного сценария).

3)      Выделить первую строку текста.

4)      Скопировать ее в буфер. Закрыть редактор WordPad.

5)      Открыть графический редактор Paint.

6)      Вставить в него информацию из буфера.

7)      В сценарии предусмотреть вывод окна с комментарием и паузы после каждого этапа.

Список литературы:

1. Операционные системы. Практикум для бакалавров, С. В. Назаров, Л. П. Гудыно, А. А. Кириченко. Издательство: КноРус. Серия: Для бакалавров. ISBN 978-5-406-00886-7; 2012 г.

2. Современные операционные системы, С. В. Назаров, А. И. Широков. Издательство: Бином. Лаборатория знаний. Серия: Основы информационных технологий. ISBN 978-5-9963-0416-5; 2011 г.

3. Современные операционные системы, Э. Таненбаум. Издательство: Питер. Серия: Классика Computer Science. ISBN 978-5-459-00757-2, 978-0136006633; 2011 г.

4. Сетевые операционные системы, В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. Издательство: Питер. Серия: Учебник для вузов. ISBN 978-5-91180-528-9; 2009 г.

5. Введение в операционные системы, Д. В. Иртегов. Издательство: БХВ-Петербург. Серия: Учебное пособие. ISBN 978-5-94157-695-1; 2012 г.

6. Основы операционных систем. Курс лекций. Учебное пособие, В. Е. Карпов ,К. А. Коньков. Издательство: Интернет-университет информационных технологий. ISBN 5-9556-0012-4,5-9556-0044-2; 2005 г.

7. Командные файлы и сценарии Windows Script Host, Андрей Попов. Издательство: БХВ-Петербург. Серия: Мастер. ISBN 5-94157-092-9; 1/1/2002 г.

Компьютерные сети

Теория:

1. Эталонные модели OSI и Internet.

2. Глобальные вычислительные сети. (Обзор технологий распределенных систем. Устройства используемые в глобальных сетях. Стандарты сетей WAN. Инкапсуляция в WAN)

3. Типы каналов распределенных сетей. Технологии WAN-сетей.

4. Проектирование WAN-сети.

5. Протоколы Point-to-Point, Frame Relay.

6. Протокол DHCP и технология NAT.

7. Адресация в компьютерных сетях, VLSM, суммирование маршрутов.

8. Коммутация в корпоративной сети. (Описание коммутации корпоративного уровня. Типы коммутации. Предотвращение петель коммутации.)

9. Виртуальные локальные сети. Протокол виртуального магистрального канала.

10. Маршрутизация с помощью протокола на основе векторов расстояния.

11. Маршрутизация по протоколу состояния канала.

Практика:

1. Создайте схему IP-адресации для указанных требований.

Введите в таблицу соответствующие значения для заполнения необходимой схемы IP-адресации.

2. Посчитайте суммарный маршрут для приведенной группы непрерывных адресов:

192.168.0.0 /24

192.168.1.0 /24

192.168.2.0 /24

192.168.3.0 /24

Список литературы:

1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник для вузов. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. Издательство: Питер, Серия: Учебник для вузов, ISBN 5-469-00504-6, 5-469-00504-9; 2007 г.

2. Основы организации сетей Cisco. Том 1. Вито Амато. Издательство: Вильямс, Серия: Основы организации сетей Cisco, ISBN 5-8459-0258-4; 2002 г.

3. Основы организации сетей Cisco. Том 2. Автор: Вито Амато. Издательство: Вильямс, Серия: Основы организации сетей Cisco, ISBN 5-8459-0561-3; 2004 г.

Технологии баз данных

Теория:

1. Теоретико-множественные операции реляционной алгебры. Привести примеры на каждую.

2. Специальные операции реляционной алгебры. Привести примеры на каждую.

3. Операторы определения данных в языке SQL. Пример на каждый оператор.

4. Операторы манипулирования данными в языке SQL. Пример на каждый оператор.

5. Применение агрегатных функций в операторе выбора SELECT. Привести примеры.

6. Использование подзапросов языке SQL. Привести примеры.

7. Внешние объединения в языке SQL. Привести примеры.

8. Понятие функциональной и транзитивной зависимости. Аксиомы Армстронга.

9. Понятие транзакции и свойства транзакций.

10. Первая и вторая нормальные формы. Привести примеры.

11. 3-я нормальная форма. Приведение отношения из 2-ой к 3-ей нормальной форме. Показать на примере.

12. Модель «Сущность-связь». Типы связей.Категоризация сущностей. Подтипы и супертипы.

13. Декларативные ограничения целостности. Привести пример на каждый вид.

14. Представления. Виды представлений. Обновляемые представления. Примеры.

15. Триггеры. Привести примеры.

16. Критерии успеха программного продукта.

17. организационная структура компании : Функциональная структура и Матричная организация.

18. Состав и роли проектной команды.

19. Жизненный цикл проекта. Фазы и продукты.

20. Концепция проекта.

21. Планирование проекта.

22. Базовое расписание проекта.

23. Управление проектом, направленное на снижение рисков.

24. Оценка трудоемкости и сроков разработки ПО.

Практика: