Θεματικές Ενότητες

ΠΛΗΠΡΟ: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Κωδικός Ε.Θ.Ε.: ΠΛΗΠΡΟ
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 6
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Ε.Θ.Ε.:
Έτος που προσφέρεται: 1ο έτος
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική περιγραφή της Θ.Ε.:
Σκοπός της ΕΘΕ «Προγραμματισμός» είναι να δώσει στους φοιτητές μια λεπτομερή και πρακτική εισαγωγή σε βασικές έννοιες του προγραμματισμού και της ανάπτυξης λογισμικού μέσω μιας σύγχρονης γλώσσας προγραμματισμού υψηλού επιπέδου. Συγκεκριμένα έχει στόχο την εισαγωγή εννοιών όπως μεταβλητές, εκφράσεις, ροή ελέγχου, σύνθετες δομές δεδομένων και επεξεργασία αρχείων, μόνιμη αποθήκευση δεδομένων. Οι ενότητες που θα καλυφθούν θα αναφέρονται στα εξής θέματα (ενδεικτικά): Προγραμματιστικά Υποδείγματα, Αριθμοί, Μεταβλητές, Εκφράσεις, Τελεστές, Αριθμητικές Πράξεις, Εντολές εισόδου/εξόδου & Μορφοποίηση, Λογικοί Τελεστές, Δομή Επιλογής if, Διαχείριση Συμβολοσειρών, Δομές Επανάληψης for και while, Δημιουργία – Αντιγραφή – Προσπέλαση Λίστας, Αντιστροφή – Ταξινόμηση Λίστας, Πλειάδες, Σύνολα, Λεξικά, Συναρτήσεις, Εσωτερικές Συναρτήσεις, Κλάσεις, Αντικείμενα, Ιδιότητες/Μέθοδοι, Κληρονομικότητα-Πολυμορφισμός, Είδη Αρχείων, Ανάγνωση από/Αποθήκευση σε Αρχείο,  Βιβλιοθήκες Βάσεων Δεδομένων & Διαχείρισης Δεδομένων, Μαθηματικές Βιβλιοθήκες. Το εργαστηριακό έργο αποτελείται από υποχρεωτικές εργαστηριακές ασκήσεις, στο πλαίσιο των οποίων θα γίνει καθοδηγούμενη ανάλυση και επίλυση προβλημάτων της πραγματικής ζωής από διάφορες πεδία ανθρώπινης δραστηριότητας που περιλαμβάνουν επεξεργασία και αποθήκευση δεδομένων, ανάπτυξη κατάλληλης διάδρασης με τον χρήστη και άντληση δεδομένων από το διαδίκτυο

Περίγραμμα ΠΛΗΠΡΟ

Μαθησιακά Αποτελέσματα:
Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης της ύλης, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

α) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηρίου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

– τη δομή ενός προγράμματος σε γλώσσα προγραμματισμού Python
– τις έννοιες του λογικού και συντακτικού σφάλματος, καθώς και της αποσφαλμάτωσης
– τη λειτουργία των εντολών απόφασης στη γλώσσα προγραμματισμού Python
– τους λογικούς τελεστές και τις λογικές πράξεις της γλώσσας προγραμματισμού Python
– τους βασικούς τύπους δεδομένων της γλώσσας προγραμματισμού Python
– τη λειτουργικότητα των δομών δεδομένων: λίστα, στοίβα, ουρά, λεξικό και πλειάδα
– τις βασικές έννοιες του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού
– τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού χειρισμού γεγονότων

β) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηρίου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

– τις διαφορές μεταξύ των βρόχων επανάληψης στη γλώσσα προγραμματισμού python (for, while)
– τον τρόπο δήλωσης συναρτήσεων στη γλώσσα προγραμματισμού python, καθώς και τον τρόπο επιστροφής ή μη τιμής
– την έννοια της αναδρομικής συνάρτησης, καθώς και τα πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα έναντι της συνάρτησης που εκτελείται επαναληπτικά (με εκτέλεση βρόχου)
– την έννοια του αρθρωτού προγραμματισμού και της τεχνικής κατά βήμα εκλέπτυνσης για τη σχεδίαση των προγραμμάτων τους
– την διαφορά μεταξύ υποχρεωτικών και προαιρετικών παραμέτρων συναρτήσεων
– τη διαχείριση συμβολοσειρών
– την έννοια του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού με χρήση κλάσεων και αντικειμένων
– την έννοια της κληρονομικότητας και του πολυμορφισμού
– τη μεθοδολογία του προγραμματισμού χειρισμού γεγονότων ή συμβάντων

γ) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηρίου, οι φοιτήτριες/τές θα είναι σε θέση:

– να περιγράφουν τις λύσεις τους σε υπολογιστικά βήματα με προγράμματα στη γλώσσα προγραμματισμού Python
– να χρησιμοποιούν σύγχρονους τύπους δεδομένων όπως πλειάδες (tuples), σύνολα (sets), ακολουθίες (sequences), λεξικά (dictionaries) και λίστες (lists)
– να χρησιμοποιούν και τροποποιούν υπάρχοντα προγράμματα σε Python (scripts και functions)
– να χρησιμοποιούν τα βασικά περιβάλλοντα ανάπτυξης προγραμμάτων με τη γλώσσα Python με έμφαση στη χρήση των Αnaconda – Spyder – Jupyter Notebooks
– να χρησιμοποιούν τις βιβλιοθήκες csv, json, pickle της Python για διαχείριση αρχείων
– να χρησιμοποιούν τις βιβλιοθήκες os, os.path της Python που επιτρέπουν τη διεπαφή με το λειτουργικό σύστημά, τη δημιουργία και διαγραφή φακέλων, καθώς και την προβολή του περιεχομένου τους
– να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη tkinter της Python για σχεδίαση γραφικής διεπαφής
– να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη sqlite3 της Python για τη διαχείριση βάσεων δεδομένων
– να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη pandas της Python για την διαχείριση και ανάλυση δεδομένων
– να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη NumPy της Python για επιστημονικούς υπολογισμούς με τις παρεχόμενες  υλοποιήσεις N-διάστατων πινάκων και έτοιμων συναρτήσεων για προβλήματα γραμμικής άλγεβρας
– να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη matplotlib της Python για τη δημιουργία γραφικών αναπαραστάσεων υψηλής ποιότητας
– να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη Scipy της Python για υπολογισμούς με τις παρεχόμενες υλοποιήσεις έτοιμων συναρτήσεων για προβλήματα πιθανοτήτων και στατιστικής να χρησιμοποιούν τη βιβλιοθήκη SymPy της Python για συμβολικούς υπολογισμούς
– να αποσφαλματώνουν προγράμματα που εμφανίζουν συντακτικά ή λογικά σφάλματα

δ) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηρίου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

– να επιλέγουν τις κατάλληλες προγραμματιστικές δομές, καθώς και μεταβλητές για τις βασικές λειτουργίες των προγραμμάτων τους
– να υλοποιούν προγράμματα που χρησιμοποιούν τις βασικές δομές δεδομένων (πίνακες, λίστες, στοίβες, ουρές, λεξικά, πλειάδες)
– να υλοποιούν προγράμματα με χρήση αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού
– να βελτιστοποιούν μέρη των προγραμμάτων τους για αύξηση της αποδοτικότητάς τους
– να υλοποιούν μία βάση δεδομένων σε ένα σύγχρονο σχεσιακό σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων και να εφαρμόζουν στην πράξη γνωστά πρότυπα γλωσσών ερωτήσεων (π.χ. SQL) για την αποδοτική οργάνωση, διαχείριση, και ανάκτηση δεδομένων από αυτήν
– να μπορούν να βγάζουν χρήσιμα συμπεράσματα από τη διαχείριση των δεδομένων
– να έχουν καλό υπόβαθρο για να παρακολουθούν πιο προχωρημένα μαθήματα απαιτητικά στον προγραμματισμό.

Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα πρέπει να έχει τα ακόλουθα μαθησιακά  αποτελέσματα ως γνώσεις και δεξιότητες:

– Να γνωρίζει τις αρχές του προγραμματισμού, να κατανοεί πώς μπορούν να λυθούν προβλήματα με προγραμματισμό υπολογιστών
– Με χρήση πολλαπλών επιπέδων αφαίρεσης και επιλογής κατάλληλων δομών δεδομένων να είναι σε θέση να αναπτύξει ένα πρόγραμμα που επιλύει ένα πραγματικό πρόβλημα και αναδεικνύει τη χρησιμότητα της πληροφορικής στην αντιμετώπιση κοινωνικών προβλημάτων
– Να αποκτήσει αντίληψη διαφορετικών στυλ προγραμματισμού (διαδικαστικός, αντικειμενοστραφής,  συναρτησιακός), να είναι σε θέση να επιλέξει κατάλληλο στυλ προγραμματισμού, να παράγει την  επιδιωκόμενη απόκριση σε συγκεκριμένες εισόδους, να κάνει έλεγχο ορθότητας επιμέρους στοιχείων και να παράγει τεκμηρίωση της λειτουργικότητας του προγράμματος
– Να είναι σε θέση να συνδέσει ένα πρόγραμμα με μία βάση δεδομένων και να αποκτήσει εμπειρία με το μοντέλο προγραμματισμού με γεγονότα
– Να είναι σε θέση να κάνει χρήση διαθέσιμων βιβλιοθηκών για ανάλυση δεδομένων και επιστημονικούς υπολογισμούς, μηχανική μάθηση κτλ.

Αξιολόγηση: Ο μέσος όρος των βαθμών των 4 ΓΕ λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 30% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού. Ο βαθμός της τελικής ή/και επαναληπτικής εξέτασης λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 70% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού.

Κανονισμός ΕΘΕ ΠΛΗΠΡΟ

 

ΠΛΗ10: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ10
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Υποβάθρου (Υ)
Έτος που προσφέρεται: 1ο έτος
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Κύριος σκοπός της Θ.Ε. είναι να γνωρίσει η/ο φοιτήτρια/τής θεμελιώδεις αρχές της Επιστήμης της Πληροφορικής και της διαχείρισης πληροφοριών, να αποκτήσει βασικές γνώσεις για αλγορίθμους επίλυσης προβλημάτων, τεχνικές, εργαλεία και γλώσσες δομημένου προγραμματισμού, καθώς και αρχές ανάπτυξης προγραμμάτων. Επίσης, σκοπός είναι να αποκτήσει γνώσεις στην χρήση απλών και σύνθετων δομών δεδομένων και στη διαχείριση πληροφοριακών συστημάτων, ώστε να καταστεί ικανός να ακολουθήσει την εξελικτική πορεία της Τεχνολογίας, της Πληροφορικής και των εφαρμογών τους στο παρόν και στο μέλλον.

Περίγραμμα ΠΛΗ10

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

ΤΟΜΟΣ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• την ιστορική εξέλιξη των υπολογιστών
• τα βασικά γνωστικά αντικείμενα της Πληροφορικής και τις εφαρμογές της
• τη δομή του υπολογιστή και τη λειτουργικότητα των διαφόρων υποσυστημάτων του
• τον τρόπο αποθήκευσης και αναπαράστασης των δεδομένων και πληροφοριών σε έναν υπολογιστή
• τα διαφορετικά συστήματα αρίθμησης και τις αριθμητικές πράξεις σε αυτά
• την περιγραφή των βασικών λογικών πυλών και κυκλωμάτων
• τις έννοιες του προγραμματισμού, των αλγορίθμων και των γλωσσών προγραμματισμού
• τις βασικές αρχές του λογισμικού συστημάτων και των εφαρμογών και τις εισαγωγικές έννοιες των βάσεων δεδομένων και των δικτύων υπολογιστών

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

• τους τρόπους αποθήκευσης, μετάδοσης και επεξεργασίας δεδομένων
• τις πράξεις σε διάφορα αριθμητικά συστήματα
• τη διαδικασία κατασκευής λογικών – ψηφιακών κυκλωμάτων
• τις έννοιες του αλγορίθμου, του λογισμικού εφαρμογών και συστημάτων και των βάσεων δεδομένων
• τους τρόπους διασύνδεσης υπολογιστών σε δίκτυα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να εκτελούν μετατροπές αριθμών και αριθμητικές πράξεις σε διαφορετικά αριθμητικά συστήματα
• να σχεδιάζουν λογικά (ψηφιακά) ακολουθιακά κυκλώματα
• να χρησιμοποιούν Διαγράμματα Ροής Προγράμματος για το σχεδιασμό αλγορίθμων

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να περιγράφουν τα διάφορα υποσυστήματα του υπολογιστή και τη λειτουργικότητά τους
• να κατηγοριοποιούν τα βασικά γνωστικά αντικείμενα της Πληροφορικής και εφαρμογών της

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να συνθέτουν λογικά κυκλώματα από πύλες
• να αναπαριστούν αλγορίθμους με Διαγράμματα Ροής Προγράμματος

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να αξιολογούν την επίδραση της Πληροφορικής στο παρόν και το μέλλον της τεχνολογίας και της κοινωνίας

ΤΟΜΟΣ 2: ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• την έννοια των αλγορίθμων, τις πρακτικές προγραμματισμού, τις αρχές σχεδιασμού προγραμμάτων, τα κριτήρια ελέγχου καταλληλότητας προγραμμάτων, τις αρχές του δομημένου προγραμματισμού και τις προγραμματιστικές δομές
• τις προηγμένες τεχνικές διαδικασιακού προγραμματισμού, όπως χρήση υποπρογραμμάτων, αναδρομή και οπισθοδρόμηση
• ειδικά ζητήματα προγραμματισμού (τεκμηρίωση λογισμικού, αποσφαλμάτωση)
• τις βασικές έννοιες του αντικειμενοστρεφούς προγραμματισμού και τα χαρακτηριστικά των κυριότερων γλωσσών προγραμματισμού

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

• τα στάδια αντιμετώπισης ενός προβλήματος, τον τρόπο σχεδιασμού προγραμμάτων και τις αρχές ανάπτυξης προγραμμάτων
• τις έννοιες μεταβλητή, τύπος δεδομένων, δομή δεδομένων, τελεστής, παράμετρος και έκφραση
• την επικοινωνία κυρίως προγράμματος – υποπρογραμμάτων,
• τη λειτουργία των αλγορίθμων ταξινόμησης και αναζήτησης
• την εμβέλεια δήλωσης μεταβλητών

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να αναφέρουν τα χαρακτηριστικά ενός αλγορίθμου
• να περιγράφουν έναν αλγόριθμο με λεκτική (ψευδοκώδικας) και συμβολική (διάγραμμα ροής προγράμματος) αναπαράσταση
• να σχεδιάζουν αλγορίθμους με εφαρμογή βασικών πρακτικών προγραμματισμού
• να σχεδιάζουν αλγορίθμους με εφαρμογή μεθοδολογιών σχεδιασμού προγραμμάτων
• να εφαρμόζουν τεχνικές αμυντικού προγραμματισμού
• να εκτελούν αλγορίθμους ταξινόμησης και αναζήτησης

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να κατηγοριοποιούν τις κυριότερες γλώσσες προγραμματισμού

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να σχεδιάζουν αλγορίθμους με χρήση πινάκων και διασυνδεδεμένων λιστών

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να επιλέγουν προγραμματιστικές δομές για την υλοποίηση αλγορίθμων
• να αποτιμούν την καταλληλότητα προγραμμάτων
• να αποτιμούν την αποδοτικότητα ενός αλγορίθμου

ΤΟΜΟΣ 3: ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• την έννοια της δομής δεδομένων (αφηρημένος τύπος δεδομένων) και τη διαφορά της από έναν ατομικό τύπο δεδομένων
• τη λειτουργικότητα των δομών δεδομένων: πίνακας, λίστα, στοίβα, ουρά, δέντρο δυαδικής αναζήτησης, δέντρο σωρός

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

• τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους μία δομή δεδομένων μπορεί να αναπαρασταθεί στην κύρια μνήμη του υπολογιστή
• τους διαφορετικούς αλγορίθμους διάταξης στοιχείων και τους διαφορετικούς τρόπους αναζήτησης στοιχείων (γραμμική, δυαδική) σε έναν πίνακα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να υπολογίζουν τις συναρτήσεις πολυπλοκότητας απλών αλγορίθμων
• να υπολογίζουν την τάξη μεγέθους μίας συνάρτησης πολυπλοκότητας από την αναλυτική της έκφραση
• να σχεδιάζουν παραλλαγές ή/και συνδυασμούς των διάφορων αλγορίθμων διάταξης και αναζήτησης
• να υπολογίζουν τη συνάρτηση απεικόνισης και τον τρόπο υλοποίησης ενός πίνακα όταν δίνεται ο τρόπος αναπαράστασής του και, αντιστρόφως, να υπολογίζουν τη διεύθυνση ενός τυχαίου στοιχείου ενός πίνακα από τη συνάρτηση απεικόνισης
• να σχεδιάζουν τροποποιήσεις επεκτάσεις ή συνδυασμούς των βασικών αλγορίθμων των πράξεων σε λίστες, στοίβες, ουρές, δυαδικά δέντρα αναζήτησης και δέντρα σωρούς

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να κατηγοριοποιούν τις δομές δεδομένων και τις διάφορες εφαρμογές τους

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να υλοποιούν προγράμματα που χρησιμοποιούν τις βασικές δομές δεδομένων (πίνακας, λίστα, στοίβα, ουρά, δέντρα)

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να αξιολογούν την αποδοτικότητα μίας δομής δεδομένων χρησιμοποιώντας τις έννοιες της χωρικής και χρονικής πολυπλοκότητας

ΤΟΜΟΣ 4: ΓΛΩΣΣΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τετάρτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα γνωρίζουν:

• τη δομή ενός προγράμματος σε γλώσσα προγραμματισμού C ως σύνολο συναρτήσεων
• τις έννοιες του λογικού και συντακτικού σφάλματος, καθώς και της αποσφαλμάτωσης
• τη λειτουργία των εντολών απόφασης στη γλώσσα προγραμματισμού C
• τους λογικούς τελεστές και τις λογικές πράξεις της γλώσσας προγραμματισμού C
• τους βασικούς τύπους δεδομένων της γλώσσας προγραμματισμού C και τη χρήση τους για αναπαράσταση των δεδομένων των προγραμμάτων τους
• την έννοια του πίνακα και τον τρόπο ορισμού μεταβλητών τύπου πίνακα
• την έννοια της δομής (struct) είτε ως τύπου μιας μεταβλητής είτε ως τύπου των συστατικών στοιχείων (κόμβων) μιας διασυνδεδεμένης λίστας
• την έννοια της δυναμικής μνήμης και τον τρόπο υλοποίησής της στη γλώσσα προγραμματισμού C μέσω των μεταβλητών τύπου δείκτη
• το πέρασμα μεταβλητών με τιμή και αναφορά (χρήση δεικτών), τις διαφορές μεταξύ τους, καθώς και τον τρόπο χρήσης παραμέτρων με αναφορά σε συναρτήσεις για επιστροφή τιμών στο σημείο κλήσης τους

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τετάρτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα κατανοούν:

• τις διαφορές μεταξύ των τριών τρόπων επανάληψης στη γλώσσα προγραμματισμού C (for, while, do – while) και τις περιπτώσεις που ο καθένας από αυτούς εμφανίζει πλεονεκτήματα έναντι των άλλων
• τον τρόπο δήλωσης συναρτήσεων στη γλώσσα προγραμματισμού C, καθώς και το πώς η συνάρτηση επιστρέφει μία τιμή στο περιβάλλον της ή εκτελεί μία λειτουργία χωρίς επιστροφή τιμής (void)
• σε ποιες περιπτώσεις η χρήση δυναμικής μνήμης υπερτερεί έναντι της χρήσης δομών προκαθορισμένου μεγέθους (πίνακες)
• την έννοια της αναδρομικής συνάρτησης, καθώς και τα πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα έναντι της συνάρτησης που εκτελείται επαναληπτικά (με εκτέλεση βρόχου)
• την έννοια του αρθρωτού προγραμματισμού και της τεχνικής κατά βήμα εκλέπτυνσης για τη σχεδίαση των προγραμμάτων τους

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τετάρτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να περιγράφουν τις λύσεις τους σε υπολογιστικά προβλήματα με προγράμματα στη γλώσσα προγραμματισμού C
• να περιγράφουν τη λειτουργία καθώς και τα αποτελέσματα ενός απλού προγράμματος σε γλώσσα προγραμματισμού C
• να χρησιμοποιούν ένα απλό προγραμματιστικό εργαλείο περιβάλλον IDE (Integrated Development Environment – στην ΠΛΗ-10 το Dev–C++)
• να αποσφαλματώνουν προγράμματα που εμφανίζουν συντακτικά ή λογικά σφάλματα
• να εκμεταλλεύονται τις δυνατότητες της δυναμικής μνήμης σε προγράμματα σε γλώσσα προγραμματισμού C για την αποθήκευση δυναμικά μεταβαλλόμενων δομών δεδομένων
• να αποσφαλματώνουν προγράμματα που χρησιμοποιούν δείκτες και δυναμική μνήμη
• να περνούν παραμέτρους σε συναρτήσεις με χρήση μεταβλητών τύπου δείκτη

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τετάρτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να επιλέγουν τις κατάλληλες προγραμματιστικές δομές, καθώς και μεταβλητές (στατικής ή δυναμικής μνήμης) για τις βασικές λειτουργίες των προγραμμάτων τους

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τετάρτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να σχεδιάζουν ένα πρόγραμμα σε γλώσσα προγραμματισμού C που θα υλοποιεί τη λύση που δίνουν σε ένα υπολογιστικό πρόβλημα με χρήση τεχνικών δομημένου προγραμματισμού (modular programming) και της τεχνικής κατά βήμα εκλέπτυνσης (stepwise refinement)

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τέταρτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να παρέχουν μια εκτίμηση των απαιτήσεων μνήμης και χρόνου εκτέλεσης για τις συναρτήσεις που υλοποιούν (είτε αναδρομικές είτε επαναληπτικές)
• να βελτιστοποιούν μέρη των προγραμμάτων τους για αύξηση της αποδοτικότητάς τους

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.:

• Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών
• Τεχνικές Προγραμματισμού
• Δομές Δεδομένων
• Γλώσσες Προγραμματισμού

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗ11: ΑΡΧΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ11
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Πρώτο (1ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Κύριος σκοπός της Θ.Ε. είναι να γνωρίσουν οι φοιτήτριες/τές την Πληροφορική ως μια εφαρμοσμένη επιστήμη της μηχανικής, η οποία παρέχει ένα σύνολο τεκμηριωμένων αρχών, μεθοδολογιών και τεχνικών, με τη βοήθεια των οποίων μπορεί κανείς να αναπτύξει ποιοτικά προϊόντα λογισμικού. Οι φοιτήτριες/τές θα εκπαιδευθούν αρχικά στις βασικές αρχές και έννοιες της Τεχνολογίας Λογισμικού, πριν μελετήσουν ειδικότερα ζητήματα και περιοχές εφαρμογής των μεθοδολογιών που αυτή περιλαμβάνει. Δύο πολύ σημαντικές και διαδεδομένες περιοχές εφαρμογής της Πληροφορικής είναι τα Λειτουργικά Συστήματα και οι Βάσεις Δεδομένων. Ακόμη, οι φοιτήτριες/τές θα μελετήσουν τεχνικές αξιολόγησης της πολυπλοκότητας και πρακτικής εφαρμογής των αλγορίθμων επίλυσης προβλημάτων με τη χρήση υπολογιστή. Εκτός από τη μετάδοση γνώσεων και την απόκτηση δεξιοτήτων εφαρμογής των μεθοδολογιών της Τεχνολογίας Λογισμικού, η Θ.Ε. στοχεύει στην υιοθέτηση εκ μέρους των φοιτητριών/τών θετικής στάσης σχετικά με την εφαρμογή στην ανάπτυξη λογισμικού διαδεδομένων αρχών και μεθοδολογιών. Ο απώτερος στόχος είναι η βελτίωση της ποιότητας του λογισμικού, η ανάπτυξη πνεύματος συνεργασίας και η ικανοποίηση των αναγκών για τις οποίες αναπτύχθηκε το σύστημα λογισμικού

Περίγραμμα ΠΛΗ11

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ I

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• Να περιγράψει και να εξηγήσει τις βασικές έννοιες της τεχνολογίας λογισμικού (λογισμικό, εργαλεία, διαδικασίες, μεθοδολογίες, κύκλος ζωής κλπ).
• Να αναγνωρίσει τη θεμελιώδη σημασία των βασικών αρχών της τεχνολογίας λογισμικού στην ανάπτυξη ποιοτικού λογισμικού και εφαρμογών.
• Να περιγράψει τις διαφορετικές φάσεις από τις οποίες διέρχεται μία εφαρμογή λογισμικού καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά των σημαντικότερων μοντέλων κύκλου ζωής λογισμικού.
• Να διακρίνει τις απαιτήσεις μίας εφαρμογής λογισμικού και να χρησιμοποιήσει τις αρχές της δομημένης ανάλυσης για την περιγραφή τους.
• Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά τα γνωστότερα διαγραμματικά μοντέλα παράστασης λογισμικού (διαγράμματα ροής δεδομένων, διαγράμματα μετάβασης καταστάσεων κλπ) για την ανάλυση των απαιτήσεων μίας εφαρμογής.
• Να σχεδιάσει μία εφαρμογή λογισμικού με βάση τις αρχές της δομημένης σχεδίασης (αρχιτεκτονική σχεδίαση, σχεδίαση διαπροσωπειών, λεπτομερής σχεδίαση μονάδων κλπ).
• Να εξηγήσει και να εφαρμόσει κατά την κωδικοποίηση μίας εφαρμογής λογισμικού τις κατάλληλες τεχνικές αποφυγής σφαλμάτων για την παραγωγή ποιοτικού πηγαίου κώδικα χωρίς σφάλματα.
• Να περιγράψει τα διαφορετικά στάδια και να εξηγήσει τις διαφορετικές στρατηγικές που ακολουθούνται για τον έλεγχο μονάδων και συστημάτων λογισμικού.

ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• Να περιγράψει τις βασικές έννοιες και μοντέλα των βάσεων δεδομένων καθώς και τις βασικές διαφορές μεταξύ μίας βάσης δεδομένων και ενός συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων.
• Να αναγνωρίσει τη θεμελιώδη ανάγκη χρήσης της τεχνολογίας των βάσεων δεδομένων σε κάθε είδους εφαρμογή που απαιτεί αποδοτική οργάνωση και διαχείριση μεγάλου όγκου συσχετιζόμενων μεταξύ τους δεδομένων.
• Να εξηγήσει τους διαφορετικούς τρόπους οργάνωσης και προσπέλασης δεδομένων (πεδία, εγγραφές, ευρετήρια, δέντρα κ.α.) στα σύγχρονα συστήματα βάσεων δεδομένων.
• Να διακρίνει τα διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης και σχεδιασμού μιας βάσης δεδομένων (εννοιολογικό, λογικό και φυσικό επίπεδο).
• Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά το μοντέλο οντοτήτων-συσχετίσεων για τον εννοιολογικό σχεδιασμό μίας βάσης δεδομένων.
• Να ολοκληρώσει το σχεδιασμό μίας βάσης δεδομένων στο λογικό επίπεδο με χρήση του σχεσιακού μοντέλου, ως άμεση συνέχεια του αρχικού εννοιολογικού σχεδιασμού.
• Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά θεωρητικές γλώσσες ερωτήσεων (π.χ. σχεσιακή άλγεβρα) για την ανάκτηση δεδομένων από μία σχεσιακή βάση δεδομένων.
• Να υλοποιήσει μία βάση δεδομένων σε ένα σύγχρονο σχεσιακό σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων και να εφαρμόσει στην πράξη γνωστά πρότυπα γλωσσών ερωτήσεων (π.χ. SQL) για τον αποδοτική οργάνωση, διαχείριση, και ανάκτηση δεδομένων από αυτήν.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ I

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• Να περιγράψει τις βασικές λειτουργίες ενός λειτουργικού συστήματος.
• Να αναγνωρίσει το θεμελιώδη ρόλο των λειτουργικών συστημάτων στην απόδοση των σύγχρονων εφαρμογών και συστημάτων, μέσω των αυξημένων δυνατοτήτων ταυτόχρονης εκτέλεσης πολλαπλών διεργασιών και ταυτόχρονης εξυπηρέτησης πολλαπλών χρηστών που αυτά προσφέρουν.
• Να περιγράψει τους διαφορετικούς τρόπους χρονοδρομολόγησης διεργασιών στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας ενός υπολογιστικού συστήματος και να εξηγήσει τις διαφορές τους και τα πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα του καθενός.
• Να εξηγήσει το πρόβλημα του αμοιβαίου αποκλεισμού και να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά τους βασικούς μηχανισμούς συγχρονισμού και επικοινωνίας διεργασιών (σημαφόρους κ.α.) ενός πολυδιαδικασιακού λειτουργικού συστήματος.
• Να περιγράψει τον τρόπο λειτουργίας και να διακρίνει τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των διαφορετικών μεθόδων οργάνωσης και διαχείρισης της κύριας μνήμης ενός υπολογιστικού συστήματος.
• Να γενικεύσει τη χρήση των βασικών μεθόδων οργάνωσης μνήμης (σελιδοποίηση, τμηματοποίηση) σε πιο σύνθετα υβριδικά συστήματα μνήμης όπως αυτά χρησιμοποιούνται πλέον στα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα.
• Να εξηγήσει τον τρόπο λειτουργίας της οργάνωσης της ιδεατής μνήμης και να διακρίνει τους διαφορετικούς αλγόριθμους αντικατάστασης σελίδων που ακολουθούνται στα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα.
• Να επιλύσει πρακτικά προβλήματα και ασκήσεις που αφορούν στις ανωτέρω βασικές έννοιες και μηχανισμούς ενός σύγχρονου λειτουργικού συστήματος (διαχείριση διεργασιών, χρονοδρομολόγηση κεντρικής μονάδας επεξεργασίας, συγχρονισμός και επικοινωνία διεργασιών, διαχείριση κύριας μνήμης, οργάνωση ιδεατής μνήμης).

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Τεχνολογία Λογισμικού Ι
• Λειτουργικά Συστήματα Ι
• Βάσεις Δεδομένων

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.,

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%

ΠΛΗ12: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ12
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Υποβάθρου (Υ)
Έτος που προσφέρεται: Πρώτο (1ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Ο στόχος αυτής της Θ.Ε. είναι η απόκτηση από την πλευρά της/του φοιτήτριας/τή της αναγκαίας ικανότητας να κατανοήσει, ερμηνεύσει και περιγράψει βασικές έννοιες και να επιλύσει πολλά προβλήματα της Φυσικής, της Χημείας, της Βιολογίας κ.λπ. Η μαθηματική αυτή κατάρτιση είναι απαραίτητη για δύο λόγους: (α) εξοικειώνει το φοιτητή με τα Μαθηματικά ως κοινή γλώσσα όλων των θετικών επιστημών και (β) τον καθιστά ικανό, σε ένα επόμενο στάδιο, να εφαρμόσει σωστά τις μεθόδους της Πληροφορικής σε πρακτικά προβλήματα, όπως αυτά που περιγράφονται στην παρούσα Θ.Ε.

Περίγραμμα ΠΛΗ12

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

Με τη επιτυχή συμπλήρωση του συγκεκριμένου μαθήματος:

• Οι φοιτήτριες/τές θα διευρύνουν τη γνώση του στις τρεις περιοχές των ανώτερων Μαθηματικών οι οποίες συνθέτουν το πρόγραμμα σπουδών του συγκεκριμένου μαθήματος. Οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν να κατανοούν βασικές αρχές και θεωρήματα της Γραμμικής Άλγεβρας, της Ανάλυσης συναρτήσεων μίας μεταβλητής και της Θεωρίας Πιθανοτήτων.
• Οι φοιτήτριες/τές θα αποκτήσουν τις απαραίτητες εκείνες δεξιότητες ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούν τα εργαλεία των ανώτερων Μαθηματικών προκειμένου να αναπτύξουν κριτική και αναλυτική σκέψη στην επίλυση προβλημάτων.
• Επιπρόσθετα, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν και θα εκτιμούν τα λογικά βήματα των Μαθηματικών και ιδιαίτερα το ρόλο τους στην κατασκευή αποδείξεων και λύσεων σε διάφορα προβλήματα.
• Τελικά , οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν να συνθέτουν και να εφαρμόζουν τις ιδέες και τις μεθόδους που περιγράφονται στο πρόγραμμα σπουδών ώστε να λύνουν διαθεματικά προβλήματα και να εμβαθύνουν τις γνώσεις τους σε εφαρμογές των Μαθηματικών, ιδιαίτερα δε αυτές που σχετίζονται με την Πληροφορική

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Γραμμική Άλγεβρα
• Λογισμός μιας μεταβλητής
• Στοιχεία Υπολογιστικών Γλωσσών (Matlab, Mathematica κ.λπ.) και Στοιχεία Πιθανοτήτων και Στατιστικής

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Εμβόλιμη (ενδιάμεση) εξέταση στη Θ.Ε. ΠΛΗ12

• Η εξέταση θα διεξαχθεί μετά την ολοκλήρωση της ύλης της Γραμμικής Άλγεβρας και τη διόρθωση της 2ης Γραπτής Εργασίας. Η ημερομηνία της εξέτασης θα συμπεριληφθεί στο χρονοδιάγραμμα του ακαδημαϊκού έτους.
• Η συμμετοχή των φοιτητών στην εξέταση θα είναι προαιρετική.
• Οι φοιτητές δεν θα υποχρεούνται να προβούν σε δήλωση πρόθεσης συμμετοχής στην εξέταση και δεν θα υπάρχουν βαθμολογικές συνέπειες σε όσους δεν θα συμμετάσχουν σε αυτή.
• Κάθε φοιτητής που έχει βαθμολογηθεί με τουλάχιστον 50% στην ενδιάμεση εξέταση θα κληθεί να αποδεχθεί ή να απορρίψει τον βαθμό της εξέτασης αυτής.
• Η επίσημη αυτή δήλωση αποδοχής ή απόρριψης θα είναι οριστική, θα γίνεται εντός συγκεκριμένης προθεσμίας πριν από την τελική εξέταση και θα πρέπει να λαμβάνει χώρα μέσω του study. Το Τμήμα Εγκαταστάσεων & Εκτέλεσης Έργων θα πρέπει να αναλάβει την τεχνική διαχείριση του θέματος αυτού.

Ισχύουν επίσης τα εξής:

(α) Στην περίπτωση που ο φοιτητής αποδεχθεί τον βαθμό της ενδιάμεσης εξέτασης, ο βαθμός αυτός θα βαρύνει κατά 40% τον βαθμό της τελικής εξέτασης. Ο εν λόγω φοιτητής δεν θα δικαιούται να εξεταστεί στην ύλη της Γραμμικής Άλγεβρας κατά τη διάρκεια της τελικής εξέτασης, της οποίας η διάρκεια θα είναι μειωμένη κατά 40% για αυτόν. Θα εξεταστεί όμως κανονικά σε όλη την ύλη της ΘΕ κατά τη διάρκεια της επαναληπτικής εξέτασης (αν χρειαστεί να συμμετάσχει σε αυτή).

(β) Στην περίπτωση που ο φοιτητής απορρίψει τον βαθμό της ενδιάμεσης εξέτασης, η εξέταση αυτή δεν θα έχει καμία απολύτως βαθμολογική σημασία για τον φοιτητή, ο οποίος θα οφείλει να εξεταστεί κανονικά σε όλη την ύλη της ΘΕ κατά τη διάρκεια τόσο της τελικής όσο και της επαναληπτικής εξέτασης (αν χρειαστεί να συμμετάσχει σε αυτή).

(γ) Στην περίπτωση που ο φοιτητής δεν προβεί σε επίσημη δήλωση αποδοχής ή απόρριψης του βαθμού της ενδιάμεσης εξέτασης, ισχύουν τα όσα αναγράφονται στην παραπάνω περίπτωση (α).

• Για τους φοιτητές που έχουν λάβει μέρος στην ενδιάμεση εξέταση και έχουν βαθμολογηθεί με βαθμό μικρότερο του 50%, η εξέταση αυτή δεν θα έχει καμία βαθμολογική σημασία. Οι φοιτητές αυτοί οφείλουν να εξεταστούν σε όλη την ύλη της ΘΕ κατά τη διάρκεια της τελικής και της επαναληπτικής εξέτασης (αν χρειαστεί να συμμετάσχουν σε αυτή).

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%

ΠΛΗ20: ΔΙΑΚΡΙΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΛΟΓΙΚΗ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ20
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Δεύτερο (2ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Ο σκοπός της Θ.Ε. είναι να διδαχθεί η/ο φοιτήτρια/τής κάποια κεφάλαια των Μαθηματικών που είναι απολύτως απαραίτητα στην θεμελίωση της Επιστήμης της Πληροφορικής. Η Θ.Ε. περιλαμβάνει λοιπόν τη «Μαθηματική Λογική», που είναι το βασικό εργαλείο αυστηρής συμπερασματολογίας και θεμελίωσης της Πληροφορικής. Περιλαμβάνει επίσης και κλασικά κεφάλαια Διακριτών Μαθηματικών, τα οποία σε αντίθεση με τα Συνεχή Μαθηματικά επιβάλλουν ιδιαίτερο τρόπο σκέψης πολύ κοντά στις απαιτήσεις της Πληροφορικής. Το βασικό αποδεικτικό εργαλείο εδώ είναι η Μαθηματική Επαγωγή, τα δε προβλήματα απαιτούν πολλές φορές ξεχωριστές μεθόδους αντιμετώπισης. Οι δομές και τα αντικείμενα των Διακριτών Μαθηματικών εφαρμόζονται άμεσα στις θεμελιώσεις της Πληροφορικής, όπως στην Θεωρία Αλγορίθμων και στις Δομές Δεδομένων. Έμφαση, τέλος, δίνει η Θ.Ε. (στο τρίτο βιβλίο που περιλαμβάνει) στη Θεωρία Γραφημάτων, η οποία είναι ίσως το κεφάλαιο των Διακριτών με τις περισσότερες εφαρμογές στην Πληροφορική, μιας και τα Γραφήματα μοντελοποιούν πολύ αποτελεσματικά πολλά προβλήματα από διαφορετικούς κλάδους της Πληροφορικής.

Περίγραμμα Θ.Ε.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της θεματικής ενότητας οι φοιτήτριες/τές θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζουν τις βασικές τεχνικές απαρίθμησης της συνδυαστικής, τις βασικές έννοιες της προτασιακής και κατηγορηματικής λογικής και τις βασικές έννοιες της θεωρίας γραφημάτων.
• Να κατανοούν την μορφή διαφόρων προβλημάτων απαρίθμησης, τις εκφραστικές δυνατότητες και όρια των προτασιακών και πρωτοβάθμιων τύπων και κάποιες ενδιαφέρουσες ιδιότητες των γραφημάτων.
• Να επιλύουν προβλήματα απαρίθμησης διαφόρων ειδών, ελέγχουν και αποδεικνύουν ιδιότητες των προτασιακών και πρωτοβάθμιων τύπων και επιλύουν προβλήματα θεωρίας γραφημάτων με έμφαση στην χρήση μαθηματικής επαγωγής.
• Μοντελοποιούν διάφορα προβλήματα σαν προβλήματα απαρίθμησης ή/και θεωρίας γραφημάτων.
• Χρησιμοποιούν και εφαρμόζουν βασικούς αλγορίθμους και τεχνικές στη λογική και στη θεωρία γραφημάτων.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Διακριτά Μαθηματικά
• Θεωρία γραφημάτων
• Μαθηματική Λογική

Προαπαιτούμενα: Οι φοιτήτριες/τές μπορούν να δηλώνουν μαζί τις Θ.Ε. ΠΛΗ12 και ΠΛΗ20 ή ΠΛΗ20 και ΠΛΗ30, εφόσον έχουν δηλώσει κατά το προηγούμενο ακαδημαϊκό έτος την ΠΛΗ12 ή την ΠΛΗ20 αντίστοιχα και την επαναλαμβάνουν με υποχρέωση μόνο τελικών εξετάσεων.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%. 

ΠΛΗ21: ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ21
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Έτος που προσφέρεται: Δεύτερο (2ο)
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Σκοπός της θεματικής ενότητας είναι η εισαγωγή της/του φοιτήτριας/τή στο υλικό (hardware) των υπολογιστικών συστημάτων. Συγκεκριμένα, αρχίζοντας από τις βασικές έννοιες της δυαδικής λογικής και των λογικών κυκλωμάτων γνωρίζουμε τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες των ψηφιακών συστημάτων. Μαθαίνουμε να αναλύουμε και να σχεδιάζουμε τόσο συνδυαστικά όσο και ακολουθιακά κυκλώματα. Τα κυκλώματα αυτά αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία κάθε υπολογιστικού συστήματος, την αρχιτεκτονική των οποίων συναντούμε αμέσως μετά. Η δομή της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας, η μνήμη και οι τρόποι εισόδου – εξόδου των δεδομένων είναι τα επόμενα κύρια θέματα. Τέλος, ασχολούμαστε με τους μικροεπεξεργαστές, τη δομή και λειτουργία δύο βασικών οικογενειών μικροεπεξεργαστών (Intel & Motorola) και μαθαίνουμε να προγραμματίζουμε σε επίπεδο συμβολικής γλώσσας.

Περίγραμμα Θ.Ε.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

ΤΟΜΟΣ Α: ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• Τη διαφορά αναλογικών και ψηφιακών σημάτων.
• Τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών έναντι της αναλογικών συστημάτων.
• Την αναπαράσταση αριθμητικών δεδομένων σε δυαδική μορφή (BCD, αναπαράσταση προσημασμένου μεγέθους, αναπαράσταση σε συμπλήρωμα ως προς 1, αναπαράσταση σε συμπλήρωμα ως προς 2) και την εκτέλεση πράξεων μεταξύ αυτών.
• Την αρχή λειτουργίας των κωδίκων ανίχνευσης και διόρθωσης λαθών, και ως παραδείγματα την ισοτιμία και τον κώδικα Hamming.
• Να διακρίνουν τα συνδυαστικά ψηφιακά συστήματα από τα ακολουθιακά.
• Άλγεβρα Boole.
• Διάφορους τρόπους αναπαράστασης των λογικών συναρτήσεων (πίνακας αληθείας, λογική παράσταση) και απλοποίησής τους (π.χ. χρησιμοποιώντας θεωρήματα της άλγεβρας Boole,  χάρτη Karnaugh).
• Αντιστοίχηση βασικών λογικών συναρτήσεων σε λογικές πύλες και υλοποίηση λογικών παραστάσεων με λογικές πύλες.
• Τη λειτουργικότητα και τη σχεδίαση σύνθετων λογικών κυκλωμάτων, μονάδων, που συναντώνται συχνά στα ψηφιακά συστήματα (συγκριτές, αθροιστές, κωδικοποιητές, αποκωδικοποιητές, πολυπλέκτες).
• Να σχεδιάζουν μεγαλύτερες συνδυαστικές μονάδες χρησιμοποιώντας ως δομικά στοιχεία σύνθετα λογικά κυκλώματα και λογικές πύλες.
• Διάφορα είδη βασικών στοιχείων μνήμης (φλιπ-φλοπς) και τον τόπο λειτουργίας τους.
• Να αναλύουν τη λειτουργία σύγχρονων ακολουθιακών κυκλωμάτων.
• Να σχεδιάζουν σύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα.
• Να σχεδιάζουν διάφορα είδη καταχωρητών (παράλληλης εισόδου δεδομένων, ολίσθησης, κυκλικής ολίσθησης καθώς και καταχωρητές πολλαπλής λειτουργίας).

ΤΟΜΟΣ Β΄: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δεύτερου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• Τις μονάδες από τις οποίες αποτελείται ένας υπολογιστής και τον τρόπο λειτουργίας του.
• Τις έννοιες αρχιτεκτονική υπολογιστών, δομή, οργάνωση και υλοποίηση.
• Τρόπους εκτίμησης της απόδοσης ενός υπολογιστή.
• Τρόπους αναπαράστασης της πληροφορίας στον υπολογιστή και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους.
• Τρόπους κωδικοποίησης εντολών επιπέδου γλώσσας μηχανής και τρόπους διευθυνσιοδότησης της κύριας μνήμης.
• Τις μονάδες (αριθμητική λογική μονάδα και μονάδα ελέγχου) από τις οποίες αποτελείται η κεντρική μονάδα επεξεργασίας του υπολογιστή, τον τρόπο λειτουργίας τους καθώς και τρόπους υλοποίησής τους.
• Τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση του συστήματος μνήμης του υπολογιστή και τα χαρακτηριστικά τους.
• Την ιεραρχία μνήμης (τι κερδίζουμε και που βασίζεται η επιτυχία της).
• Την κρυφή μνήμη (τεχνικές οργάνωσης, τεχνικές προσκόμισης, τεχνικές αντικατάστασης και τεχνικές ενημέρωσης επόμενου επιπέδου).
• Τρόπους οργάνωσης της κύριας μνήμης και τα χαρακτηριστικά τους (μέγεθος κύριας μνήμης, πλήθος δυαδικών ψηφίων ανά θέση μνήμης, ρυθμός μεταφοράς πληροφορίας).
• Την έννοια της αρτηρίας, τα χαρακτηριστικά της και τα διάφορα είδη αρτηριών (αρτηρίες αποκλειστικής χρήσης. αρτηρίες κοινής χρήσης, αρτηρίες επεξεργαστή ? μνήμης, αρτηρίες συστήματος, αρτηρίες εισόδου/εξόδου, σύγχρονες και ασύγχρονες αρτηρίες).
• Την έννοια της διαιτησίας και διάφορα είδη διαιτησίας.
• Διάφορους τρόπους υλοποίησης της διαδικασίας εισόδου/εξόδου (προγραμματισμένη διαδικασία, διαδικασία που βασίζεται στη χρήση σημάτων διακοπής, άμεση προσπέλαση μνήμης).

ΤΟΜΟΣ Γ΄: ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• Τις έννοιες και τη διαφορά μικροεπεξεργαστή, μικροϋπολογιστή και μικροελεγκτή.
• Τη χρονική εξέλιξη των μικροεπεξεργαστών.
• Τα βασικά χαρακτηριστικά αντιπροσωπευτικών μικροεπεξεργαστών.
• Τον τρόπο διασύνδεσης περιφερειακών μονάδων σε επεξεργαστή.
• Να προγραμματίζουν σε συμβολική γλώσσα (για εξάσκηση χρησιμοποιείται η συμβολική γλώσσα του Intel 8085)

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Ψηφιακή Σχεδίαση Ι
• Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ι
• Μικροεπεξεργαστές

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους με μέσο όρο μεγαλύτερο ή ίσο του 5 (πέντε) ο οποίος συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της ΘΕ κατά 30%.  Προβιβάσιμος βαθμός ( ≥ 5) στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις ο οποίος συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της ΘΕ κατά 70%.

Εμβόλιμη εξέταση στη Θ.Ε. ΠΛΗ21

Στη Θ.Ε. ΠΛΗ21 διεξάγεται εμβόλιμη εξέταση ως εξής:

• Η εξέταση διεξάγεται με την ολοκλήρωση της ύλης που περιλαμβάνεται στην Ψηφιακή Σχεδίαση Ι και ΙΙ, και την κατάθεση/διόρθωση της 2ης γραπτής εργασίας.
• Η συμμετοχή στην εξέταση είναι προαιρετική, αλλά οι φοιτητές θα πρέπει να δηλώσουν εγκαίρως τη συμμετοχής τους σε αυτήν.
• Ο κάθε φοιτητής που θα συμμετάσχει στην ενδιάμεση εξέταση θα κληθεί να αποδεχτεί ή να απορρίψει το βαθμό του πριν την τελική εξέταση.
• Στην περίπτωση που ο φοιτητής αποδεχθεί το βαθμό της ενδιάμεσης εξέτασης (εφόσον βεβαίως έχει βαθμολογηθεί με άνω του 50%), αυτός βαρύνει κατά 35% το βαθμό της τελικής/επαναληπτικής εξέτασης. Επιπλέον, ο φοιτητής δεν θα εξεταστεί ξανά στην ύλη της Ψηφιακής Σχεδίασης Ι, ΙΙ.
• Στην περίπτωση που ο φοιτητής απορρίψει το βαθμό της ενδιάμεσης εξέτασης τότε θα εξεταστεί κανονικά σε όλο το εύρος της ύλης της ενότητας στην τελική/επαναληπτική εξέταση.
• Η διάρκεια της τελικής εξέτασης θα είναι μειωμένη κατά 35% για όσους φοιτητές διατηρήσουν το βαθμό της ενδιάμεσης εξέτασης.
• Οι φοιτητές αναμένεται να δηλώνουν τη συμμετοχή τους στην ενδιάμεση εξεταστική έως την 31/12.

ΠΛΗ22: ΒΑΣΙΚΑ ΖΗΤΗΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΩΝ Η/Υ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ22
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Δεύτερο (2ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Ο σκοπός της Θ.Ε. είναι να γνωρίσει η/ο φοιτήτρια/τής τις διαφορετικές τεχνικές δικτύωσης των υπολογιστών, καθώς και τα μέσα και τους τρόπους επικοινωνίας και μετάδοσης της πληροφορίας. Η/Ο φοιτήτρια/τής θα γνωρίσει αρχικά τα φυσικά μέσα μετάδοσης και τις μεθόδους μετάδοσης του σήματος μέσα από αυτά (Τόμος Β: Ψηφιακές Επικοινωνίες). Στη συνέχεια, θα εισαχθεί στις έννοιες των δικτύων των υπολογιστών, στα πρωτόκολλα και στις αρχιτεκτονικές τους (Τόμος Γ: Δίκτυα Υπολογιστών Ι). Τέλος, θα ασχοληθεί σε βάθος με τη θεωρία της πληροφορίας και της κωδικοποίησής της, θέματα απαραίτητα για την αποδοτική και ασφαλή μετάδοση δεδομένων (Τόμος Α: Θεωρία Πληροφορίας και Κωδικοποίησης).

Περίγραμμα Θ.Ε.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

1. A) Θεωρία Πληροφορίας και Κωδικοποίησης

• Κατανόηση των εννοιών της πληροφορίας, του μέτρου της πληροφορίας και Shannon και της εντροπίας
• Υπολογισμός της εντροπίας και του ποσού της πληροφορίας τυχαίων γεγονότων και μεταβλητών.
• Δημιουργία άμεσων κωδίκων
• Μοντελοποίηση διαφόρων τύπων διακριτών πηγών και εφαρμογή αλγορίθμων κωδικοποίησης συμβόλων πηγής συμπεριλαμβανομένου και του βέλτιστου κώδικα μιας πηγής.
• Υπολογισμός της εντροπίας μια πηγής καθώς και τον πλεονασμό της πηγής αυτής (με ή χωρίς μνήμη)
• Μέτρηση της χωρητικότητας ενός καναλιού επικοινωνίας (με ή χωρίς θόρυβο).
• Επιλογή μεταξύ διαφόρων μοντέλων διακριτών καναλιών
• Επεξήγηση της διαδικασίας ανίχνευσης και διόρθωσης λαθών σε ένα κανάλι
• Χρήση γραμμικών αλγορίθμων κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης και δημιουργίας των αντίστοιχων κωδίκων
• Εκτίμηση της απόδοσης ενός κώδικα λαθών καθώς και της δυνατότητάς του διόρθωσης.

1. B) Ψηφιακές Επικοινωνίες

• Κατανόηση της έννοιας των διακριτών σημάτων, μετασχηματισμών Fourier, σχημάτων αναλογικής και ψηφιακής διαμόρφωσης και δειγματοληψίας συνεχούς σήματος.
• Έλεγχος περιοδικότητας ενός σήματος και υπολογισμός της περιόδου του.
• Χρήση μετασχηματισμών Fourier για την εύρεση των συχνοτήτων ενός σήματος.
• Εφαρμογή μεθόδων διαμόρφωσης για τη μεταφορά σήματος βασικής ζώνης σε άλλη ζώνης συχνοτήτων.
• Υπολογισμός εύρους ζώνης διαμορφωμένου σήματος.
• Χρήση φίλτρων για την αποκοπή ή διέλευση συγκεκριμένης ζώνης συχνοτήτων.
• Εφαρμογή θεωρήματος Nyqvist για την εύρεση της ελάχιστης συχνότητας δειγματοληψίας
• Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό.

 Γ) Δίκτυα Υπολογιστών Ι

• Κατανόηση της έννοιας των επιπέδων ΙΡ και OSI και οι λειτουργίες του κάθε επιπέδου.
• Διάκριση μεταξύ δικτύων μεταγωγής κυκλώματος και μεταγωγής πακέτων και των αντίστοιχων πρωτοκόλλων τους.
• Διάκριση μεταξύ των διαφορετικών τύπων δικτύων π.χ. Τοπικά Δίκτυα, Δίκτυα Ευρείας Περιοχής καθώς και των αντίστοιχων τεχνολογιών υλοποίησης π.χ. Ethernet, Token Ring, 802.11 κλπ.
• Εφαρμογή του αλγορίθμου κυκλικού πλεονασμού
• Κατανόηση των διαφόρων πρωτοκόλλων πλαισίωσης και του τρόπου λειτουργίας του συγχρονισμού μεταξύ πομπού και δέκτη.
• Επεξήγηση λειτουργίας των βασικών πρωτοκόλλων επανεκπομπής, ABP, Go–Back–N, και Selective Repeat.
• Υπολογισμός της απόδοσης και του ρυθμού ροής των πρωτοκόλλων επανεκπομπής και σύγκριση μεταξύ των.
• Κατανόηση της αρχιτεκτονικής και των λειτουργιών των αντίστοιχων πρωτοκόλλων 4 χαρακτηριστικών τοπικών δικτύων (Ethernet 802.3, 802.5, FDDI και 802.11)
• Υπολογισμός και σύγκριση της απόδοσης των τεσσάρων τοπικών δικτύων.
• Διάκριση και εκτίμηση τριών μηχανισμών ελέγχου προσπέλασης του φυσικού μέσου.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Θεωρία Πληροφορίας και Κωδικοποίησης
• Ψηφιακές Επικοινωνίες
• Δίκτυα Υπολογιστών Ι

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗΨΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ι

Κωδικός ΕΘΕ: ΠΛΗΨΙ
Κύκλος: Πρώτος (1ος)
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 6
Τύπος ΕΘΕ: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός ΕΘΕ:  Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Δεύτερο (2ο)
Προαπαιτούμενα: Ολοκλήρωση ή παράλληλη φοίτηση στη ΘΕ ΠΛΗ21
Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνική
Γνωστικά αντικείμενα:

1. Ψηφιακή Σχεδίαση
2. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Σκοπός της εργαστηριακής ενότητας: Σκοπός της εργαστηριακής ενότητας ΠΛΗ ΕΘΕ Ι, είναι η εισαγωγή του/της φοιτητή/τριας στο υλικό (hardware) των υπολογιστικών συστημάτων. Συγκεκριμένα, αρχίζοντας από τα βασικά λογικά κυκλώματα γνωρίζουμε τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες των ψηφιακών συστημάτων. Μαθαίνουμε να σχεδιάζουμε και να υλοποιούμε τόσο συνδυαστικά όσο και ακολουθιακά κυκλώματα. Τα κυκλώματα αυτά αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία κάθε υπολογιστικού συστήματος, την αρχιτεκτονική και τον προγραμματισμό των οποίων θα μελετήσουν οι φοιτητές στην ΠΛΗ ΕΘΕ ΙΙ. Η σχεδίαση θα βασιστεί σε χρήση εργαλείων σχεδιασμού ψηφιακών κυκλωμάτων με χρήση σχηματικών διαγραμμάτων καθώς με χρήση γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL (VHSIC Hardware Description Language). Η υλοποίηση αυτών και ο πειραματισμός με στοιχειώδη συστήματα θα γίνει με την χρήση αναπτυξιακής κάρτας εφοδιασμένης με ολοκληρωμένα FPGA (Field Programmable Gate Array ή συστοιχία επιτόπια προγραμματιζόμενων πυλών) και την κατάλληλη ροή εργαλείων προγραμματισμού.

Περιγραφή Θ.Ε.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί:

– Να κατανοήσει τις βασικές τεχνολογίες υλοποίησης ψηφιακών κυκλωμάτων.

– Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά πακέτα λογισμικού σχεδίασης και προσομοίωσης λειτουργίας ψηφιακών κυκλωμάτων.

– Να σχεδιάσει ψηφιακά κυκλώματα με χρήση σχηματικών διαγραμμάτων

– Να σχεδιάσει ψηφιακά κυκλώματα με χρήση γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL υψηλού επιπέδου (VHSIC Hardware Description Language).

– Να σχεδιάσει βασικές μονάδες ενός επεξεργαστή με χρήση γλώσσας VHDL

– Να διακρίνει τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες των ολοκληρωμένων τεχνολογίας FPGA για τον προγραμματισμό και υλοποίηση ψηφιακών κυκλωμάτων

– Να χρησιμοποιήσει σύγχρονα εργαλεία και ροές προγραμματισμού FPGA για την υλοποίηση ψηφιακών κυκλωμάτων

– Να υλοποιήσει ψηφιακά κυκλώματα σε αναπτυξιακές πλακέτες επανδρωμένες με ολοκληρωμένα FPGA εφαρμόζοντας τα κατάλληλα εργαλεία προγραμματισμού αυτών μέσω υπολογιστή

– Να υλοποιήσει σύνθετα λειτουργικά ψηφιακά συστήματα διασυνδέοντας περιφερειακές διατάξεις σε αναπτυξιακές πλακέτες

– Να χρησιμοποιεί σύγχρονο εργαστηριακό εξοπλισμό (παλμογράφους, γεννήτριες σήματος, πολύμετρα, αναλυτές σήματος κλπ.) για την ανάλυση και λειτουργικό έλεγχο ψηφιακών συστημάτων.

Αξιολόγηση: Ο μέσος όρος των βαθμών των δύο εργαστηριακών εργασιών λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 30% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού. Ο βαθμός της δεύτερης φάσης (εργαστηριακής εξέτασης) λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 70% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού.

Η Εργαστηριακή Εξάσκηση πραγματοποιείται αποκλειστικά στο Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων στην Πάτρα και ολοκληρώνεται σε διάστημα δύο (2) συνεχόμενων ημερών.

Κανονισμός ΠΛΗ ΕΘΕ Ι

 

ΠΛΗ24: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ24
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τρίτο (3ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Ο σκοπός της θεματικής ενότητας είναι να γνωρίσουν οι φοιτήτριες/τές έννοιες, εργαλεία και διαδικασίες που σχετίζονται με τη Σχεδίαση Λογισμικού. Επιμέρους στόχοι είναι να γνωρίσουν έννοιες σχετικές με μεταγλωττιστές και διερμηνευτές, να μπορέσουν να κατασκευάσουν βασικά τμήματα ενός μεταγλωττιστή, να εξοικειωθούν με την αντικειμενοστραφή τεχνολογία και ανάλυση λογισμικού, να εισαχθούν στις βασικές έννοιες των εργαλείων ανάπτυξης λογισμικού, να εκτεθούν στις βασικές έννοιες της διοίκησης σχηματισμών λογισμικού και της διασφάλισης ποιότητας λογισμικού και να μυηθούν στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό μαθαίνοντας παράλληλα τη γλώσσα προγραμματισμού Java.

Περίγραμμα ΠΛΗ24

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

Τόμος Α: Μεταγλωττιστές

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί:

• Να εξηγήσει τι είναι ο μεταγλωττιστής και ο διερμηνευτής και να περιγράψει τα στάδια λειτουργίας αυτών
• Να χρησιμοποιεί κανονικές εκφράσεις και αυτόματα για λεκτική ανάλυση
• Να χρησιμοποιεί γραμματικές χωρίς συμφραζόμενα και δένδρα ανίχνευσης για συντακτική ανάλυση
• Να εφαρμόζει τεχνικές για top-down και bottom-up ανίχνευση
• Να εφαρμόσει τεχνικές επεξεργασίας μιας γραμματικής ώστε αυτή να είναι κατάλληλη για recursive-descend και LL(1) ανίχνευση
• Να υλοποιήσει λεκτικό και συντακτικό αναλυτή χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java
• Να σχεδιάζει και να χειρίζεται ένα πίνακα συμβόλων
• Να εξηγήσει και να κατασκευάσει συντακτικά κατευθυνόμενα μεταφραστικά σχήματα
• Να περιγράψει αναπαραστάσεις ενδιάμεσου κώδικα και μηχανισμούς βελτίωσης αυτού
• Να περιγράψει τις αρχές δημιουργίας τελικού κώδικα

Τόμος Β: Τεχνολογία Λογισμικού ΙΙ – Αντικειμενοστρεφής Ανάλυση και Σχεδίαση

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί:

• Να περιγράψει και να εξηγήσει τις βασικές έννοιες της αντικειμενοστρεφούς τεχνολογίας λογισμικού (λογισμικό, εργαλεία, διαδικασίες, μεθοδολογίες, κύκλος ζωής κλπ)
• Να γνωρίζει σε βάθος την αντικειμενοστρεφή μεθοδολογία ανάπτυξης λογισμικού ICONIX και δευτερευόντως την Unified Process, καθώς και τις φάσεις, τις επαναλήψεις και τις δραστηριότητες που αυτές περιλαμβάνουν.
• Να αναπτύξει εφαρμόζοντας την μεθοδολογία ICONIX ένα ολοκληρωμένο αντικειμενοστρεφές σύστημα λογισμικού υλοποιώντας τις δραστηριότητες που αυτή περιλαμβάνει
• Να υλοποιήσει τις δραστηριότητες της Ανάλυσης εφαρμόζοντας την UML
• Να σχεδιάσει περιπτώσεις χρήσης και τα αντίστοιχα διαγράμματα
• Να σχεδιάσει το μοντέλο περιοχής προβλήματος
• Να υλοποιήσει τις δραστηριότητες της Σχεδίασης
• Να σχεδιάσει διαγράμματα ευρωστίας, ακολουθίας, κλάσεων, καταστάσεων, συστατικών λογισμικού, πακέτων λογισμικού και διάταξης
• Να υλοποιήσει τις δραστηριότητες της Κωδικοποίησης με κάποια αντικειμενοστρεφή γλώσσα προγραμματισμμού
• Να προβεί σε έλεγχο της ποιότητας (σύζευξη, συνοχή, κλπ) του συστήματος
• Να ετοιμάσει τα απαραίτητα έγγραφα τεκμηρίωσης

Τόμος Γ: Γλώσσες Προγραμματισμού ΙΙ – Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί:

• Να περιγράψει και να εξηγήσει τις βασικές έννοιες του αντικειμενοστρεφούς προγραμματισμού (κλάση, αντικείμενο, στιγμιότυπο, σχέση κληρονομικότητας, σχέση συνάθροισης κλπ)
• Να περιγράψει τη σύνταξη βασικών δομών και τελεστών της γλώσσας προγραμματισμού Java
• Να υλοποιήσει κλάσεις, αντικείμενα, μεθόδους και σχέσεις χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java
• Να υλοποιήσει απόκρυψη, υπερ-κάλυψη και πολυμορφισμό
• Να υλοποιήσει μικρής και μεσαίας κλίμακας αντικειμενοστρεφή προγράμματα χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java
• Να υλοποιήσει σύνδεση με αρχεία και Βάσεις Δεδομένων χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java
• Να υλοποιήσει μηχανισμούς χειρισμού εξαιρέσεων χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java
• Να υλοποιήσει πολύ-νηματικές εφαρμογές χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java
• Να υλοποιήσει γραφικά περιβάλλοντα και applets χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java

Παράλληλα Κείμενα: Προγραμματισμός Έργων Πληροφορικής-Αντικειμενοστρεφείς Μεθοδολογίες

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί:

• Να περιγράψει και να εξηγήσει τις βασικές έννοιες της διαχείρισης έργων πληροφορικής (έργο, φάσεις διαχείρισης, οργανωτικές δομές, αντικείμενο εργασιών,  χρονοπρογραμματισμός, κτλ.).
• Να διακρίνει τους εναλλακτικούς τρόπους οργάνωσης ενός έργου πληροφορικής όσο και των ανθρώπων που θα εκτελέσουν τα έργα αυτά.
• Να περιγράψει τις διαδικασίες σχεδιασμού έργων και να τις χρησιμοποιήσει για την κατασκευή ενός δικτύου δραστηριοτήτων.
• Να σχεδιάσει και να καταρτίσει το χρονοδιάγραμμα ενός έργου πληροφορικής με το διάγραμμα Gantt.
• Να καταστρώσει τη χρονική ανάλυση ενός δικτύου δραστηριοτήτων με τις μεθόδους CPM, PERT.
• Να εκτιμήσει την απαιτούμενη προσπάθεια ενός έργου πληροφορικής με τη μέθοδο Use Case Points.
• Να διαχειριστεί και να εξισορροπήσει τους πόρους ενός έργου πληροφορικής.
• Να περιγράψει και να εφαρμόσει τεχνικές εκτίμησης κόστους για να εκτιμήσει το κόστος ενός έργου πληροφορικής.
• Να περιγράψει και να εξηγήσει τις βασικές αρχές της ποιότητας λογισμικού και να χρησιμοποιήσει μετρικές ποιότητας για την μέτρηση της ποιότητας ενός λογισμικού.
• Να περιγράψει την έννοια του κινδύνου στην ανάπτυξη λογισμικού, και να  προβλέψει-αντιμετωπίσει τους κινδύνους που ενδέχεται να προκύψουν σε ένα έργο πληροφορικής.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Μεταγλωττιστές
• Τεχνολογία Λογισμικού ΙΙ
• Γλώσσες Προγραμματισμού ΙΙ – Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%

ΠΛΗ30: ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ EΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ30
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τρίτο (3ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Ο κύριος στόχος της ΘΕ ΠΛΗ30 είναι να εισαγάγει τον φοιτητή στις θεμελιώδεις αρχές υπολογισμού της Επιστήμης των Υπολογιστών και στην υπολογιστική σκέψη. Σκοπός είναι η εκμάθηση βασικών αλγοριθμικών τεχνικών για επίλυση προβλημάτων καθώς και των ορίων του υπολογισμού. Πιο συγκεκριμένα, η ΘΕ εξετάζει θεμελιώδη ζητήματα υπολογισιμότητας που περιλαμβάνουν την επιλυσιμότητα ή μη-επιλυσιμότητα προβλημάτων από υπολογιστές, τoν καθορισμό των υπολογιστικών πόρων που απαιτούνται για την επίλυση ενός προβλήματος, την έννοια του αλγορίθμου καθώς και της διαδικασίας σχεδιασμού, ανάλυσης και πρακτικής υλοποίησης αλγορίθμων.

Περίγραμμα ΠΛΗ30

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Η θεματική Ενότητα ΠΛΗ30 αποτελείται από τρεις διακριτές υποενότητες 1) Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα, 2) Θεωρία υπολογισμού και 3) Αυτόματα και Τυπικές Γλώσσες. Τα Μαθησιακά Αποτελέσματα διαμερίζονται σε 3 βαθμίδες Α) Γνώση και Κατανόηση, Β) Δεξιότητες Εφαρμογής, Γ) Δεξιότητες Ανάλυσης και Σύνθεσης.

 Α) Γνώση και Κατανόηση. 

Μετά την ολοκλήρωση της ΘΕ οι φοιτήτριες/τές θα είναι ικανοί :

• Να περιγράφουν απλούς αλγορίθμους σε ψευδοκώδικα και να εξηγούν τη λειτουργία τους, να χρησιμοποιούν ασυμπτωτικούς συμβολισμούς, να υπολογίζουν χρόνο εκτέλεσης χειρότερης περίπτωσης, να διατυπώνουν και επιλύουν αναδρομικές εξισώσεις να διατυπώνουν τις αρχές σχεδιασμού αλγορίθμων Διαίρει και βασίλευε, Απληστίας, Δυναμικού Προγραμματισμού και τις τεχνικές διάσχισης γραφημάτων Πρώτα σε Βάθος και Πρώτα σε Πλάτος.
• Να περιγράφουν και να ορίζουν τυπικά μια μηχανή Turing και τις σχετικές με αυτή έννοιες (Υπολογισμοί, Συνάρτηση, Γραμματική Χωρίς Περιορισμούς, Μ-Αναδρομική Συνάρτηση), να καταγράφουν τα διαδοχικά βήματα υπολογισμού, να ορίζουν διαισθητικά και τυπικά την έννοια του αλγορίθμου, να διατυπώνουν το πρόβλημα του τερματισμού, να περιγράφουν την καθολική μηχανή Turing, να αναφέρουν μερικά γνωστά μη επιλύσιμα προβλήματα, να περιγράφουν τη διαδικασία της χελιδονοουράς και τις πολυπλοκότητες χρόνου, να ορίζουν τις κλάσεις πολυπλοκότητας χρόνου DTIME ΚΑΙ NTIME και τις κλάσεις P, NP, και EXP, να ορίζουν ισοδύναμα την κλάση NP μέσω ενός πολυωνυμικού επαληθευτή και σύντομου πιστοποιητικού, τις έννοιες της πληρότητας, της ευκολίας και της σκληρότητας προβλημάτων, να περιγράφουν το ρόλο και τη χρήση των αναγωγών, να ορίζουν τις κλάσεις πολυπλοκότητας χώρου PSPACE και EXPSPACE, τι είναι μια χώρο κατασκευάσιμη και μια χρόνο κατασκευάσιμη συνάρτηση, να διατυπώνουν και να αποδεικνύουν τα θεωρήματα ιεραρχίας χώρου και χρόνου, να περιγράφουν τον προσεγγιστικό αλγόριθμο, τι είναι μια πιθανοκρατική μηχανή Turing, να διακρίνουν τα χαρακτηριστικά των πιθανοκρατικών αλγορίθμων Monte Carlo και Las Vegas.
• Να περιγράφουν την έννοια της γλώσσας, να περιγράφουν τις βασικές πράξεις τους και τι είναι κανονική έκφραση, να αναφέρουν τα βασικά χαρακτηριστικά μιας μηχανής πεπερασμένων καταστάσεων και να περιγράφουν τη διαδικασία αναγνώρισης μιας συμβολοσειράς, να ορίζουν ένα πεπερασμένο αυτόματο και να εξηγούν τι είναι η συνάρτηση μετάβασης, να περιγράφουν τη γλώσσα που γίνεται δεκτή από ένα αυτόματο, τη γλώσσα που γίνεται δεκτή από ένα μη ντετερμινιστικό αυτόματο, να αναφέρουν τι είναι το Λήμμα Άντλησης και πώς χρησιμοποιείται, τι είναι μια γραμματική ανεξάρτητη συμφραζόμενων (ΑΣ), τι είναι μεταβλητές, τερματικά σύμβολα και παραγωγές, να καταγράφουν βασικά χαρακτηριστικά ενός ΑΣ και να περιγράφουν τη διαδικασία αναγνώρισης μιας συμβολοσειράς, να εξηγούν πώς ορίζεται η συνάρτηση μετάβασης του, να αναφέρουν τα δύο είδη αναγνώρισης συμβολοσειρών καθώς και τις αντίστοιχες γλώσσες που γίνονται δεκτές από αυτά τα αυτόματα, να αναφέρουν πώς ορίζεται ένα ντετερμινιστικό αυτόματο στοίβας, τι είναι το Λήμμα Άντλησης και πως χρησιμοποιείται, πώς μπορεί να μετατραπεί μια γραμματική σε μια ισοδύναμη που δεν περιέχει μοναδιαίους κανόνες και να εξηγούν πώς χρησιμοποιείται το Λήμμα Άντλησης για γραμματικές ανεξάρτητες συμφραζομένων.

 Β) Δεξιότητες Εφαρμογής. Μετά την ολοκλήρωση της ΘΕ οι φοιτήτριες/τές θα είναι ικανές/οί να:

• Να χρησιμοποιούν την ασυμπτωτική ανάλυση σε υπολογισμούς πολυπλοκότητας επαναληπτικών και αναδρομικών αλγορίθμων, να υπολογίζουν ακριβείς ασυμπτωτικές εκτιμήσεις για τη λύση αναδρομικών εξισώσεων, να εφαρμόζουν τη μέθοδο «διαίρει και βασίλευε» για την επίλυση προβλημάτων ενδιάμεσου βαθμού δυσκολίας, να εφαρμόζουν τη μέθοδο του δυναμικού προγραμματισμού και τη μέθοδο της, να αναπαριστούν ένα γράφημα με την λίστες γειτονιάς και τον πίνακα γειτονιάς, να εφαρμόζουν τις τεχνικές Ψαξίματος Πρώτα σε Βάθος και του Ψαξίματος Πρώτα σε Πλάτος.
• Να αποδεικνύουν ότι το πρόβλημα τερματισμού είναι μη επιλύσιμο με τη μέθοδο της διαγωνιοποίησης, να αποδεικνύουν σημαντικές ιδιότητες των Turing αποφασίσιμων και των Turing αποδεκτών γλωσσών, να αποδεικνύουν ότι είναι NP– πλήρες το πρόβλημα της ικανοποιησιμότητας SAT, να αποδεικνύουν ότι ένα πρόβλημα είναι Turing αποφασίσιμο ή όχι, να κατατάσσουν ένα πρόβλημα στις κλάσεις P, NP και NPC, να αποδεικνύουν την ύπαρξη PSPACE– πλήρη προβλημάτων με αναγωγές πολυωνυμικού χρόνου (πρόβλημα QSAT), να κατατάσσουν προβλήματα στις κλάσεις λογαριθμικού χρόνου.
• Να αποδεικνύουν τις ιδιότητες κλειστότητας κανονικών γλωσσών κάτω από ένωση, τομή, παράθεση και αστερίσκο Kleene, να αποδεικνύουν αν δύο εκφράσεις αντιστοιχούν στην ίδια γλώσσα, να εξηγούν γιατί κάθε πεπερασμένη γλώσσα είναι κανονική, να αποδεικνύουν αν μια γλώσσα είναι κανονική ή όχι, να μετατρέπουν ένα μη ντετερμινιστικό πεπερασμένο αυτόματο σε ντετερμινιστικό, να αποδεικνύουν αν μια γλώσσα είναι ανεξάρτητη συμφραζόμενων ή όχι, να σχεδιάζουν αυτόματα στοίβας, να εφαρμόζουν το Λήμμα άντλησης για γλώσσες ανεξάρτητες συμφραζομένων.

 Γ) Δεξιότητες Ανάλυσης και Σύνθεσης. Μετά την ολοκλήρωση της ΘΕ οι φοιτήτριες/τές θα είναι ικανές/οί:

• Να επιλέγουν τον καταλληλότερο αλγόριθμο για μια συγκεκριμένη κατηγορία στιγμιότυπων, να συγκρίνουν την τάξη μεγέθους δύο συναρτήσεων με χρήση ασυμπτωτικού συμβολισμού, να αποδεικνύουν ότι ένας άπληστος αλγόριθμος υπολογίζει τη βέλτιστη λύση, να χρησιμοποιούν τις μεθόδους διαίρει και βασίλευε, απληστίας και δυναμικού, να σχεδιάζουν αλγόριθμους διαίρει και βασίλευε, άπληστους αλγόριθμους και αλγόριθμους δυναμικού προγραμματισμού, να αιτιολογούν πολύπλοκους αλγόριθμους και να υπολογίζουν την πολυπλοκότητά τους, να συνθέτουν ή τροποποιούν γνωστούς αλγορίθμους για την επίλυση προβλημάτων.
• Να σχεδιάζουν απλές μηχανές Turing που εκτελούν ζητούμενους υπολογισμούς ή που αποδέχονται ή που αποφασίζουν δεδομένες γλώσσες, να διαχωρίζουν τα προβλήματα σε επιλύσιμα και μη, να συσχετίζουν την πολυπλοκότητα χρόνου μεταξύ διαφόρων παραλλαγών μηχανής Turing, να συνθέτουν αποτελεσματικά τις βασικές μηχανές Turing για να δημιουργούν πιο πολύπλοκες, να αναγνωρίζουν τη χρησιμότητα της διαδικασίας της χελιδονοουράς, να αναγάγουν ένα προβλήματος γνωστής πολυπλοκότητας σε άλλο και να προσδιορίζουν έτσι την πολυπλοκότητα του δεύτερου, να συσχετίζουν τις δύο βασικές κλάσεις πολυπλοκότητας χώρου και τον τρόπο που αυτές σχετίζονται μεταξύ τους με το θεώρημα Savitch.
• Να εντοπίζουν την κανονική έκφραση που αντιστοιχεί σε κάποια γλώσσα, να εξηγούν γιατί οι κανονικές γλώσσες είναι κλειστές ως προς τις πράξεις τομή, ένωση, συνένωση και αστέρι Kleene, να κατασκευάζουν για κάθε κανονική έκφραση ένα αυτόματο που αναγνωρίζει την αντίστοιχη γλώσσα αλλά και για κάθε αυτόματο μια έκφραση που περιγράφει τη γλώσσα που γίνεται δεκτή από αυτό, να μετατρέπουν ένα μη ντετερμινιστικό αυτόματο σε ένα ντετερμινιστικό που δέχεται την ίδια γλώσσα, να εξηγούν πότε μια γραμματική είναι διφορούμενη, να μετατρέπουν ένα αυτόματο σε μια κανονική γραμματική και αντίστροφα, να δικαιολογούν την αναγνώριση από τα αυτόματα στοίβας των γλωσσών ανεξάρτητων συμφραζόμενων, να αναπτύσσουν αλγόριθμους επίλυσης προβλημάτων απόφασης για κανονικές γλώσσες και γλώσσες ανεξάρτητες συμφραζομένων.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα
• Θεωρία Υπολογισμού
• Αυτόματα και Τυπικές Γλώσσες

Προαπαιτούμενα: Οι φοιτήτριες/τές μπορούν να δηλώνουν μαζί τις Θ.Ε. ΠΛΗ12 και ΠΛΗ20 ή ΠΛΗ20 και ΠΛΗ30, εφόσον έχουν δηλώσει κατά το προηγούμενο ακαδημαϊκό έτος την ΠΛΗ12 ή την ΠΛΗ20 αντίστοιχα και την επαναλαμβάνουν με υποχρέωση μόνο τελικών εξετάσεων.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗ31: TΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ31
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 18
Τύπος Θ.Ε.: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τρίτο (3ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Κύριος στόχος της ΘΕ είναι να γνωρίσουν οι φοιτητές την Πληροφορική ως μια εφαρμοσμένη επιστήμη, η οποία προσπαθεί να γεφυρώσει το χάσμα ανάμεσα στον άνθρωπο και τις μηχανές. Η ΘΕ εμπεριέχει τόσο τις θεμελιώσεις όσο και τις εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης.

Σήμερα, αν και η Πληροφορική έχει εμφανίσει αλματώδη ανάπτυξη, δεν υπάρχουν ακόμα μηχανές που είναι σε θέση να επικοινωνήσουν πλήρως με τον άνθρωπο σε φυσική γλώσσα, ή να αποκτούν εμπειρίες και να μαθαίνουν αποτελεσματικά από τις αποτυχίες και τα λάθη τους, εκτός και αν έχουν σχεδιαστεί για συγκεκριμένα προβλήματα (οπότε και έχουν να επιδείξουν αξιοσημείωτες επιτυχίες). Καθώς, λοιπόν, η Τεχνητή Νοημοσύνη έχει ως κύριο στόχο της να δώσει στους υπολογιστές χαρακτηριστικά της ανθρώπινης ευφυΐας, αποκτά ιδιαίτερη σημασία η μελέτη των τεχνικών και των διεργασιών που δίνουν σε ένα υπολογιστή τη δυνατότητα να επιδεικνύει συμπεριφορά αντίστοιχη της ανθρώπινης, σε διάφορα πλαίσια αναφοράς.

Η ΘΕ ξεκινά με την παρουσίαση θεμελιωδών εννοιών στην αναπαράσταση χώρων κατάστασης και αναζήτησης για την επίλυση προβλημάτων,  στη διαχείριση περιορισμών και στην αναζήτηση με αντιπάλους (παίγνια). Στη συνέχεια, καλύπτει θέματα αναπαράστασης γνώσης και συμπερασματολογίας, με τη χρήση Κατηγορηματικής Λογικής και παρουσιάζει μια εισαγωγή στον Λογικό Προγραμματισμό (με τη χρήση της γλώσσας Prolog). Στη συνέχεια καλύπτει θέματα Μηχανικής Μάθησης, με έμφαση στα Τεχνητά Νευρεωνικά Δίκτυα (καλύπτοντας επιπλέον τα Δέντρα Απόφασης και τη Συσταδοποίηση) και προχωράει στην ανάλυση των Γενετικών (Εξελικτικών) Αλγορίθμων και του Γενετικού Προγραμματισμού, που παρουσιάζονται ως στοχαστικές τεχνικές αναζήτησης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για προβλήματα βελτιστοποίησης. Στο τέλος, παρουσιάζονται και υβριδικοί αλγόριθμοι ώστε να αναδείξουν τα πλεονεκτήματα του συνδυασμού επιμέρους τεχνολογιών.

Πέρα από την θεωρητική κάλυψη οι φοιτητές εισάγονται και σε μία πληθώρα συστημάτων και προβλημάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εξάσκηση στο αντικείμενο με τελικό σκοπό να φανεί ότι κάθε πρόβλημα μπορεί να ειδωθεί και να επιλυθεί υπό διαφορετικά πρίσματα και, πολλές φορές, με συνδυασμό τεχνικών.

Περίγραμμα ΠΛΗ31

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την ολοκλήρωση της ΠΛΗ31 η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• να δρομολογεί τη διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος με την εκλογή της κατάλληλης αναπαράστασης για το χώρο καταστάσεων και να εφαρμόζει τους βασικούς (εξαντλητικούς, ευρετικούς) αλγόριθμους αναζήτησης
• να αναπαριστά γνώση χρησιμοποιώντας κατηγορηματική λογική και να μετασχηματίζει τη γνώση αυτή με τρόπο που να επιδέχεται συμπερασματολογία μέσω αναγωγής
• να επιλύει ένα πρόβλημα αναζήτησης ή βελτιστοποίησης με χρήση γενετικών αλγορίθμων, κάνοντας κατάλληλες εκλογές κωδικοποίησης και γενετικών τελεστών
• να επιλέγει πειραματικά την κατάλληλη αρχιτεκτονική ενός νευρωνικού δικτύου για την επίλυση ενός προβλήματος ταξινόμησης ή πρόβλεψης
• να χρησιμοποιεί κατάλληλα προγραμματιστικά εργαλεία ή περιβάλλοντα για την υλοποίηση των παραπάνω τεχνικών
• να συνδυάζει τεχνικές αναπαράστασης, αναζήτησης, πρόβλεψης και συμπερασματολογίας ώστε να μπορεί να αναπτύξει συστήματα που χρησιμοποιούν υβριδικές προσεγγίσεις

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Τεχνητή Νοημοσύνη και Έμπειρα Συστήματα
• Νευρωνικά Δίκτυα και Εφαρμογές
• Γενετικοί Αλγόριθμοι και Εφαρμογές

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗΨΙΙ Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων ΙΙ

Κωδικός ΕΘΕ: ΠΛΗΨΙΙ
Κύκλος: Δεύτερος (2ος)
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 6
Τύπος ΕΘΕ: Υποχρεωτική
Χαρακτηρισμός ΕΘΕ: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ), Ανάπτυξης Δεξιοτήτων
Έτος που προσφέρεται: Τρίτο (3ο)
Προαπαιτούμενα: Δικαίωμα παρακολούθησης έχουν όσοι/ες φοιτητές/ήτριες έχουν ολοκληρώσει ή φοιτούν παράλληλα στη Θ.Ε. ΠΛΗ21. Για την εγγραφή στην ΕΘΕ πρέπει να έχει υποχρεωτικά ολοκληρωθεί η ΠΛΗΨΙ ή να έχει κατοχυρωθεί δικαίωμα εξετάσεων στην ΠΛΗΨΙ.

Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνική

Γνωστικά αντικείμενα:

1. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
2. Μικροεπεξεργαστές

Σκοπός της εργαστηριακής ενότητας: Σκοπός της εργαστηριακής ενότητας ΠΛΗ ΕΘΕ ΙΙ που αποτελεί συνέχεια της ΠΛΗ ΕΘΕ Ι, είναι η εισαγωγή του/της φοιτητή/τριας σε θέματα αρχιτεκτονικής υπολογιστών με το σχεδιασμό υλικού (hardware) υπολογιστικών συστηµάτων με τη χρήση της γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL. Η δοµή της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας, η µνήµη και οι τρόποι εισόδου-εξόδου των δεδοµένων είναι τα θέµατα που διαπραγματεύεται το πρώτο μέρος της ενότητας. Η υλοποίηση αυτών θα βασιστεί στη ροή σχεδίασης με τεχνολογίες ολοκληρωμένων FPGA. Στο δεύτερο μέρος, ασχολούµαστε µε τους µικροεπεξεργαστές και τον προγραµµατισµό αυτών σε συµβολική γλώσσα (assembly) και γλώσσα υψηλότερου επιπέδου C. Ο προγραμματισμός και η υλοποίηση αντίστοιχων συστημάτων θα βασιστεί σε εμπορικά διαθέσιμους μικροελεγκτές και τις αναπτυξιακές πλακέτες που τους περιλαμβάνουν.

Περίγραμμα ΠΛΗΨΙΙ

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί:

– Να κατανοήσει τις βασικές τεχνολογίες υλοποίησης μικροεπεξεργαστών

– Να σχεδιάσει απλοποιημένους μικροεπεξεργαστές με χρήση γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL υψηλού επιπέδου (VHSIC Hardware Description Language)

– Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά πακέτα λογισμικού σχεδίασης και προσομοίωσης λειτουργίας μικροεπεξεργαστών επί ολοκληρωμένων FPGA

– Να κατανοήσει τις βασικές αρχές προγραμματισμού μικροεπεξεργαστών

– Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά πακέτα λογισμικού προγραμματισμού και προσομοίωσης λειτουργίας εμπορικά διαθέσιμων μικροεπεξεργαστών

– Να διακρίνει τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες σύνθετων ολοκληρωμένων συστημάτων μικροεπεξεργαστών (System-on-Chip) με χρήση τεχνολογίας FPGA

– Να χρησιμοποιήσει σύγχρονα εργαλεία και ροές προγραμματισμού FPGA για την υλοποίηση και προγραμματισμό μικροεπεξεργαστών

– Να χρησιμοποιήσει σύγχρονα εργαλεία και ροές προγραμματισμού εμπορικά διαθέσιμων μικροελεγκτών

– Να υλοποιήσει κυκλώματα μικροεπεξεργαστών σε αναπτυξιακές πλακέτες επανδρωμένες με ολοκληρωμένα FPGA εφαρμόζοντας τα κατάλληλα εργαλεία προγραμματισμού αυτών μέσω υπολογιστή

– Να υλοποιήσει σύνθετα λειτουργικά ψηφιακά συστήματα διασυνδέοντας περιφερειακές διατάξεις σε αναπτυξιακές πλακέτες

– Να χρησιμοποιεί σύγχρονο εργαστηριακό εξοπλισμό (παλμογράφους, γεννήτριες σήματος, πολύμετρα, αναλυτές σήματος κλπ.) για την ανάλυση και λειτουργικό έλεγχο ψηφιακών συστημάτων.

Αξιολόγηση: Ο μέσος όρος των βαθμών των δύο εργαστηριακών εργασιών λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 30% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού. Ο βαθμός της δεύτερης φάσης (εργαστηριακής εξέτασης) λαμβάνεται υπόψη σε ποσοστό 70% για τη διαμόρφωση του τελικού βαθμού.

Η Εργαστηριακή Εξάσκηση πραγματοποιείται αποκλειστικά στο Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων στην Πάτρα και ολοκληρώνεται σε διάστημα δύο (2) συνεχόμενων ημερών.

Κανονισμός ΠΛΗ ΕΘΕ ΙΙ

ΠΛΗ23: ΤΗΛΕΜΑΤΙΚΗ, ΔΙΑΔΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΑ 

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ23
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Κατ’ επιλογήν υποχρεωτική αντί των ΠΛΗ40, ΠΛΗ42 ή ΠΛΗ47
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Κύριος σκοπός της ΘΕ είναι η εξοικείωση των φοιτητριών/τών με τις βασικές εννοιολογικές και τεχνολογικές εκδοχές των υπηρεσιών τηλεματικής και τεχνολογιών διαδικτύου, να γνωρίσει τις γλώσσες προγραμματισμού και να εξοικειωθεί με τις τεχνικές προγραμματισμού εφαρμογών παγκόσμιου ιστού, καθώς και να μελετήσει την κοινωνική επίδραση των Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Κύριος σκοπός είναι η κατανόηση των βασικών εννοιών των δικτύων τηλεματικής και του υπολογισμού της μεταφερόμενης πληροφορίας, με τις έννοιες της μετάδοσης δεδομένων/πακέτων σε ευρυζωνικά δίκτυα, της απόδοσης δικτύων τηλεματικής, της διαχείρισης της πληροφορίας σύμφωνα με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των δικτύων τηλεματικής, της IP Διευθυνσιοδότησης,  να εξοικειωθεί με τις βασικές έννοιες των κυψελωτών συστημάτων κινητών τηλεπικοινωνιών, με τις έννοιες της προσφερόμενης κίνησης και του βαθμού εξυπηρέτησης, με την επαναχρησιμοποίηση συχνοτήτων κλπ. Επίσης, στόχος της είναι η εξοικείωση με τις τεχνολογίες διαδικτύου, με το πρωτόκολλο Internet HTTP και η κατανόηση βασικών στοιχείων αλληλεπίδρασης του χρήστη με τις σελίδες του διαδικτύου, η πρακτική εξοικείωση με την απόδοση του πρωτοκόλλου HTTP, καθώς και η γνωριμία με εργαλεία ανάλυσης πρωτοκόλλων διαδικτύου. Επίσης, η ΘΕ έχει ως κύριο στόχο την ανάπτυξη απλών και προηγμένων Ιστοσελίδων, να γνωρίσει ο φοιτητής τις γλώσσες προγραμματισμού και να εξοικειωθεί με τις τεχνικές προγραμματισμού εφαρμογών παγκόσμιου ιστού: HTML, CSS, Javascript, PHP, MySQL; να αποκτήσει την ικανότητα να κρίνει και να επιλέγει την κατάλληλη γλώσσα/τεχνολογία, διαδικτυακού προγραμματισμού, να αναγνωρίζει τη σημασία της αυθεντικοποίησης και της εξουσιοδοτημένης πρόσβασης χρηστών σε μία εφαρμογή παγκόσμιου ιστού. Η κατανόηση και η εφαρμογή τεχνικών προγραμματισμού Παγκόσμιου Ιστού με χρήση XML, DTD, DOM, XSL.

Περίγραμμα ΠΛΗ23

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την επιτυχή ολοκλήρωση της Θεματικής Ενότητας, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν να:

• Εξηγούν και παρουσιάζουν τις βασικές αρχές των σύγχρονων δικτύων και υπηρεσιών τηλεματικής.
• Αναλύουν και σχεδιάζουν ασύρματα και κινητά (GSM, UMTS κ.α.) δίκτυα.
• Εξηγούν τα σχήματα διευθυνσιοδότησης του Internet.
• Διακρίνουν τους αλγόριθμους δρομολόγησης και τα πρωτόκολλα του Internet.
• Συσχετίζουν τις υπηρεσίες τηλεματικής με κατανεμημένη αντικειμενοστραφή τεχνολογία και αρχιτεκτονική προσανατολισμένη προς τις υπηρεσίες.
• Συζητούν την αρχιτεκτονική του Παγκόσμιου Ιστού (WWW).
• Συνθέτουν μεθόδους του πρωτοκόλλου HTTP.
• Δημιουργούν απλές ιστοσελίδες χρησιμοποιώντας HTML και CSS.
• Κατασκευάζουν δυναμικές εφαρμογές του Παγκόσμιου Ιστού εισάγοντας σενάρια από την πλευρά του πελάτη (JavaScript) και από την πλευρά του εξυπηρετητή (PHP) σε HTML κώδικα.
• Ολοκληρώνουν σενάρια από την πλευρά του εξυπηρετητή (PHP) με Βάσεις Δεδομένων (MySQL).
• Σχεδιάζουν την περιγραφή δεδομένων στον Παγκόσμιο Ιστό με XML.
• Μετασχηματίζουν XML περιγραφές με χρήση XSL.
• Μετρούν και αξιολογούν την απόδοση του Internet και του Παγκόσμιου Ιστού.
• Αναλύουν τις τεχνικές προσωρινής αποθήκευσης (caching) και διαμεσολάβησης (proxy) στον Παγκόσμιο Ιστό.
• Εξηγούν τους μηχανισμούς αναζήτησης και ασφάλειας στον Παγκόσμιο Ιστό.
• Συζητούν την αυξανόμενη και διαφοροποιούμενη κοινωνική επίδραση των Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Τηλεματική
• Διαδίκτυα – Ιστός (Web)
• Υπολογιστές και Κοινωνία, Information society

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%

ΠΛΗ32: ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ32
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική Περιγραφή της Θ.Ε.: Ο σκοπός της Θ.Ε. είναι να δώσει γνώσεις και τεχνικές  για τη λήψη αποφάσεων.  Εστιάζει στη   Μοντελοποίηση Συνεχών και Διακριτών Συστημάτων και στην  προσομοίωση,  στην ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων και στην σχεδίαση αλγοριθμικών  τεχνικών  επίλυσής  τους, όπως η μέθοδος simplex και η μέθοδος των ελλειψοειδών.

Περίγραμμα ΠΛΗ32

Μαθησιακά αποτελέσματα: Η θεματική ενότητα ΠΛΗ32 αποτελείται από τρεις διακριτές υποενότητες: 1) Μοντελοποίηση και Προσομοίωση, 2) Θεμέλια Γραμμικού προγραμματισμού, 3) Αλγόριθμοι Γραμμικού Προγραμματισμού και Θεωρία Παιγνίων. Τα Μαθησιακά Αποτελέσματα περιλαμβάνουν Α) Γνώση και Κατανόηση, Β) Δεξιότητες Εφαρμογής, Γ) Δεξιότητες Ανάλυσης και Σύνθεσης.
Α) Γνώση και Κατανόηση. 

Μετά την ολοκλήρωση της ΘΕ οι φοιτήτριες/τές θα είναι ικανές/οί:

• Να διακρίνουν τη διαφορά ανάμεσα στην εξομοίωση και προσομοίωση, να διακρίνουν αν μια δραστηριότητα είναι προσδιορισμένη ή στοχαστική, να προσδιορίζουν τις εξισώσεις που περιγράφουν ένα φυσικό σύστημα, γνωρίζοντας τους νόμους που το διέπουν, να κατασκευάζουν ένα μαθηματικό μοντέλο, να αναλύουν ένα σύστημα μέσω του μοντέλου του, μεταβάλλοντας τις παραμέτρους του συστήματος και να εντοπίζουν τα σημεία ισορροπίας ενός συστήματος.
• να διακρίνουν τη διαφορά ανάμεσα σε ανεξάρτητα και εξαρτημένα γεγονότα, να αναφέρουν τα συστατικά ενός δικτύου Petri, να μοντελοποιούν  ένα σύστημα με ένα δίκτυο Petri, να διακρίνουν τις γλώσσες προσωμοίωσης και να επιλέγουν μια γλώσσα προσωμοίωσης, να διακρίνουν μεθόδους παραγωγής τυχαίων και ψευδοτυχαίων αριθμών, να γνωρίζουν μεθόδους ανάλυσης των αποτελεσμάτων προσωμοίωσης,  να διακρίνουν τη διαφορά ανάμεσα σε συλλογή ανεξάρτητων και εξαρτημένων δεδομένων.
• Να γνωρίζουν την μέθοδο simplex και την θεμελίωση αυτής, να αναγνωρίζουν την ύπαρξη δεσμών μεταξύ των μεταβλητών ενός προβλήματος γραμμικού προγραμματισμού, να αξιοποιούν τις δυνατότητες και τα πορίσματα της θεωρίας δυϊσμού,  να προσδιορίζουν τη βέλτιστη λύση ενός προβλήματος από τη βέλτιστη λύση του δυϊκού του, να γνωρίζουν βασικές τεχνικές ανάλυσης ευαισθησίας,  να γνωρίζουν την μέθοδο των ελλειψοειδών, να γνωρίζουν τις μεθόδους εσωτερικού σημείου και να γνωρίζουν βασικά στοιχεία της θεωρίας παιγνίων.

Β)  Δεξιότητες  Εφαρμογής. 

Μετά την ολοκλήρωση της Θ.Ε. οι φοιτήτριες/τές θα είναι  ικανές/οί : 

• Να εξηγούν πως λειτουργούν οι μηχανισμοί ελέχγου του χρόνου κατά την προσωμοίωση, να συσχετίζουν τους  Μηχανισμούς  Ροής Χρόνου με τις  μεθόδους  προσωμοίωσης,  να εφαρμόζουν μια μέθοδο παραγωγής τυχαίων δειγμάτων για την παραγωγή δειγμάτων που ακολουθούν συγκεκριμένη κατανομή.
• Να διαμορφώνουν μαθηματικά μοντέλα για την περιγραφή προβλημάτων της καθημερινής ζωής, να εφαρμόζουν την μέθοδο simplex για τη λύση γενικών  προβλημάτων γραμμικού προγραμματισμού και  να προσδιορίζουν βέλτιστες εναλλακτικές λύσεις όταν υπάρχουν.
• Να κατασκευάζουν ένα μοντέλο γραμμικού προγραμματισμού, να εφαρμόζουν προχωρημένες τεχνικές για τον προσδιορισμό και την ανάλυση της λύσης προβλημάτων γραμμικού προγραμματισμού, να εφαρμόζουν τεχνικές οι οποίες  αποτρέπουν το ενδεχόμενο κυκλισμού  της μεθόδου simplex, να εφαρμόζουν τη μέθοδο των ελλειψοειδών για την επίλυση προβλημάτων γραμμικού προγραμματισμού.

Γ) Δεξιότητες  Ανάλυσης και  Σύνθεσης. 

Μετά την ολοκλήρωση της Θ.Ε. οι φοιτήτριες/τές θα είναι ικανές/οί:

• Να μοντελοποιούν ένα σύστημα με ένα δίκτυο petri, να αναλύουν ένα σύστημα μέσω του μοντέλου του μεταβάλλοντας τις παραμέτρους του συστήματος, να γράφουν ένα προγράμματα προσωμοίωσης σε  GPSS, να εξηγούν γιατί η μέθοδος  Monte Carlo αναφέρεται  και ως  προσωμοίωση Monte Carlo.
• Να λύνουν γραφικά μοντέλα γραμμικού προγραμματισμού στο χώρο των δύο διαστάσεων, να χρησιμοποιούν τις τεχνικές της ανάλυσης ευαισθησίας και του παραμετρικού προγραμματισμού  εξετάζοντας τη συμπεριφορά της βέλτιστης λύσης ενός προβλήματος.
• Να χρησιμοποιούν για την αποτίμηση των μεταβλητών κανόνες οδήγησης, οι οποίοι ενσωματώνονται ως εναλλακτικές δυνατότητες στους εμπορικούς κώδικες και αυξάνουν την υπολογιστική ταχύτητα της μεθόδου simplex, να αναπτύσσουν θεωρίες παιγνίων ρυθμίζοντας τον ανταγωνισμό μεταξύ δύο ή περισσότερων παικτών στη βάση ορθολογικών κριτηρίων.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Μοντελοποίηση και Προσομοίωση
• Θεμέλια Γραμμικού Προγραμματισμού
• Γραμμικός Προγραμματισμός και Θεωρία Παιγνίων

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗ35: ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ35
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Περίγραμμα ΠΛΗ35

Μαθησιακά Αποτελέσματα:

Ασφάλεια Υπολογιστών

Με τη επιτυχή ολοκλήρωση του συγκεκριμένου μαθήματος, οι φοιτήτριες/τές,

• Θα γνωρίζουν τη βασική ορολογία της επιστημονικής αυτής περιοχής
• Θα γνωρίζουν τα βασικά θέματα Ασφάλειας Λειτουργικών Συστημάτων
• Θα μπορούν να αναπτύξουν και να διαχειριστούν τεχνικές ελέγχου προσπέλασης
• Θα μπορούν να προστατεύσουν ένα πληροφοριακό σύστημα από ιομορφικό λογισμικό
• Θα κατανοούν και εφαρμόζουν μεθόδους αποτίμησης επικινδυνότητας
• Θα γνωρίζουν βασικά νομικά θέματα προστασίας προσωπικών δεδομένων
• Θα μπορούν να αναπτύξουν το Σχέδιο Ασφάλειας ενός Πληροφοριακού Συστήματος

Ασφάλεια Δικτύων

Με τη επιτυχή ολοκλήρωση του συγκεκριμένου μαθήματος, οι φοιτήτριες/τές,

• Θα γνωρίζουν την βασική ορολογία της επιστημονικής αυτής περιοχής
• Θα κατανοούν την αρχιτεκτονική ασφάλειας δικτύων OSI
• Θα μπορούν να διαχειρίζονται ζητήματα ασφάλειας στο Διαδίκτυο
• Θα γνωρίζουν πώς να εφαρμόσουν τεχνικές ασφάλεια στο επίπεδο εφαρμογής
• Θα μπορούν να διαχειριστούν επιλεγμένα συστήματα ασφάλειας εφαρμογών
• Θα γνωρίζουν βασικά νομικά θέματα προστασίας απόρρητου επικοινωνιών

Κρυπτογραφία

Με τη επιτυχή ολοκλήρωση του συγκεκριμένου μαθήματος, οι φοιτήτριες/τές,

• Θα γνωρίζουν την βασική ορολογία της επιστημονικής αυτής περιοχής
• Θα γνωρίζουν το βασικό μαθηματικό υπόβαθρο της Κρυπτογραφίας
• Θα γνωρίζουν δυνατότητες και περιορισμούς των σύγχρονων κρυπτοσυστημάτων
• Θα μπορούν να διαχειρίζονται ένα κρυπτοσύστημα
• Θα μπορούν να αξιοποιήσουν τις ψηφιακές υπογραφές
• Θα γνωρίζουν βασικά νομικά θέματα χρήσης εφαρμογών Κρυπτογραφίας

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Ασφάλεια Υπολογιστών
• Ασφάλεια Δικτύων
• Κρυπτογραφία

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗ36: ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΔΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ36
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Η ΠΛΗ36 προσφέρει, τόσο βασική, όσο και προηγμένη γνώση δικτύων και υπηρεσιών σχετική με τρεις βασικούς άξονες: Ο πρώτος άξονας επικεντρώνεται στο καθαρό δικτυακό κομμάτι, όπως αυτό απεικονίζεται μέσω των πρωτοκόλλων IP και TCP. Σ’ αυτό το πλαίσιο, η προσφερόμενη γνώση καλύπτει το Ethernet και τις δομικές αρχές λειτουργίας, την διασύνδεση δικτύων με μεταγωγείς και δρομολογητές, την ανάλυση του IP πακέτου, τις βασικές έννοιες της κατάτμησης και της διευθυνσιοδότησης, τα πρωτόκολλα IPv6 και IPsec, τις διαδικασίες και του βασικούς αλγορίθμους δρομολόγησης (όπως Bellman-Ford και Dijkstra), την ενδο-τομειακή (RIP και OSPF) και την δια-τομειακή δρομολόγηση (BGP). Ο δεύτερος άξονας αφορά θέματα σχετικά με τον σχεδιασμό δικτύων με εκκίνηση τους τύπους των δικτύων, τις βασικές αρχιτεκτονικές και τα αντίστοιχα εργαλεία σχεδιασμού σχετικά με ανάλυση απωλειών και καθυστέρησης, τα μοντέλα M/M/, Μ/G/1, και Erlang, τους βασικούς αλγορίθμους γράφων, της γεφύρωσης, του ελαχίστου δένδρου επικάλυψης, του συντομότερου μονοπατιού, και του επιμερισμού της χωρητικότητας των συνδέσεων σε ροές. Ο τρίτος άξονας επεκτείνει την γνώση πέρα από τα δίκτυα IP σε άλλου τύπου δίκτυα και υπηρεσίες, με έμφαση στα φωτονικά, τα ασύρματα, τα κινητά και τα δορυφορικά δίκτυα. Επιπρόσθετα, καλύπτει ευρύτερα θέματα σχετικά με τα περιβάλλοντα ανάπτυξης δικτύων και τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών. Οι παραπάνω τρεις άξονες συνοδεύονται με πρακτική εξάσκηση σε κατάλληλα εργαλεία ανοιχτού κώδικα που συμπληρώνουν την θεωρητική γνώση.

Περίγραμμα ΠΛΗ36

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του γνωστικού αντικειμένου των γενικών γνώσεων δικτύων, οι φοιτητές:

• Θα γνωρίζουν τα πρωτόκολλα δικτύων και επικοινωνίας IP και TCP.
• Θα γνωρίζουν τα δίκτυα Ethernet και τις δομικές αρχές λειτουργίας, τη διασύνδεση δικτύων με μεταγωγείς και δρομολογητές.
• Θα μπορούν να αναλύσουν το IP πακέτο.
• Θα μπορούν να αναλύσουν τις έννοιες της κατάτμησης και της διευθυνσιοδότησης.
• Θα κατανοούν τα πρωτόκολλα IPv6 και IPsec.
• Θα γνωρίζουν τις διαδικασίες και του βασικούς αλγορίθμους δρομολόγησης (όπως Bellman–Ford και Dijkstra), την ενδο-τομειακή (RIP και OSPF) και την δια-τομειακή δρομολόγηση (BGP).

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του γνωστικού αντικειμένου του σχεδιασμού δικτύων, οι φοιτητές:

• Θα γνωρίζουν τους τύπους των δικτύων, τις βασικές αρχιτεκτονικές και τα αντίστοιχα εργαλεία σχεδιασμού.
• Θα μπορούν να κάνουν ανάλυση απωλειών και καθυστέρησης.
• Θα γνωρίζουν τα μοντέλα M/M/, Μ/G/1, και Erlang.
• Θα κατανοούν τους βασικούς αλγορίθμους γράφων, της γεφύρωσης, του ελαχίστου δένδρου επικάλυψης, του συντομότερου μονοπατιού, και του επιμερισμού της χωρητικότητας των συνδέσεων σε ροές.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του γνωστικού αντικειμένου του δικτύων άλλων τύπων οι φοιτητές:

• Θα γνωρίζουν τα φωτονικά, τα ασύρματα, τα κινητά και τα δορυφορικά δίκτυα.
• Θα κατανοούν ευρύτερα θέματα σχετικά με τα περιβάλλοντα ανάπτυξης δικτύων και τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών.

Επιπλέον οι φοιτητές κατά τη διάρκεια της ενασχόλησης με τη ΘΕ αποκτήσουν δεξιότητες χειρισμού κατάλληλων εργαλείων ανοιχτού κώδικα που θα συμπληρώνουν την θεωρητική γνώση.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Δίκτυα υπολογιστών ΙΙ (πρωτόκολλα, πρότυπα,Interfaces)
• Νέες κατευθύνσεις δικτύων και υπηρεσιών (mobile,photοnic)
• Ζητήματα σχεδίασης δικτύων

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗ37: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ & ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ37
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική Περιγραφή της Θ.Ε.: Σκοπός της θεματικής ενότητας είναι η μελέτη των ζητημάτων ένταξης των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαίδευση. Τα βασικά σημεία στα οποία εστιάζει η ύλη της θεματικής ενότητας είναι: η διδασκαλία με τη βοήθεια υπολογιστή, οι θεωρίες μάθησης, το εκπαιδευτικό λογισμικό, τα ανοικτά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα, η θέση της πληροφορικής στην εκπαίδευση, η διδακτική της πληροφορικής, ο προγραμματισμός ως αντικείμενο εκπαίδευσης, η σχεδίαση εκπαιδευτικού λογισμικού, τα μοντέλα και τα εργαλεία ανάπτυξης, η αξιολόγηση του εκπαιδευτικού λογισμικού, η πρωτοτυποποίηση και ο ποιοτικός έλεγχος.

Περίγραμμα ΠΛΗ37

Μαθησιακά Αποτελέσματα:

ΤΟΜΟΣ 1: ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

α) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• τη θέση της Πληροφορικής στην Εκπαίδευση ως γνωστικό αντικείμενο και ως εργαλείο διδασκαλίας και μάθησης (μοντέλα και θεωρητικές προσεγγίσεις)
• τη θέση της Πληροφορικής στην ελληνική Εκπαίδευση (προγράμματα σπουδών, διδακτικές προσεγγίσεις)
• τις βασικές έννοιες που συγκροτούν το γνωστικό πεδίο της Διδακτικής της Πληροφορικής
• τον ρόλο της προγραμματιστικής δραστηριότητας ως αντικείμενο εκπαίδευσης
• ειδικά θέματα διδακτικής της πληροφορικής και ιδιαίτερα του δομημένου και του οντοκεντρικού προγραμματισμού

β) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

• τον ρόλο της πληροφορικής ως γνωστικό αντικείμενο στην εκπαίδευση
• τις βασικές διδακτικές προσεγγίσεις της Πληροφορικής καθώς και των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών (ΤΠΕ) σε όλες τις βαθμίδες της σχολικής εκπαίδευσης

γ) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του πρώτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να σχεδιάζουν διδακτικές δραστηριότητες και εκπαιδευτικά σενάρια για τη διδασκαλία του γνωστικού αντικειμένου της Πληροφορικής
• να χρησιμοποιούν κατάλληλα εκπαιδευτικά λογισμικά στη διδασκαλία της Πληροφορικής
• να εφαρμόζουν και να αξιολογούν διδακτικές δραστηριότητες και εκπαιδευτικά σενάρια για τη διδασκαλία του γνωστικού αντικειμένου της Πληροφορικής

ΤΟΜΟΣ 2: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

α) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• τις προσεγγίσεις και τα θεωρητικά μοντέλα ένταξης των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαίδευση
• την εξέλιξη της θέσης της Πληροφορικής και των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαίδευση
• τα διάφορα είδη εκπαιδευτικού λογισμικού
• τις κατηγορίες των εκπαιδευτικών λογισμικών και των υπολογιστικών περιβαλλόντων υποστήριξης διδασκαλίας και μάθησης
• τις θεωρίες μάθησης και τις διδακτικές στρατηγικές με τις Τεχνολογίες της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαίδευση (συμπεριφορισμός, εποικοδομισμός, κοινωνικοπολιτισμική προσέγγιση)
• βασικές αρχές επικοινωνίας και αλληλεπίδρασης χρήστη – υπολογιστή
• βασικές αρχές σχεδίασης και αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισμικού

β) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

• την έννοια του εκπαιδευτικού λογισμικού και τη χρησιμότητά του στην εκπαιδευτική πράξη
• την έννοια του ανοικτού υπολογιστικού περιβάλλοντος και τη χρησιμότητά του στη διδασκαλία και τη μάθηση
• βασικά ζητήματα σχεδίασης και αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισμικού

 

γ) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του δευτέρου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα μπορούν:

• να χρησιμοποιούν κατάλληλα εκπαιδευτικά λογισμικά στη διδασκαλία των επιμέρους γνωστικών αντικειμένων της πρωτοβάθμιας και της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης
• να χρησιμοποιούν περιβάλλοντα εξ αποστάσεως εκπαίδευσης στη διδασκαλία και τη μάθηση
• να κρίνουν αποτελεσματικά τις εκπαιδευτικές εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαίδευση
• να σχεδιάζουν διδακτικές δραστηριότητες και εκπαιδευτικά σενάρια για τη διδασκαλία και τη μάθηση σε όλο το εύρος του προγράμματος σπουδών
• να σχεδιάζουν διδακτικές δραστηριότητες με τη χρήση περιβαλλόντων e–learning

ΤΟΜΟΣ 3: ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ 

α) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα γνωρίζουν:

• τις αρχές διδακτικής σχεδίασης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τις αρχές σχεδίασης οθόνης, διεπαφής, πλοήγησης, περιεχομένου και αλληλεπίδρασης
• τα μοντέλα ανάπτυξης εκπαιδευτικών λογισμικών
• τα εργαλεία ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισμικού
• θέματα ψηφιοποίησης ήχου, εικόνας και βίντεο
• θέματα τεκμηρίωσης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τις αρχές αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τις αρχές της διδακτικής αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τις αρχές της τεχνολογικής αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τις αρχές ποιοτικού ελέγχου και εξασφάλισης ποιότητας εκπαιδευτικού λογισμικού

β) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/τές θα κατανοούν:

• τη σημασία της σχεδίασης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τη σημασία της αξιολόγησης εκπαιδευτικού λογισμικού
• τη σημασία ποιοτικού ελέγχου και εξασφάλισης ποιότητας εκπαιδευτικού λογισμικού

γ) Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης του τρίτου τόμου, οι φοιτήτριες/ές θα μπορούν:

• να σχεδιάζουν πολυμεσικό υλικό για εκπαιδευτική χρήση
• να σχεδιάζουν εφαρμογές εξ αποστάσεως εκπαίδευσης με τη χρήση εργαλείων e–learning
• να σχεδιάζουν απλά εκπαιδευτικά λογισμικά
• να αναπτύσσουν εφαρμογές εξ αποστάσεως εκπαίδευσης για τη διδασκαλία της πληροφορικής
• να αξιολογούν εκπαιδευτικά λογισμικά
• να αξιολογούν περιβάλλοντα e–learning
• να αξιολογούν περιβάλλοντα εξ αποστάσεως εκπαίδευσης
• να χρησιμοποιούν ποιοτικές και ποσοτικές μεθόδους, τεχνικές και εργαλεία αξιολόγησης εκπαιδευτικών λογισμικών

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Διδακτική της Πληροφορικής
• Πληροφορική και Εκπαίδευση
• Σχεδίαση Εκπαιδευτικού Λογισμικού

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%

ΠΛΗ40: ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΕΞΑΣΚΗΣΗ ΣΕ ΘΕΜΑΤΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ40
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Κατ’ επιλογήν υποχρεωτική αντί των ΠΛΗ23, ΠΛΗ42 ή ΠΛΗ47
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Ανάπτυξης Δεξιοτήτων (ΑΔ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική Περιγραφή: Η Θ.Ε. ΠΛΗ40, όπως αυτή υλοποιείται κατά το τρέχον ακαδημαϊκό έτος, περιλαμβάνει την εκπόνηση Πτυχιακής Εργασίας (ΠΕ) με την οποία θα επιλύεται, σε θεωρητικό και εφαρμοσμένο επίπεδο ένα ή περισσότερα προβλήματα που εντάσσονται στην επιστήμη και τεχνολογία της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών. Συνεπώς, η ΠΛΗ40, στα πλαίσια της ΠΕ, παρέχει την ευκαιρία για σύνθεση και αξιοποίηση των γνώσεων που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια των σπουδών. Η επιστημονική ευθύνη εκπόνησης της ΠΕ ανατίθεται σε τριμελή Επιτροπή Κρίσης (ΕΚ), το ένα μέλος της οποίας έχει την ευθύνη της επίβλεψης και υποστήριξης του φοιτητή (Επιβλέπων), σύμφωνα με την επικρατούσα δεοντολογία και πρακτική στην επιστήμη της Πληροφορικής και τηρώντας τις αρχές της Ανοικτής και εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης και της Εκπαίδευσης Ενηλίκων.

Περίγραμμα ΠΛΗ40

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

Ολοκληρώνοντας την ΠΛΗ40 οι φοιτήτριες/τές θα είναι σε θέση να:

• αναλύσουν ένα σύνθετο πρόβλημα εντοπίζοντας τις βασικές γνώσεις και εργαλεία που απαιτεί η επίλυσή του.
• σχεδιάσουν τις δραστηριότητες που οδηγούν στην επίλυση του προβλήματος, εντοπίζοντας και υιοθετώντας διεθνώς αποδεκτές πρακτικές και συνθέτοντας γνώσεις και δεξιότητες από διαφορετικά γνωστικά αντικείμενα.
• πραγματοποιήσουν, αξιολογήσουν και βελτιώσουν τη λύση του προβλήματος.
• υιοθετήσουν και εφαρμόσουν μια δομημένη, αρθρωτή και επαναληπτική μεθοδολογία επίλυσης προβλημάτων.
• συνεργαστούν ομαλά με τον Επιβλέποντα ή την ερευνητική του ομάδα και την ΕΚ, επιδεικνύοντας υπευθυνότητα και αναπτύσσοντας δεξιότητες επικοινωνίας.
• συγγράψουν μια περιεκτική διατριβή στην οποία θα αναλύονται το πρόβλημα, η μεθοδολογία και το αποτέλεσμα της εργασίας τους.
• υποστηρίξουν δημόσια την εργασία τους ενώπιον κοινού, απαντώντας σε όσες ερωτήσεις τεθούν σε σχέση με την εργασία τους.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Μεταγλωττιστές
• Λειτουργικά Συστήματα
• Βάσεις Δεδομένων

Προαπαιτούμενα: Η επιλογή της Θ.Ε. ΠΛΗ40 επιτρέπεται μόνο, εφόσον η/ο φοιτήτρια/ής έχει ολοκληρώσει σε προηγούμενα ακαδημαϊκά έτη ή θα ολοκληρώσει στο τρέχον έτος (ταυτόχρονα με αυτή) τουλάχιστον 11 άλλες Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

Κανονισμός ΠΛΗ40

ΠΛΗ42: ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ42
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Κατ’ επιλογήν υποχρεωτική αντί των ΠΛΗ23, ΠΛΗ40, ΠΛΗ47
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Η Θ.Ε. έχει ως σκοπό να σας εξειδικεύσει σε θέματα Software Engineering (Τεχνολογία Λογισμικού). Κατά κάποιον τρόπο, αποτελεί συνέχεια της Θ.Ε. ΠΛΗ11 και σε μικρότερο βαθμό της Θ.Ε. ΠΛΗ24, μιας και η συνέχεια αφορά μόνο στο βιβλίο με τίτλο “Τεχνολογία Λογισμικού ΙΙ”.

Περίγραμμα ΠΛΗ42

Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

ΤΥΠΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• Να περιγράψει και να εξηγήσει τον όρο «προδιαγραφές λογισμικού».
• Να αναφέρει τις 3 κατηγορίες προδιαγραφών ανάλογα με τη βαθμό τυπικότητας: τυπικές, ημι-τυπικές και μη τυπικές.
• Να αναφέρει τις σημαντικότερες ημι-τυπικές τεχνικές παραγωγής προδιαγραφών.
• Να αναφέρει τα χαρακτηριστικά των γλωσσών τυπικών προδιαγραφών.
• Να γνωρίζει στοιχεία από τα μαθηματικά εργαλεία στα οποία βασίζονται οι γλώσσες τυπικών προδιαγραφών, όπως προτασιακός λογισμός, κατηγορηματικός λογισμός, λογικές συναρτήσεις και θεωρία συνόλων.
• Να εξηγήσει και να εφαρμόσει τις αξιωματικές και τις αλγεβρικές προδιαγραφές για την περιγραφή ενός λογισμικού και των λειτουργιών του, χρησιμοποιώντας εξισώσεις, αναδρομικές σχέσεις και κανονικές εκφράσεις.
• Να γράφει και να ερμηνεύει σχήματα Ζ και τους βασικούς συμβολισμούς και τελεστές που υποστηρίζει.
• Να προδιαγράφει με σχήματα Ζ το αναλλοίωτο ή τη μεταβολή της κατάστασης ενός τμήματος λογισμικού, των λειτουργιών ενός λογισμικού, των διαδικασιών χειρισμού λαθών και των λειτουργιών χειρισμού δεδομένων.
• Να δημιουργεί σύνθετα σχήματα στη γλώσσα Ζ και να προδιαγράφει σύνθετες λειτουργίες του λογισμικού με τη χρήση συναρτήσεων, ακολουθιών και πολυ-συνόλων.
• Να δώσει τον τυπικό ορισμό των δικτύων Petri και να περιγράψει τις βασικές έννοιες, κανόνες και ιδιότητες που τα διέπουν.
• Να αναγνωρίζει και να σχεδιάζει δίκτυα Petri τριών διαφορετικών κατηγοριών: δίκτυα συνθήκης-γεγονότος, θέσης-μετάβασης και διακριτών τεκμηρίων.
• Να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά εργαλεία για τη σχεδίαση δικτύων Petri και την πρακτική εφαρμογή τους.
• Να αναιρέσει σχετικούς μύθους γύρω από την εφαρμογή τυπικών προδιαγραφών.
• Αναφέρει και να εφαρμόσει 10 εντολές σωστής πρακτικής εφαρμογής τυπικών τεχνικών.

ΕΓΚΥΡΟΠΟΙΗΣΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• Να διακρίνει τις δραστηριότητες επαλήθευσης και επικύρωσης (Ε&Ε) λογισμικού και να κατανοεί τη θέση τους στον κύκλο ζωής λογισμικού.
• Να διακρίνει τις στατικές μη τυπικές Τεχνικές Ε&Ε από τις δυναμικές μη τυπικές Τεχνικές Ε&Ε
• Να περιγράψει τις στατικές τεχνικές Ε&Ε (στατική ανάλυση, περιήγηση, επισκόπηση, κά) και να γνωρίζει τους στόχους τους, τα σημεία εφαρμογής τους και τα πλεονεκτήματα της καθεμιάς.
• Να περιγράψει τις δυναμικές τεχνικές Ε&Ε (συμβολική εκτέλεση, προσομοίωση, ανάλυση ευαισθησίας, έλεγχος λογισμικού) και να γνωρίζει τους στόχους τους, τα σημεία εφαρμογής τους και τα πλεονεκτήματα της καθεμιάς.
• Να περιγράψει και να εξηγήσει τις τρεις φάσεις ελέγχου: δοκιμή μονάδων, δοκιμή συγκρότησης, δοκιμή επικύρωσης.
• Να εξηγήσει και να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις σημαντικότερες τεχνικές σχεδίασης περιπτώσεων ελέγχου για το λειτουργικό έλεγχο του λογισμικού (έλεγχος αδιαφανούς κουτιού), όπως: διαμέριση σε κλάσεις ισοδυναμίας, ανάλυση οριακών τιμών, γράφημα αιτίου- αποτελέσματος.
• Να εξηγήσει και να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις σημαντικότερες τεχνικές σχεδίασης περιπτώσεων ελέγχου για τον δομικό έλεγχο του λογισμικού (έλεγχος διαφανούς κουτιού), όπως: έλεγχος βασικών μονοπατιών, έλεγχος δομών επανάληψης.
• Να εξηγήσει και να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις σημαντικότερες τεχνικές σχεδίασης περιπτώσεων ελέγχου για τον έλεγχο των διεπαφών ανάμεσα στα τμήματα που συγκροτούν ένα σύστημα λογισμικού.
• Να γνωρίζει τα πιο σημαντικά θέματα για την πρακτική εφαρμογή των διαφόρων τεχνικών ελέγχου λογισμικού, όπως δοκιμή από κάτω προς τα πάνω και το αντίστροφο, δοκιμή άλφα και βήτα, δοκιμή απόδοσης, δοκιμή ανάκαμψης, κ.ά.
• Να εξηγήσει και να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις μεθόδους εκσφαλμάτωσης οι οποίες ακολουθούν μια επιτυχημένη φάση ελέγχου, με σκοπό της διόρθωση των σφαλμάτων που αυτή αποκάλυψε, όπως τεχνικές κατά μέτωπο επίθεσης, μέθοδος οπισθοδρόμησης, τεχνικές εντοπισμού του αιτίου του σφάλματος.
• Να σχεδιάσει και να εφαρμόσει έλεγχο απόδοσης (έλεγχο φορτίου και έλεγχο έντασης) πολυχρηστικών εφαρμογών, και πιο συγκεκριμένα εφαρμογών Παγκοσμίου Ιστού.

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ & ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, η/ο φοιτήτρια/τής θα μπορεί:

• Να γνωρίζει τι είναι ποιότητα λογισμικού και πως αυτή διασφαλίζεται.
• Να αναγνωρίζει τις διαφορές στη διαδικασία διασφάλισης της ποιότητας λογισμικού σε σχέση με άλλα προϊόντα.
• Να γνωρίζει τα διαδεδομένα μοντέλα διασφάλισης ποιότητας λογισμικού και να εφαρμόσει αποτελεσματικά το πρότυπο ISO9126.
• Να γνωρίζει τι είναι οι εσωτερικές και οι εξωτερικές μετρικές ποιότητας λογισμικού, ποια είναι η διαδικασία μέτρησής τους και σε ποιο βαθμό αυτές συσχετίζονται μεταξύ τους.
• Να γνωρίζει και να μπορεί να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις μετρικές Halstead και να ερμηνεύσει τη σημασία των αποτελεσμάτων.
• Να γνωρίζει τη θεμελιώδη προβληματική και τους στόχους του πεδίου Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή καθώς επίσης και τις βασικές θεωρίες μοντελοποίησης της αλληλεπίδρασης (όπως μοντέλο ανθρώπινου επεξεργαστή και επιπέδου πληκτρολογήσεων, νόμος Fitts, Hick–Hyman και εξάσκησης-πρακτικής).
• Να γνωρίζει και να μπορεί να εφαρμόσει αποτελεσματικά τις πλέον διαδεδομένες μεθόδους αξιολόγησης (ευρετική αξιολόγηση, γνωσιακό περιδιάβασμα, παρατήρηση χρηστών, ερωτηματολόγια, μέτρηση απόδοσης).
• Να γνωρίζει και να μπορεί να εφαρμόσει τις βασικές τεχνικές συλλογής, ανάλυσης και ερμηνείας ποσοτικών δεδομένων στο πλαίσιο της αξιολόγησης ευχρηστίας μιας διαδραστικής εφαρμογής.
• Να επιλέγει κατάλληλο συνδυασμό μεθόδων αξιολόγησης ευχρηστίας ανάλογα με το είδος και τη φάση ανάπτυξης της διαδραστικής εφαρμογής.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Τυπικές Προδιαγραφές
• Εγκυροποίηση Λογισμικού
• Διαχείριση & Ποιότητα Λογισμικού

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%

ΠΛΗ44: ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ44
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Επιλογής
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Σκοπός της θεματικής ενότητας είναι η εισαγωγή της/του φοιτήτριας/τή στα σήματα και στην επεξεργασία τους. Το πεδίο των σημάτων και των συστημάτων αποτελεί πλέον ένα ενιαίο σύνολο βασικών και θεμελιωδών γνώσεων για ένα ευρύ φάσμα περιοχών που σχετίζονται με την παραγωγή, την επεξεργασία, την αποθήκευση και τη μετάδοση της πληροφορίας. Στον Τόμο Α παρουσιάζουμε τις βασικές έννοιες των σημάτων και των συστημάτων, καθώς και τα βασικά μαθηματικά εργαλεία (μετασχηματισμούς Fourier και Laplace). Στον Τόμο Β ασχολούμαστε αποκλειστικά με την ψηφιακή επεξεργασία σήματος και εικόνας. Γνωρίζουμε τον διακριτό μετασχηματισμό Fourier και τον μετασχηματισμό-z ώστε να μπορέσουμε να συνεχίσουμε στη σχεδίαση ψηφιακών φίλτρων. Τέλος, εισάγουμε τις βασικές έννοιες της ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας. Στον Τόμο Γ συνεχίζουμε με την ψηφιακή επεξεργασία εικόνας, εστιάζοντας την προσοχή μας στη βελτίωση, κατάτμηση και περιγραφή της, καθώς και στα συστήματα.

Περίγραμμα ΠΛΗ44

Μαθησιακά αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση της ΘΕ η/ο φοιτήτρια/τής θα είναι σε θέση:

• Να κατανοεί τις βασικές έννοιες σημάτων και συστημάτων, του μετασχηματισμού Fourier, των μετασχηματισμών Laplace και Ζ, της συνέλιξης, της δειγματοληψίας, της απόκρισης συχνότητας και των ψηφιακών φίλτρων μονοδιάστατων σημάτων και εικόνων.
• Να επεξεργάζεται σήματα μιας διάστασης (ομιλία, ηλεκτροκαρδιογράφημα, σεισμικό σήμα, κ.ά.) ή περισσοτέρων διαστάσεων, να ψηφιοποιεί σωστά διαφορετικά συνεχή σήματα, να υπολογίζει το συχνοτικό περιεχόμενο των σημάτων και να σχεδιάζει βασικά φίλτρα για την επεξεργασία τους.
• Να εφαρμόζει τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας, όπως βελτίωση, κατάτμηση και περιγραφή της, όπως αυτές υιοθετούνται σε συστήματα.
• Να αναλύει και να σχεδιάζει συστήματα επεξεργασίας σημάτων συνεχούς και διακριτού χρόνου.

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Σήματα & Συστήματα
• Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων & Σημάτων
• Ανάλυση Εικόνας & Αναγνώριση Προτύπων

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους, ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις, ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.

ΠΛΗ47: ΚΑΤΑΝΕΜΗΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ

Κωδικός Θ.Ε.: ΠΛΗ47
Πιστωτικές Μονάδες ECTS: 20
Τύπος Θ.Ε.: Κατ’ επιλογήν υποχρεωτική αντί των ΠΛΗ23, ΠΛΗ40 ή ΠΛΗ42
Χαρακτηρισμός Θ.Ε.: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
Έτος που προσφέρεται: Τέταρτο (4ο)
Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική

Γενική περιγραφή της Θ.Ε.: Η θεματική ενότητα ΠΛΗ47 στοχεύει στην εκπαίδευση των φοιτητών σε θέματα κατανεμημένων συστημάτων. Συγκεκριμένα, στοχεύουμε στην απόκτηση γνώσης σχετικής με: κατανεμημένα συστήματα αρχείων, προγραμματισμός με νήματα και διεργασίες, κατανεμημένη επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων με Hadoop MapReduce και Spark.

Περίγραμμα ΠΛΗ47

Μαθησιακά αποτελέσματα: Μετά την ολοκλήρωση της Θ.Ε. ΠΛΗ47 ο/η φοιτητής/ήτρια θα μπορεί:

• να αναλύει τον τρόπο λειτουργίας κατανεμημένων συστημάτων
• να χρησιμοποιεί τεχνολογίες Μεγάλων Δεδομένων (Big Data) για την επίλυση προβλημάτων
• να αναλύει τον τρόπο λειτουργίας μία κατανεμημένης εφαρμογής
• να σχεδιάζει και να υλοποιεί παράλληλες εφαρμογές σε Java χρησιμοποιώντας νήματα
• να σχεδιάζει και να υλοποιεί κατανεμημένες εφαρμογές χρησιμοποιώντας τεχνικές επικοινωνίας διεργασιών σε γλώσσα Java
• να σχεδιάζει και να υλοποιεί κατανεμημένες εφαρμογές χρησιμοποιώντας το μοντέλο MapReduce σε γλώσσα Java, σε περιβάλλον Hadoop
• να σχεδιάζει και να υλοποιεί κατανεμημένες εφαρμογές χρησιμοποιώντας τη μηχανή Spark και τη γλώσσα Scala
• να αναλύει τον τρόπο λειτουργίας σύγχρονων λειτουργικών συστημάτων και συστημάτων βάσεων δεδομένων

Γνωστικά Αντικείμενα της Θ.Ε.: 

• Κατανεμημένα Συστήματα
• Λειτουργικά Συστήματα ΙΙ
• Κατανεμημένες Βάσεις Δεδομένων

Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για τη Θ.Ε.

Αξιολόγηση: Εκπόνηση γραπτών εργασιών κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους ο μέσος όρος των βαθμών των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 30%, εφόσον υπάρξει προβιβάσιμος στις τελικές ή επαναληπτικές εξετάσεις. Τελικές γραπτές εξετάσεις ο βαθμός των οποίων συμμετέχει στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού της Θ.Ε. κατά 70%.