סילבוסים של המחלקה למדעי המחשב הסילבוסים מסודרים בסדר עולה של מספרי הקורסים

Transcription

1 סילבוסים של המחלקה למדעי המחשב הסילבוסים מסודרים בסדר עולה של מספרי הקורסים Programming in תכנות C למהנדסים - C אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: )שיעור - 3, תרגיל - 1(.3 דרישות קדם: אין קורס זה עוסק בשפת C נושאי הלימוד: מבוא, מבנה תכנית בשפת C, טיפוסי נתונים, קלט ופלט, ביטויים חשבוניים ולוגיים, מבני בקרה, לולאות, פתרון בעיות ואלגוריתמים, פונקציות, מערכים, מצביעים, מחרוזות, הקצאת זיכרון דינאמית, רשומות ורשימות מקושרות מבוא למדעי המחשב - Science Introduction to Computer,4 תרגיל - )2 אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: 6 )שיעור - דרישות קדם: אין בנושאים בסיסיים ויסודיים במדעי הקורס דן תיאור הקורס: הקורס נועד לשמש מבוא למדעי המחשב ומבוא לתכנות המחשב, בפתרון בעיות, בכתיבת אלגוריתמים וניתוחם ובעקרונות התכנות. מטרות הקורס: א.להעניק לסטודנטים מיומנות בחשיבה אלגוריתמית ותכנות מבני. ב.ליישם את הידע ואת המיומנות בתכנות בשפת C. מבוא: מושגי "מדעי המחשב", "אלגוריתם", "תכנות מובנה".טיפוסים; אופרטורים ומשפטים; קלט\פלט:.printf, scanf משפטי בקרה: לולאות, ביטויים בוליאניים,.if-else פונקציות; פונקציות סטנדרטיות;. Call by Value רקורסיה, פיתוח פתרונות רקורסיביים. תכונות בסיסיות של מצביעים;. Call by Reference מצביעים ומערכים, העברת מערכים לפונקציות. הקצאת זיכרון סטטית והקצאת זיכרון דינאמית. שיטות חיפוש,שיטות מיון )כולל מיון מיזוג ומיון מהיר(. מערכים דו-ממדיים; העברת מערכים דו-מימדיים לפונקציות. פתרונות בעיות רקורסיביות "דו-ממדיות". מבנים,(Structures) מיון מניה דוגמאות לשילוב מבנים ומצביעים חזרה. משתנים; 1. עמית רש ומשה ליכטמן, המדריך השלם לשפת C, הוצאת הוד-עמי לספרי מחשבים בע"מ, מהדורה חמישית מורחבת, קורמן ת., לייזרסון צ., ריבסט ר., מבוא לאלגוריתמים, האוניברסיטה הפתוחה, תשס"ח Al Kelley and Ira Pohi, A Book on C: Programming in C, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., 1990 הפקולטה למדעים, תשע"ג 64

2 4. Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie, The C Programming Language, Prentice Hall PTR, Prentice-Hall, Inc., Deitel & Deitel, C How to Program, Prentice Hall, מבני נתונים - Structures Data אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: 3 )שיעור -,3 תרגיל - )2 נקודות זכות: 4 דרישות קדם: מבוא למדעי המחשב מבוא ניתוח יעילות אלגוריתם )זמן ומקום(, נוסחאות נסיגה, משפט האב, מחסנית, רשימה מקושרת, תור, עצים בינאריים, עצים מאוזנים, טבלאות גיבוב, פתרון בעיות משולבות. Introduction To Algorithms T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein (second edition). Mathematical Tools for Computer Science כלים מתמטיים למדעי המחשב - אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: 6 )שיעור -,4 תרגיל - )2 דרישות קדם: מתמטיקה בדידה, מבני נתונים מטרת הקורס: לפתח יכולת חשיבה מתמטית. להקנות לסטודנט ידע וכלים חשובים כגון: פיתוח פתרונות של משוואות דיפרנציאליות עם שיטות מודרניות. עבודה עם טורים מסוגים שונים, מרחבי מכפלה פנימית: אורתוגונאליות, משלימים אורתוגונאליים, בסיסיים אורתוגונאליים ותהליך גרם-שמידט. תת מרחבים אורתוגונאליים: סכום וחיתוך של תת מרחבים, סכום ישר של תת מרחבים טורי מספרים: הגדרה, סכום, התכנסות של טורים חיוביים. התכנסות בהחלט ובתנאי, משפט לייבניץ טורי חזקות: רדיוס ותחום ההתכנסות, גזירה ואינטגרציה של טורי חזקות. משפט קושי-הדמאר, תכונות יסודיות של טורים מתכנסים,.4 3. טורי פורייה: טור פורייה כללי, טורי סינוסים וקוסינוסים. חישוב המקדמים, משפט פורייה. משוואות דיפרנציאליות: מיון, פתרון של משוואה, סדר. משוואות ליניאריות וגורם אינטגרציה, משוואת ברנולי, הומוגנית, מופרדת. משוואות מדויקות..6 משוואות דיפרנציאליות מסדר שני: משוואות ליניאריות, מקדמים קבועים, הומוגניות, שיטת המקדמים לא ידועים וואריאציית הפרמטרים. וורונסקיאן, משוואות לא.7 2. התמרת לפלס עבור משוואות מסדר שני. הפקולטה למדעים, תשע"ג 64

3 1. H. Anton, "Elementary Linear Algebra", John Wiley & Sons, 7 Edition, P.J. Olver, C. Shakiban, "Applied Linear Algebra", Pearson Prentice Hall, E.G. Goodaire, "linear Algebra. A Pure & Applied", Pearson Prentice Hall, בן-ציון קון, סמי זעפרני, "חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 2", הוצאת בק, דוד מיזלר, "חשבון אינפיניטסימאלי", אקדמון, W. Boice, R. Di Prima, "Elementary Diff. Equations and Boundary Value Problems", John Wiley & Sons, 7 Edition, R. K. Nagle, E.B. Saff, "Fundamentals of Diff. Equations", Addison-Wesley Publishing, סדנה מתקדמת בתכנות - Workshop Advanced Programming אופן הוראה: שיעור ותרגיל דרישות קדם: מבוא למדעי המחשב מטרות הקורס: להעניק לסטודנטים מיומנות בשיטות תכנות על בסיס כלים מתקדמים של שפת C. חזרה על נושאים בסיסיים של שפת C; טיפוסי משתנים וקבועים. מערכים דינאמיים חד-ממדיים ופונקציות.מצביעים למצביעים. פעולות אריתמטיות על מצביעים. מערכים דינאמיים דו-ממדיים. מערכים דינאמיים דו- ורב ממדיים.התאמה בין מערכים דו-ממדיים סטטיים ודינאמיים ומערכי מצביעים. חזרה על מבנים.)struct( typedef.רשימות מקושרות. פעולות על רשימות מקושרות. תווים ומחרוזות. מצביעים עם מתאר.const מצביעים לפונקציות. פעולות על סיביות.איגודים.)union( ספירה ) enum (.איפיון משתנים:.static,extern,register,auto הנחיות קדם- מעבד, מאקרו. קבצים סדרתיים. קבצים בינאריים. 1. Deitel, H. M. and Deitel, P. J., C How to Program, Prentice Hall, Kelley A. and Pohi I., A Book on C: Programming in C, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., Kerninghan, B. W. and Ritchie, D. M, The C Programming Language, Second Edition, Prentice Hall, Englewood Cliffs, N.J, ISBN: Reek, A. K., Pointers on C, Addison Wesley, Roberts, E. S., The Art and Science of C, An Introduction to Computer Science, Addison-Wesley Publishing Company, ISBN: עמית רש ומשה ליכטמן, המדריך השלם לשפת C, הוצאת הוד-עמי לספרי מחשבים בע"מ, מהדורה חמישית מורחבת, הפקולטה למדעים, תשע"ג 64

4 Computer Organization and Assembly ארגון המחשב ושפת סף - Language שעות שבועיות: 3 )שיעור -,2 תרגיל - )1 נקודות זכות: 2.3 דרישות קדם: מבוא למדעי המחשב תיאור הקורס: הקורס מציג מבוא לארכיטקטורה של המעבד X86: אוסף הפקודות, אוסף האוגרים, ארגון הזיכרון ושיטות גישה לזיכרון, מערכת הפסיקות וממשקים עם מערכת הפעלה. תכנות בשפת אסמבלי כולל ועבודה מודולארית ושיטות לבדיקת תוכנה. מטרת הקורס: הכרת רכיביו השונים של המעבד )2026(, מבנה המעבד, תפקידי המעבד ואופן פעולתו. ילמד לתכנת בשפת אסמבלי language( )assembly שפה הפונה ישירות למעבד. בנוסף, הסטודנט ארכיטקטורה של מעבדים ואוצר שיטות ייצוג מידע במחשב, התפתחות טכנולוגית של מעגלים מוכללים, הוראות. שפת סף - תבנית הוראות - modes.addressing ארגון הזיכרון - חלוקה למקטעים ומבנה תהליך ההרצה, פסיקות בתוכנה ובחומרה. ארכיטקטורה של מחסנית. מבנה התכנית - תהליך הקומפילציה - מעבדים. 1. אלי כהן, שפת אסמבלי למחשב האישי, מהדורה שנייה, הוצאת הוד עמי לספרי מחשבים. 2. D.Patterson, J.Hennessy, Computer Organization and Design, The Hardware Software Interface, 4nd edition, Morgan Kaufman Publishers, 2009 Computer Structure and Switching מבנה המחשב ותורת המיתוג - Theory שעות שבועיות: 5 )שיעור -,3 תרגיל - )2 נקודות זכות: 4 דרישות קדם: מבוא למדעי המחשב מערכות ספרתיות, קודים בינאריים. אלגברה בוליאנית ושערים לוגיים. שיטות מינימיזציה. דוגמאות. מערכות סדרתיות ודלגלגים. מכונת מצבים. עיצוב מכונת מצבים. מעלים צירופים,.1 מ. מוריס מאנו, מערכות ספרתיות, האוניברסיטה הפתוחה, תשמ"ח-תש"ן. 2. Wakerly, John F., Digital design, 4th ed, Upper Saddle River, N.J. Pearson Prentice-Hall, 2006 הפקולטה למדעים, תשע"ג 64

5 מערכות הפעלה - Systems Operating שעות: 4 )שיעור -,3 תרגיל - )1.3 דרישות קדם: מבנה המחשב ותורת המיתוג, ארגון המחשב ושפת סף מטרת הקורס ותיאור הקורס: מערכת הפעלה היא חלק חיוני בכל מערכת מחשב. מטרת הקורס היא להסביר מה היא מערכת הפעלה, מה הם תפקידיה ואיך היא תוכננה ונבנתה. הקורס מסביר איך הרעיון של מערכת הפעלה התפתח, מה הם המרכיבים המקובלים של מערכות ההפעלה הנפוצות, מה מבצעת מערכת ההפעלה עבור המשתמש ומה מבצעת מערכת ההפעלה עבור חומרת המחשב. העקרונות העיקריים מוסברים עבור מיגוון של מערכות הפעלה, אך בפרטים היישומיים הקורס מתמקד באופן הפעולה של מערכת ההפעלה Linux ושל מערכת ההפעלה "חלונות". התרגילים מתמקדים אך ורק במערכת ההפעלה.Linux התפתחות מערכות הפעלה, גרעין מערכת ההפעלה, סוגי מערכות הפעלה, תמיכה בקלט/פלט, מבנה מערכות קבצים, ניהול ומבנה הדיסק, תהליכים, חוטים, פסיקות, תזמון המעבד, סנכרון בין תהליכים, ניהול הזיכרון וזיכרון וירטואלי, לינוקס ויוניקס כדוגמא למערכות הפעלה. 1. Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne, Operating System Concepts, 8th edition, Wiley Publishing, Andrew S Tanenbaum, Albert S Woodhull, Operating Systems Design and Implementation, 3rd edition, Prentice Hall, William Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles, 6th edition, Prentice Hall, Daniel Pierre Bovet, Marco Cesatí, Understanding the Linux Kernel, 3rd edition, O'Reilly & Associates, Inc., Yair Wiseman and Song Jiang, Advanced Operating Systems and Kernel Applications: Techniques and Technologies, 1st edition, IGI Global, 2009 Automata and Formal Languages אוטומטים ושפות פורמאליות - שעות שבועיות: 3 )שיעור -,3 תרגיל - )2 נקודות זכות: 4 דרישות קדם: מתמטיקה בדידה, מבני נתונים מודלים חישוביים יסודיים וכוח החישוב שלהם. אוטומטיים סופיים דטרמיניסטיים ולא- דטרמיניסטיים. שפות רגולריות. תכונות סגירות של שפות רגולריות. למת הניפוח. צמצום אוטומטים. דקדוקים ושפות: דקדוק ליניארי ודקדוק חופשי- הקשר; שפות חופשיות הקשר. פישוטים וצורה נורמאלית של חומסקי. אוטומט מחסנית. קשר בין אוטומט מחסנית ודקדוק חופשי הקשר. תכונות סגירות של שפות חופשיות הקשר. למת הניפוח לשפות חופשיות הקשר. 1. אוטומטים ושפות פורמאליות, האוניברסיטה הפתוחה, J. E. Hopcroft, R.Motwani, J. D. Ullman, Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, (2 nd Edition), Addison-Wesley Publishing Co., הפקולטה למדעים, תשע"ג 00

6 3. P. Sipser, Introduction to the Theory of Computation, PWS 4. Publishing Company, ITP, Design and Analysis of Algorithms תכנון וניתוח אלגוריתמים - שעות שבועיות: 5 )שיעור -,3 תרגיל - )2 נקודות זכות: 4 דרישות קדם: מבני נתונים, תורת הגרפים יעילות ונכונות של אלגוריתמים. פתרון בעיות אלגוריתמיות באינדוקציה. אלגוריתמים מתקדמים לחיפוש ומיון. חיפוש של איבר ה- k הקטן ביותר. חיפוש חציון. התאמת מחרוזות. תכנון דינאמי )כפל סדרת מטריצות, תת- סדרה משותפת ארוכה ביותר,(LCS) בעיית התרמיל(. אלגוריתמים חמדניים. 1. ת. קורמן, צ. לייזרסון, ר.ריבסט, מבוא לאלגוריתמים, האוניברסיטה הפתוחה, תשנ"ה. 2. T.H. Cormen, C. E. Leiserson and R.L. Rivest, Introduction to Algorithms, The MIT Press, Cambridge, MA, U. Manber, Introduction to Algorithms: A Creative Approach, Addison Wesley, Reading, MA, לוגיקה למדעי המחשב - Science Logic For Computer,3 תרגיל - )2 שעות שבועיות: 5 )שיעור - נקודות זכות: 4 דרישות קדם: מתמטיקה בדידה בעיות טאוטולוגיות וסתירות. יחס ספיקות, פונקציות אמת, מודלים, תחביר וסמנטיקה. - לוגיקה פסוקית.צורות ספיקות ותקפות. טבלאות אמת, שקילויות יסוד. שלמות פונקציונאלית, קבוצות שלמות של קשרים נורמאליות. פסוקיות הורן )Horn( ואלגוריתם הכרעת ספיקות. תורת ההיסק של תחשיב הפסוקים. גרירה, משפט הנאותות )מבוססות(. שיטת הרזולוציה. משפט הקומפקטיות.דדוקציה טבעית. תכונות בסיסיות, משפט השלמות. פרדיקטים וכמתים. פונקציות ושמות עצם, קבועים ומשתנים, תחביר וסמנטיקה. - תחשיב הפרדיקטים צורה תחילית נורמאלית. מודלים של ארברן (Herbrand) אמת וגרירה. הגדרות. מודלים והשמה. ספיקות. ומשפט הקומפקטיות. צורת סקולם ומשפט ארברן. שיטת הרזולוציה ודדוקציה טבעית..1 מתמטיקה דיסקרטית III - לוגיקה מתמטית. האוניברסיטה הפתוחה M. Huth and M. Ryan, Logic in Computer Science, 2nd ed, Cambridge Univ. Press, הפקולטה למדעים, תשע"ג 06

7 46606 תכנות לוגי - Programming Logic דרישות קדם: מבני נתונים, לוגיקה למדעי המחשב היכרות עם פרדיגמת תכנות דקלרטיבית, תכנות לוגי ומימוש בשפת פרולוג. פרולוג פסוקי. תחשיב הפרדיקטים בפרולוג. עובדות ושאילתות. משתנים והצבה. עובדות כלליות ושאילתות קיומיות. כללים והגדרות. סמנטיקה של תוכניות לוגיות. מודלים.מודל של חישוב: רזולוציה, האחדה, ( unification )עץ חיפוש, מנגנון ההוכחה של פרולוג. שלילה כברירת מחדל והנחת עולם סגור.תכנות רקורסיבי בפרולוג: אריתמטיקה, רשימות, ביטויים סימבוליים. בסיסי נתונים: בסיסי נתונים פשוטים, מבני נתונים מורכבים, הפשטת נתונים. פרדיקטים אקסטרה לוגיים. פרדיקטים מטה-לוגיים. טיפוסי נתונים מופשטים - קבוצה, רב-קבוצה, רשימה, מחסנית, תור, עץ בינארי, עץ כללי, גרף. שימושים של תכניות לוגיות לייצוג ידע ולפתרון בעיות בבינה מלאכותית. 1. I. Bratko, Prolog Programming for Artificial Intelligence, 3rd Edition, Addison Wesley, H. Abelson, G. J. Sussman, and J. Sussman, Structure and Interpretation of Computer Programs, 2nd ed, The MIT Press, C. Baral, Knowledge Representation, Reasoning and Declarative Problem Solving, Cambridge University Press, D. Poole, A. Mackworth, R. Goebel, Computational Intelligence, A Logical Approach, Oxford University Press, L. Sterling and E. Shapiro, The Art of Prolog: Advanced Programming Techniques, MIT Press, 2-nd ed., הפקולטה למדעים, תשע"ג 06

8 46606 מערכות בסיסי נתונים - Systems Data Base שעות שבועיות: 5 )שיעור -,3 תרגיל - )2 נקודות זכות: 4 דרישות קדם: מבני נתונים, סדנה מתקדמת בתכנות. עקרונות מערכות בסיסי נתונים ומושגים יסודיים הקשורים במערכות בסיסי נתונים. רמות הפשטה של נתונים, מודלים של נתונים, אי תלות בנתונים, שפות להגדרת נתונים ולטיפול בנתונים. מבנה מערכת בסיס נתונים, מודל ישויות קשרים, מודל הרשת, מודל היררכי, מודל היחסים. תיכון בסיסי נתונים יחסיים, נרמול באמצעות תלויות פונקציונאליות ורב-ערכיות, שפות שאילתות, מיפוי קבצים. 1. מערכות בסיסי נתונים - האוניברסיטה הפתוחה A. Silberschatz, H. Korth and S. Sudarshan, Database System Concepts, McGraw- Hill, D. Kroenke, Database Processing, SRA, J. Ullman, Principles of Database Systems, Computer Science, J. Ullman and J. Widom, A First Course in Database Systems, Prentice-Hall, H. Garcia-Molina, J.D. Ullman and J. Widom, The Complete Book, 2 nd Edition, Prentice Hall, תורת הקומפילציה - Theory Compilation שעות שבועיות: 4 )שיעור -,3 תרגיל - )1.3 דרישות קדם: אוטומטים ושפות פורמאליות, מבני נתונים שלבים ומרכיבים של תהליך הקומפילציה. ניתוח לקסיקלי וכלי תוכנה FLEX ליצירת מנתח לקסיקלי. ניתוח תחבירי ושיטות שונות לניתוח תחבירי. כלי תוכנה BISON ליצירת מנתח תחבירי. תרגום מונחה- תחביר. ניתוח סמנטי; ניהול טבלת סמלים. בדיקת טיפוסים. יצירת קוד ביניים. סביבות זמן ריצה. יצירת קוד. טיפול בשגיאות. מבוא לאופטימיזציה של קוד. ספר לימוד: 1. A.V. Aho, R. Sethi and J.D. Ullman, Compilers- Principles, Techniques and Tools, Addison Wesley, הפקולטה למדעים, תשע"ג 06

9 Computer Communication Networks רשתות תקשורת מחשבים - שעות: 4 )שיעור -,3 תרגיל - )1.3 דרישות קדם: ארגון המחשב ושפת סף, מבנה המחשב ותורת המיתוג הנושאים שיילמדו בקורס : מבוא לרשתות תקשורת מחשבים. מודל 7 השכבות ומודל האינטרנט. פרוטוקולים בשכבת היישום. HTTP,.Web cache.ftp, SMTP, POP3, IMAP פרוטוקולים בשכבת התובלה.. TCP, UDP שכבת הרשת. אלגוריתמים ופרוטוקולים לניתוב. רשתות IP ורשתות.ATM שכבת הערוץ ורשתות מקומיות. אלגוריתמים לגישה לערוץ. אלגוריתמים לגילוי ותיקון שגיאות. נתבים ומתגים. השכבה הפיזית. משפט שנון וניקוויסט לקיבולת הערוץ. דוגמאות לרשתות מתקדמות: רשתות תאיות,.Mobile IP 1. Computer Networking: A Top-Down Approach (4 th or 5 th Edition), James F. Kurose Keith W. Ross, Addison Wesley (2008( 2. Computer Networks (4th Edition) by Andrew S. Tanenbaum ( 2002) Computability and Complexity of חישוביות וסיבוכיות אלגוריתמים - Algorithms שעות: 5 )שיעור -,3 תרגיל - )2 נקודות זכות: 4 דרישות קדם: אוטומטים ושפות פורמאליות, תכנון וניתוח אלגוריתמים הנושאים שיילמדו בקורס : מכונת טיורינג: הגדרה והשוואה עם אוטומט סופי ואוטומט-מחסנית. סוגים שונים של מכונת טיורינג: ריבוי סרטים, אי-דטרמיניזם. בעיות הניתנת להכרעה ובעיות בנות מניה. בעיות שלא ניתנות להכרעה; בעיית עצירה של מכונת טיורינג. תזה של צ'רץ'-טיורינג; מכונת טיורינג אוניברסאלית. רדוקציה בין בעיות. סיבוכיות חישובית; מחלקות DTIME ו- NTIME. רדוקציה פולינומיאלית. NP -שלמות; משפט.Cook-Levin דוגמאות של בעיות NP -שלמות )ספיקות נוסחאות, בעיות על גרפים, וכו'(. אלגוריתמי קירוב מתקדמים לבעיות קשות. 1. M.Sipser, Introduction to the theory of computation, PWS Publishing Company, J. E. Hopcroft, R.Motwani, J. D. Ullman, Introduction to Automata Theory, Languages and Computation (2 nd Edition), Addison-Wesley Publishing Co., ספר מומלץ לקריאה נוספת: 1. הראל דוד, אלגוריתמיקה: יסודות מדעי המחשב, האוניברסיטה הפתוחה, D. Harel, Algorithmic: The Spirit of Computing, Addison-Wesley, הפקולטה למדעים, תשע"ג 06

10 תכנות מונחה עצמים - Programming Object Oriented שעות שבועיות: 4 )שיעור -,4 תרגיל - )2 דרישות קדם: סדנה מתקדמת בתכנות תיאור הקורס: הקורס מציג את מהות התחום של,OOP יתרונותיו בהשוואה לתכנות מבנית. הסטודנטים לא רק יכירו את השיטה ומושגים הבסיסיים של תכנות ותכנון מונחה עצמים הם גם יכירו שפות תכנות מודרניות ומסחריות (.OOP שמאפשרות לישם רעיונות פרויקטים בגישה ) ++C מטרת הקורס: לרכוש ניסיון מעשי בתכנות בשפת ++C. הקורס מיועד לחזק מיומנויות בתכנות, לפתח חשיבה מערכתית ואלגוריתמית, וכן לחשוף סטודנטים לאופני פתרונות אלגנטיים לבעיות תיכנותיות. לרכוש ניסיון מעשי בתכנון, פיתוח ותכנות פרויקטים מורכבים של WINDOWS הכוללים מערכות הירארכיות בשפת ++C. 1. שמעון כהן, ++C ו- OOP למתכנת מקצועי, הוד-עמי, Deitel H. M., Deitel P. J. C++ How to Program, 7ed. Prentice Hall, Stroustrup B, The C++ Programming Language, Special edition, AddisonWesley, Prata S. C++ Primer Plus, 5ed. Sams, Deitel H., Deitel P., Visual C# 2008 How to program, Prentice-Hall, Deitel H., Deitel P., C# 2008 for Programmers 3ed, Prentice-Hall, Weisfeld M. The Object-Oriented Thought Process 3ed, Addison-Wesley, יסודות מערכות מידע - Systems Foundations of Information אופן ההוראה: שיעור שעות שבועיות: 3 דרישות קדם: מערכות בסיסי נתונים )במקביל( הנושאים שיילמדו בקורס : הגדרת מערכת, גישת המערכות. מאפיינים של: המידע, איכות המידע, נפח המידע, צורת מסירתו ודרך הפקתו. זמינות המידע, מידע בתהליכי קבלת החלטות, חשיבות המידע בארגון ובתהליכי החלטה. סווג מערכות מידע, סקירה קצרה של סוגי מערכות מידע שונים, מערכות-מידע למנהלים. מערכת.EIS המודל הבסיסי של.EIS תת-מערכות המרכיבות מערכת-מידע, גישות בפיתוח מערכות-מידע, הצעדים העיקריים בתכנון מערכות-מידע, שימוש בסכמות למערכות-מידע, הגורמים החיצוניים לפירמה ותכנון מערכות-מידע. מחזור חיים של מערכת-מידע, שלבים במחזור מערכות-מידע. 1. William S. Davis, David C. Yen, The Information System Consultant's 2. Handbook: Systems Analysis and Design. CRC Press LLC, Schach, S. R., An Introduction to Object-Oriented Systems Analysis and Design with UML and the Unified Process, McGraw-Hill, מומלץ: ( ניתוח ותכן מונחי עצמים - OOA&D ) 5. Schach, S. R., Classical and Object Oriented Software Engineering, 6. 7th edition, McGraw-Hill, 2007 הפקולטה למדעים, תשע"ג 00

11 ם'' 7. Rambaugh J., Jacobson I. and Booch G., The Unified Modeling Language Reference Manual, Addison-Wesley, Fowler M., UML Distilled, Addison-Wesley, 3rd edition, 2004 Graph Theory תורת הגרפים , אופן הוראה :שיעור ותרגיל שעות : 4 (שיער,3 תרגיל )1 נקודות זכות : 3.5 דרישות קדם: מתמטיקה בדידה למדעי המחשב אלגברה ליניארית תיאור הקורס: במשך 40 השנים האחרונות, תורת הגרפים הייתה אחד התחומים בעולם המתמטיקה שהתפתחו במהירות רבה. בעשור האחרון, מחקר בתורת הגרפים שם יותר דגש על בעיות אלגוריתמיות מאשר על משפטים קיום ואיפיון. הקורס משקף את השינוי בדגש זה ומיועד להיות קורס הקדמה לסטודנטים של מדעי המחשב. מטרת הקורס: תורת הגרפים מספקת לסטודנטים כלי מחקרי שימושי ביותר ואוסף בעיות הניתנות לפתירה אלגוריתמית. מלבד חומר לימוד בסיסי לתחום זה, הקורס כולל אלגוריתמים לאופטימיזציה בגרפים, כגון מסלולים קצרים ביותר, עצים פורשים מינימליים, צביעת גרפים. ת. קורמן, צ. לייזרסון, ר. ריבסט, מבוא לאלגוריתמים, האוניברסיטה הפתוחה, א. תורגמן, תורת הגרפים, האוניברסיטה העברית בירושלים, , 2003 מ. פרנס, מתמטיקה בדידה, נ. בן-צבי מפעלי דפוס בע נ. ליניאל, 3. ספרי יעוץ: 1. J. Gross and J. Yellen, Graph theory and its applications, CRC Press, E. G. Goodaire and M. M. Parmenter, Discrete mathematics with graph theory, Prentice Hall, 2nd ed., D. B. West, Introduction to graph theory, Prentice Hall, 2nd ed., R. Diestel, Graph theory, Springer, 2nd ed., Schaum s solved problems series: V. K. Balakrishnan, Theory and problems of graph theory, McGraw-Hill, 1997 הפקולטה למדעים, תשע"ג 04

12 סילבוסים - קורסי בחירה Real Time Systems מערכות זמן אמת - דרישות קדם: מערכות הפעלה הנושאים שיילמדו בקורס : הגדרה, מבנה ודוגמאות פרויקטים של מערכות משובצות מחשב בזמן אמיתי. מבנה פנימי ותכונות של חומרת המערכת, הקורלציה והקישור בין הרכיבים. שפות תכנות למערכות זמ"א. מחזור חיי התוכנה במערכת זמ"א. טכניקות להגדרה ותכנון של מערכות זמן אמת. מערכות הפעלה זמן אמת. תקשורת וסנכרון בין משימות. ניהול הזיכרון. כלים ושיטות לאנליזה ואופטימיזציה של ביצועי המערכת. כלים ושיטות לאמינות המערכת ובדיקות. מערכות מרובות מעבדים. 1. Jane Liu, "Real Time Systems", Prentice Hall Buhr & Bailey, "Real Time Systems, Introduction to Real Time Systems", Prentice Hall Ben-Ari M., "Principles of Concurrent and Distributed Programming", Prentice Hall International * 4. Pressman Roger S., "Software Engineering A Practitioner Approach", 3 rd ed. McGraw- Hill International Editions, Mark H. Klein et al., "A Practitioner s Handbook for Real-Time analysis; Guide to Rate Monotonic analysis for RT Systems", Kluwer Academic Pub. 5 th Printing, System Programming תכנות מערכות - דרישות קדם: מבני נתונים, סדנה מתקדמת בתכנות מבוא לפיתוח יישומים ומודולים בשפת, C תוך העמקת ידע בשפה ושימת דגש על ניצול מאפייני מערכת הפעלה. WINDOWS מערכת קבצים, תכנות מונחה אירועים development(,)event-driven ממשק לגרפיקה,)GDI( פיתוח ושימוש בספריות מקושרות באופן דינמי -,)DLL( ריבוי חוטים.)multithreading( התנסות בפיתוח פרויקטים אותנטיים. 1. Kernighan B., Ritchie D. The C Programming Language, 2ed. Prentice Hall, Deitel, H. M., Deitel, P. J. C How to Program, 5ed. Prentice Hall, Petzold C. Programming Windows: The Definitive Developer s Guide to the Windows, API 5th edition. Microsoft Press, Russinovich M. E., Solomon D. A., Ionescu A. Windows Internals, 5ed. Microsoft Press, Richter J. Windows via C/C++, 5ed, Microsoft Press, Hart J. Windows System Programming, Addison Wesley Professional, 4rd edition 2010 הפקולטה למדעים, תשע"ג 04

13 - תכנות יישומי באמצעות תבניות עיצוב - Applicative Programming using Design Patterns אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: הרצאה - 2 שעות, תרגול - 2 שעות דרישות קדם: מבני נתונים )61104(, תכנות מונחה עצמים )61307(, תכנות מונחה עצמים מתקדם בסביבת דוט-נט )63313(. מטרת הקורס: עולם התוכנה רחב ומגוון מאוד, עם זאת נושאים של תכנות יישומי ושימוש נכון ב Patterns Design תמיד יהיו נחוצים. הקורס יסקור מספר צרכים הנדסיים "קלאסיים" ואת הדרכים השונות למימושם, תוך שימת דגש על תכנון נכון, שימוש בתכנון מונחה עצמים, ושימושים ב Patterns.Design בקורס נסקור Design Patterns מהמשפחות.Behavioral, Creational, Structural כמו כן, נקנה את הידע והכלים לניתוח דרישות תוכנה כולל שימוש בתרשימי UML ופיתוח תוכנה מרובת תהליכים/חוטים.)Multi-Threaded( בקורס נכיר ונשתמש בשפת #C 3.0 ובטכנולוגיות.NET למימוש התבניות התיכנותיות שנסקור, תוך הדגשת היתרונות של #C 3.0 והקשר בינה לבין התבניות הנלמדות. הקורס הינו קורס מעשי והסטודנט ירכוש בו ניסיון ארכיטקטוני ותיכנותי במימוש צרכי תוכנה "מהעולם האמיתי", כגון פיתוח אפליקציות לפייסבוק / אייפון / טוויטר והיכרות עם הטכנולוגיה לפיתוח ממשקי משתמש מודרניים בטכנולוגיית.WPF מבוא ל-,Design Patterns היסטוריה וסקירה של הסוגים השונים 1. דיאגרמות Sequence Diagrams, Class Diagrams, Use Case Diagrams :UML.2 OO Analysis.3 Creational Patterns.4 Factory, Abstract Factory, Builder, Prototype, Singleton Structural Patterns.3 Adapter, Bridge, Composite, Façade, Decorator, Proxy Behavioral Patterns.6 Template Method, Command, Visitor, Strategy, Iterator, Observer נושאים ב- Multi-Threaded Programming.7 החידושים בשפת #C 3.0 והקשר שלהם לתבניות תכנותיות ותכנות Multi-Threaded 2. מבוא לפיתוח ממשקי משתמש בטכנולוגיית WPF )תלוי הספק( 9. פיתוח אפליקציות לפייסבוק / טוויטר / אייפון / 7 Windows Phone )משתנה מסמסטר לסמסטר( 1. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John M. Vlissides, (1995), By Addison- Wesley. ISBN: C# 3.0 Design Patterns J. Bishop, (2007), O'Reilly. ISBN 10: X 3. C# Design Patterns: A Tutorial. J. W. Copper, (2004). By Addison-Wesley. ISBN: הפקולטה למדעים, תשע"ג 04

14 טכנולוגיות אינטרנט מתקדמות Technologies Advanced Internet שעות שבועיות: הרצאה: 2 שעות, תרגול 2 שעות דרישות קדם: רשתות תקשורת, תכנות מונחה עצמים הנושאים שיילמדו בקורס : מבוא לסביבת Wireshrak ה. צגת הSniffer ואפשרויות התכנות שלו. 1. חזרה על עקרונות הפרוטוקול, כתיבת שרת HTTP וניתוחו בעזרת.Wireshark.HTTP פרוטוקול 2. פרוטוקול.TCP/UDP ניתוח השוואתי של פעולת שני הפרוטוקולים של שכבת ה Transport 3. פרוטוקול.IP ניתוח התכונות של הפרוטוקול העיקרי של שכבת הרשת. 4. פרוטוקול.ICMP כתיבת תוכנית עקיבה )traceroute( תוך שימוש בפרוטוקול.ICMP 3. פרוטוקול Ethernet ו.ARP ניתוח התנהגות הרשת במצבים שונים של טבלאות ARP 6. פרוטוקול. DHCP ניתוח תהליך הקצאת כתובות ברשת ע"י פרוטוקול DHCP 7. רשתות אינטרנט ניידות Computer Networking: A Top-Down Approach (4th Edition), James F. Kurose Keith W. Ross, Addison Wesley (2008) 2. The ultimate guide to wireshark, Laura Chappell, Protocol Analysis Institute, dba Chappell University, (2010) 3. Website: דרישות קדם: רשתות תקשורת הנושאים שיילמדו בקורס : שפות תכנות באינטרנט - Languages Internet Programming בקורס ילמדו עקרונות של שפות-תכנות מונחות עצמים ויישומים בסביבת האינטרנט. הקורס יכלול רכישת מיומנות מתקדמת בתכנות בשפה עילית כגון,Visual Basic שימוש בשפת התכנות Java לצורך ביצוע פרויקטים בסביבת רשת האינטרנט, לימוד התחביר של השפה וכתיבת יישומונים.(applets) מודל Client-.Server עיצוב מונחה עצמים. פעולות גומלין עם.HTML מחלקות וממשקים. אנימציה. צליל. 1. N. Barlett S. Simkin, A Lesli, The Java Programming Explorer, Coriolis Group Books, L. Lemay, C. L. Perkins, Teach yourself Java in 21 days, Coriolis Group Books, A. Potts, D. Friedle, The Java Programming Language, Coriolis Group Books, 1996 * מפאת אופיו של הקורס יימסר בתחילת הקורס גם חומר עדכני והפניה לאתרים שונים באינטרנט. הפקולטה למדעים, תשע"ג 04

15 Data Mining כריית נתונים - דרישות קדם: סדנה מתקדמת בתכנות הנושאים שיילמדו בקורס : הקדמה, עבודה עם נתונים נושאים: בעיית ה-" data,"big והצורך בניתוח הנתונים. מגבלות שיטות הניתוח המסורתיות והצורך בשיטות ניתוח חדשות. הצגת הקורס. מקומה של כריית הנתונים במארג השיטות לגילוי מידע. משימות מרכזיות של כריית נתונים: חיזוי, ניתוח אשכול ( cluster,)analysis זיהוי מקרים חריגים detection(,)anomaly וניתוח אסוציאטיבי. נתונים: סוגי נתונים, איכות נתונים, עיבוד מוקדם של הנתונים. עבודה עם נתונים ושיטות ניתוח מסורתיות נושאים: מדידת דמיון ושוני בין פיסות מידע. ניתוח סטטיסטי, שיטות ויזואליזציה, OLAP ושיטות רב-מימדיות לניתוח נתונים. תרגיל: דוגמאות לניתוח סטטיסטי שיטות סיווג נושאים: הקדמה, עצי החלטה, שגיאות אפשריות של אלגוריתמי סיווג, הערכת אלגוריתמי סיווג, אלגוריתם השכן הקרוב ביותר. תרגיל: עץ החלטה. ניתוח אסוציאטיבי נושאים: הקדמה, מציאת סטים תדירים itemset(,)frequent מציאת חוקים, ייצוג דחוס של סטים תדירים, FP-Growth,algorithm הערכה של תבניות אסוציאציה. תרגיל: מציאת סטים תדירים. תוכנת Weka נושאים: הכרות עם תוכנת Weka תרגיל: תוכנת Weka ניתוח אשכול analysis( )cluster נושאים: הקדמה, Agglomerative ( AHC,K-means,DBSCAN,)Hierarchical Clustering הערכה של אלגוריתמים לניתוח אשכול. תרגיל: אלגוריתם.K-means זיהוי מקרים חריגים detection( )anomaly נושאים: הקדמה, גישות סטטיסטיות, שיטות לזיהוי מקרי קיצון מבוססות קירבה ומבוססות צפיפות, זיהוי מקרים חריגים על בסיס ניתוח אשכול. תרגיל: זיהוי מקרים חריגים על בסיס ניתוח אשכול. שיטות סיווג מתקדמות נושאים: רשתות נוירונים, )Support Vector Machine( SVN כריית נתונים ברשתות חברתיות א' נושאים: הקדמה, סוגי רשתות, מדדים לניתוח רשתות. הכרת.NodeXL תרגיל: ניתוח בעזרת.NodeXL כריית נתונים ברשתות חברתיות ב', סיכום נושאים: הטוויטר, רשתות בטוויטר, רכישת נתונים, סיכום הקורס. תרגיל: ניתוח של רשת חברתית: הטוויטר. הפקולטה למדעים, תשע"ג 40

16 1. Pang-Ning Tan, Michael Steinbach, and Vipin Kumar, Inroduction to Data Mining, Addison-Wesley, Jiawei Han and M. Kamber, Data Mining. Concepts and Techniques, Morgan Kufmann, Second edition, פיתוח מערכות צד שרת בסביבת קוד פתוח - Developing Open Source Based Server Side Applications דרישות קדם: תכנות בסביבת האינטרנט הנושאים שיילמדו בקורס : שימוש ב- Java EE )כגון: Java Servlets, JSP, EJB ו- Services ) Web וב- Open Source Frameworks )כגון: Struts,Spring ו- Faces )JavaServer אשר מבוססים על Java EE לצרכי פיתוח מערכות צד שרת מתוחכמות. פיתוח מערכות צד שרת תוך שימוש בעקרונות תכנות מונחי עצמים תוך שימוש ב- Patterns Design שהתעצבו במהלך השנים האחרונות בתחום זה. היכרות בסיסית עם תהליכי עבודה שמבוססים על Agile Methodologies תוך שימוש בכלי הפיתוח המתאימים. היכרות בסיסית עם נושאים חדשניים בתחום פיתוח התוכנה לרבות Ajax ושימוש ב- services web לצורך התממשקות עם מערכות web שונות )כגון facebook, google ואחרות(. ספרי לימוד : 1. Core Servlets and Javaserver Pages: Advanced Technologies, Vol. 2 (2nd Edition) 2. Core Series by Marty Hall, Larry Brown, and Yaakov Chaikin (Paperback - Dec 1, 2007) 3. Core Servlets and Javaserver Pages: Core Technologies, Vol. 1 (2nd Edition) by Marty Hall and Larry Brown (Paperback - Sep 5, 2003) 4. EJB 3 Developer Guide: A Practical Guide for developers and architects to the Enterprise Java Beans Standard. by Michael Sikora (Paperback - May 23, 2008) בדיקות תוכנה - Testing Software שעות: 4 )שיעור -,2 תרגיל - )2 דרישות קדם: תכנות מונחה עצמים הנושאים שיילמדו בקורס : הקדמה )עקרונות בדיקת תוכנה(, בדיקות לעומת,REVIEWS בדיקות מבנה, בדיקות פונקציונאליות, איך בונים בדיקה, שיטות מניית הבדיקות הנדרשות, בדיקות קופסה שחורה וקופסה לבנה, בניית בדיקות לפי קבוצות אקויוולנציה, בניית בדיקות בהתאם לגרפים מכוונים וביטויים רגולאריים, אנליזה סטטית ודינאמית של התוכנה, בדיקות ייעודיות ללולאות,,TESTING DATA FLOW בדיקות סטטיות לאנומליה, שילוב בדיקות מסלול ובדיקות,DATA חוזק האסטרטגיות של בדיקות,DATA בדיקות של מחלקות כדוגמא לבדיקות תת- מערכת, האסטרטגיות ALL NODE COVERAGE ו,ALL EDGES COVERAGE חקירת בדיקות במחלקות יורשות וכדומה, סקירה קצרה על. FAGAN INSPECTI הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

17 ת- 1. Lewis W.E. Software Testing and Continuous Quality Improvement (third Edition) CRC Press, 2009 Section Pragmatic Software Testing; Becoming Effective and efficient Test proffessional Wiley Publishing Inc.2007 Part I and Part IV 3. Software Testing (2 nd Edition) Ron Patton Sams Publishing company Sommervile Ian, Software Engineering (fifth edition)addison Wisely 1996 Pg: Pressman R. S. Software Engineering Apractitionaer Approach European Edition (addaptation b Darrel I.) McGrow-Hill Book Company Europe 1994, Part IV Pages: Fagan, M.E. Design and Code Inspections to Reduce errors in Program Development, IBM Journal 3: (1976). 7. Beizer, B. Software Testing Techniques Second Edition, Van Nostrand Reinhold SoftwareQATest.com A Question and answer site with a plethora of information about testing, CASE and tools 9. Drexel University Course on Testing 10. S. Kirani, W. T. Tsai, Method Sequence Specification and Verification of Classes, Journal of Object-Oriented Programming, October, כנות בסביבת אינטרנט - Programming Internet דרישות קדם: מבני נתונים, תכנות מונחה עצמים הנושאים שיילמדו בקורס : מטרות הקורס הן הקניית הידע והכלים הנדרשים לפיתוח אתרי אינטרנט אינטראקטיביים )כגון אתרי קניות ומכרזים, אתרי משחקים, לוחות מודעות, אתרי השוואות מחירים, וכו'(, ופרויקטים מבוססי תקשורת,Chat( משחקים ברשת, שליחת דואר אלקטרוני מתוך תכנית, ועוד( תוך שימוש בשפת Java לתכנות בצד השרת.)J2SE, Applets( ולתכנות בצד הלקוח )J2EE( תכנים: מבוא לאינטרנט ולסביבת WWW ופיתוח אתרי אינטרנט. שפת - JAVA עקרונות, קלט-פלט, תהליכים, מבני נתונים, אירועים, ממשקי משתמש. תכנות בצד השרת: J2EE, JSP, Servlets, Java.Beans תכנות בצד הלקוח:,Java Applets תכניות עצמאיות. פיתוח יישומים מבוססי תקשורת בסביבת אינטרנט. 1. Core Java Vol.1 Fundamentals 8 th Edition Cay S. Horstmann and Gary Cornell 2. Core Java Vol.2 Advanced Features 8 th Edition Cay S. Horstmann and Gary Cornell 3. Programming in Scala Martin Odersky, Lex Spoon & Bill Venners הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

18 ראייה ממוחשבת - Vision Computer דרישות קדם: תורת הגרפים, הסתברות וסטטיסטיקה הנושאים שיילמדו בקורס : עיבוד תמונות ברמות אפור: איזון היסטוגרמה, סגמנטציה. אנליזה של צורות דו-ממדיות. ניקוי רעש, גילוי קצוות. 1. G.C. Stockman, L. Shapiro, Computer Vision, Prentice Hall, M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing: Analysis, and Machine Vision, PWS, D. A. Forsyth, J. Ponce, Computer Vision a Modern Approach, Prentice Hall, E.R. Davies, Machine Vision: Theory, Algorithms, Practicalities, Academic Press, R. Jain, R. Kasturi, B.G. Schunk, Machine Vision, McGraw-Hill, 1995 Multiple View Geometry ראייה ממוחשבת רבת מבטים - דרישות קדם: אלגברה ליניארית הנושאים שיילמדו בקורס : גיאומטריה רבת מבטים הינה מסגרת תיאורטית ואוסף של אלגוריתם לשחזור תלת מימדי של העולם, מסדרה של תמונות, שיחזור זה הינו שלב בסיסי לאפליקציות רבות כגון: ניווט רובוטים, יצירת מציאות חצי וירטואלית, בקרת איכות בענפים שונים בתעשייה, מערכת עזר לנהיגת רכבים וכו', הקורס מקנה את הידע התיאורטי והפרקטי להבנת הבעיה ויישום האלגוריתמים. 1. R. Hartley and A. Zisserman, Multiple-View Geometry, Cambridge Press, O. Faugeras and T. Luong, The Geometry of Multiple Images, MIT Press הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

19 גרפיקה ממוחשבת - Graphics Computer דרישות קדם: אלגברה ליניארית, תכנות מונחה עצמים הנושאים שיילמדו בקורס : מושגי יסוד בגרפיקה ממוחשבת. שיטות לאנימציה פשוטה. גיאומטרייה וטרנספורמציות של שניים ושלושה ממדים. תצוגות גרפיות בשניים ובשלושה ממדים. אלגוריתמים בסיסיים בגרפיקה ממוחשבת: הסרת קווים ומשטחים נסתרים, עקומים ומשטחים חלקים, מודלים של תאורה והצללה. ממשק משתמש. 1. Foley, Van Dam, Feiner, Huges," Computer Graphics: Principles and Practice", Second edition in C, Addison-Wesley, 1996, ISBN Hearn, Baker," Computer Graphics C version, 2 nd ed., Prentice-Hall, 1997, ISBN Watt. 3D Computer Graphics", 3 rd ed., Addison-Wesley, 2000, ISBN Hill," Computer Graphics Using OpenGL", 2 nd ed., prentice-hall, 2000, ISBN Angel," Interactive Computer Graphics", A top-down, Approach with OpenGL. 2 nd ed., Addison-Wesley, 2000, ISBN X. 6. Wright, OpenGL SuperBible, Fourth edition, Addison-Wesley, 2007, ISBN מבוא ללוגיקה עמומה - Logic Introduction to Fuzzy שעות: 4 )שיעור -,2 תרגיל - )2 דרישות קדם: לוגיקה למדעי המחשב הנושאים שיילמדו בקורס : תורת הקבוצות העמומות ותכונותיה. פעולות מתמטיות על קבוצות עמומות ומשמעויותיהן הפיסיקליות. משתנים לשוניים ומספרים עמומים. רילאציות עמומות. לוגיקה עמומה: השוואות ללוגיקה קלאסית, פסוקים וכמתים עמומים, מחסום לשוני, הסקה עמומה, חישוביות רכה. הסקת מסקנות מקורבת. קבלת החלטות בסביבות לא מדויקות. ניהול אי-ודאות. 1. H. J. Zimmermann, Fuzzy Set Theory and Its Applications, Kluwer Publishers, Using MATLAB Manual. Fuzzy Logic Toolbox. The Math Works Inc., A. Kandel and G. Langholz. Fuzzy Control Systems, CRC Press, 1993 הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

20 א) תכנות מונחה עצמים מתקדם בסביבת דוט-נט Advanced Object-Oriented Programming with.net Framework אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: הרצאה - 2 שעות, תרגול - 2 שעה, סה"כ שעות 4 דרישות קדם: תכנות מונחה עצמים. מטרת הקורס: הקורס מחולק לשני חלקים עיקריים בחלקו הראשון, נכיר את פלטפורמת הפיתוח Microsoft.NET ושפת #C, כולל העמקת המתודולוגיות בתכנות מונחה עצמים בכלל ובשפת #C בפרט, מתוך הנחה שלסטודנט רקע בסיסי בתכנות מונחה אובייקטים )OOP( בשפת ++C. בנוסף יילמדו היסודות של טכנולוגיית דוט-נט כ"סביבת פיתוח מנוהלת" ( Managed.)Environment בחלקו השני נלמד לפתח אפליקציות לסביבת חלונות )Windows( בטכנולוגיית דוט-נט. בסוף הקורס יינתן מבוא לשימוש ופיתוח שירותי רשת מבוססי )XML Web Services( XML בקורס ניתן דגש על נקודות מפתח בהנדסת תוכנה, תכנות מונחה אובייקטים ( Reusing, Encapsulation, Design Patterns תכנות מונחה אירועים, ו-,)Abstraction, Composition, Inheritance, Polymorphism בסיסיים. הקורס יכשיר את הסטודנטים לפיתוח פרויקטי תוכנה מודרניים ברמה מקצועית. היסודות בטכנולוגיות דוט-נט Framework The.NET ושפת #C ' עד ת'( תכנות מונחה עצמים: הכמסה, הורשה, קומפוזיציה ופולימורפיזם העמקת ההבנה והניסיון. טיפוסי התייחסות Types( )Reference לעומת טיפוסי ערך Types(,)Value עבודה נכונה עם חריגות )Exceptions( משלחות ואירועים delegates( ו- )events ופיתוח מונחה אירועים Programming(,)Event-Driven פיתוח ממשק משתמש ואפליקציות למערכת ההפעלה "חלונות" עם, WinForms פיתוח ושימוש בשירותי רשת מבוססי XML Web ( XML,)Services תלוי הספק: מערכות מבוססות Database תוך שימוש ב-,ADO.NET 2.0 תלוי הספק: היכרות ראשונית עם פיתוח אפליקציות אינטרנט בעזרת ASP.NET הקורס מבוסס על ספר קורס שנכתב ע"י המרצה -"פיתוח בטכנולוגיות דוט-נט ושפת #C" חומר עזר: הספרים הבאים יכולים להוות מקור ידע נוסף לנושאים הנלמדים בקורס: 1. C# 4.0 IN A NUTSHELL. Fourth Edition. Joseph Albahari and Ben Albahari. O'Reilly Media, Essential C# 3.0 For.NET Framework 3.5. Mark Michaelis, Pearson, Professional C#, 3rd Edition Simon Robinson, Christian Nagel, Jay Glynn, Morgan Skinner, Karli Watson, Bill Evjen, Wrox, 2010 הפקולטה למדעים, תשע"ג 40

21 מבוא לתורת ההצפנה Cryptography Introduction to דרישות קדם: תורת הגרפים הנושאים שיילמדו בקורס : קריפטוגרפיה קלאסית, תורת שנון, הצפנה סימטרית, הצפנה אסמטרית, פונקציות תמצות קריפטוגרפיות, שיטות חתימה, סכמות לשיתוף סוד, סכמות לחישוב רב משתתפים בטוח, הוכחות אפס מידע, שיטות לבחירות ממחושבות, הצפנה קוונטית. 1. Bruce Shneier, Applied cryptography : protocols, algorithms, and source code in C, 2nd, New York : Wiley, Charlie Kaufman, Radia Perlman, Mike Speciner, Network security : private communication in a public world, 2nd ed, Upper Saddle River, N.J. : Prentice-Hall PTR, Douglas R.Stinson, Cryptography Theory and Practice, 2 nd ed, Chapman&hcvumt, סיימון סינג, סודות ההצפנה, ספרי חמד, הוצאת ידיעות אחרונות, 2003 טסה תמיר, מבוא לקריפטוגרפיה, מדריך למידה בהוצאת האוניברסיטה הפתוחה, פברואר Project in Signal and Image Processing פרויקט בעיבוד אותות ותמונה - דרישות קדם: עיבוד אותות ותמונה , הסתברות וסטטיסטיקה הקורס הנו דינאמי והנושאיים בקורס יותאמו לסוג ולרמת הפרויקטים אשר יתבצעו במהלך הסמסטר. כללי : אופן היווצרות אות דיבור. מודל של מערכת דיבור. הצגה גרפית של אותות דיבור. חלונות זמן ומקטעים. גילוי תדר ה-.Pitch גילוי,Pitch תוך שימוש ב- FFT. גילוי,Pitch תוך שימוש ב-.Wavelet גילוי,Pitch תוך שימוש באוטוקורלציה. גילוי,Pitch תוך שימוש ב- Cepstrum. פרמטרים של אות דיבור אחרים. יחס בין מידה על אות ופרמטרים התמרת אות שונים. בהתאם לסוג הפרויקט. הפקולטה למדעים, תשע"ג 44

22 פיתוח משחקי מחשב בדו ותלת-מימד באמצעות XNA Developing 2D and 3D Computer Games with XNA דרישות קדם: מבני נתונים, תכנות מונחה עצמים, קורס תכנות מונחה עצמים מתקדם בסביבת דוט-נט מטרת הקורס: פיתוח משחקי מחשב הוא אתגר תכנותי לא פשוט, בפרט אם מעורבים גרפיקה ממוחשבת, תלת מימד ותקשורת מחשבים. בפיתוח המשחקים הפופולאריים של ימינו נדרשת שליטה במתמטיקה של התלת-מימד, פיסיקה, בינה מלאכותית,)AI( מבני נתונים, אלגוריתמים, תקשורת מחשבים ועקרונות חשובים בהנדסת תוכנה. בנוסף לכך, נדרשת היכרות עם כלי פיתוח, תשתיות וטכנולוגיות הן בתחום התוכנה והן בתחום החומרה. מטרת הקורס היא דווקא להסיר את החשש והמיסתורין שעוטפים את תחום פיתוח משחקי המחשב ומשחקי הוידאו ולהציג עקרונות, טכניקות וכלי פיתוח עדכניים לפיתוח משחקים וגרפיקה ממוחשבת בדו ותלת מימד תוך שימת דגש על העקרונות הרלוונטיים בהנדסת תוכנה מכוונת אובייקטים הרגישה לביצועים ותחזוקה ולהשתמש בפיתוח משחקי מחשב כאמצעי מהנה ללימוד נושאים מתקדמים בהנדסת תוכנה בכלל ובשפת #C בפרט, כולל,Design Patterns שיקולי ביצועים, debugging ועוד. בקורס נכיר את פלטפורמת XNA של מיקרוסופט )שמאפשרת לראשונה פיתוח משחקי מחשב לקונסולת המשחקים Xbox360 ול- Windows Phone 7 בחינם!( ונשתמש בה כבסיס טכנולוגי עיקרי, ובשפת #C כשפת התכנות העיקרית. בנוסף, נכיר כלים חינמיים נוספים כגון XACT ו- MOD TOOL לפיתוח מודלים בתלת מימד ועריכת סאונד למשחקי מחשב. במהלך הקורס נפתח שני משחקי מחשב. אחד בדו-מימד ואחד בתלת מימד. רוב התרגילים בקורס יהיו פיתוח שיפורים ותוספות למשחקים אלו על בסיס הטכניקות שנכיר בכיתה..1.2 הקורס מבוסס על ספר קורס שנכתב ע"י המרצה- "פיתוח משחקי מחשב ותלת מימד עם "XNA )זמין לרכישה בסניף דיונון ת"א ובאתר האינטרנט אופיס דיפו( חמשת הספרים הבאים זמינים בספריה. חלקם מהווים בסיס מרכזי לתכנים בקורס וחלקם מספקים תוספות ותכנים בנושאים שמחוץ לתחומי הקורס: Microsoft XNA Game Studio 3.0 Unleashed Carter, Chad (2009). Indianapolis, Ind. Sams (ISBN-10: ) (ISBN-13: ) XNA 3.0 Game Programming Recipes: A Problem-Solution Approa Grootjans, Riemer (2009) Berkeley, Calif.: Apress (ISBN-10: X) (ISBN-13: ) Learning XNA 3.0: XNA 3.0 Game Development for the PC, Xbox 3 and Zune Reed, Aaron (2008) O'Reilly Media (ISBN-10: ) (ISBN-13: ) הפקולטה למדעים, תשע"ג 44

23 Microsoft XNA Game Studio Creator's Guide, Second Edition Cawood, Stephen; McGee, Pat (2009) McGraw-Hill Osborne Media (ISBN-10: ) (ISBN-13: ) Beginning XNA 3.0 Game Programming: From Novice to Professio Lob o, Alexandre Santos; Evangelista, Bruno Pereira & Farias; José A Leal de (2009) Berkeley, Calif.: Apress (ISBN-10: ) (ISBN-13: ) עקרונות פיתוח אפליקציות משובצות לטלפוניה ניידת - Basic Principles of Application Developing for Smart Phones דרישות קדם: תכנות מונחה עצמים בקורס ילמדו עקרונות והשיטות הבסיסיות לפיתוח תוכנות עבור טלפונים ניידים. בפיתוח תוכנות בסביבת ++ C Carbide עבור.Symbian הקורס יקנה ניסיון יישומי תכנים: רקע, ניהול זיכרון בטלפונים,,CleanupStack בניית עצמים בשני שלבים,,leaves,descriptors האמולטור הסטנדרטי של Symbian והרצת תוכנות עליו, התנסות בתקשורת HTTP בסיסית בין הטלפון ובין שרת,,Active objects הפרדה בין מודול ה GUI ובין המנוע ע"י בניית ספריות סטטיות ושימוש בהן, התקנה והרצה של תוכנות על טלפון נייד. 1. S. Babin, Developing Software for Symbian OS, (A beginner's guide to creating Symbian OS v9 smartphone applications in C++), 2 nd edition, John Wiley & Sons, 2007 הפקולטה למדעים, תשע"ג 44

24 דחיסת נתונים - Compression Data דרישות קדם: תכנון וניתוח אלגוריתמים תיאור הקורס: ברשת האינטרנט קיימים כיום מגוון רחב של קבצי מולטימדיה קבצי תמונה, קבצי קול וקבצי וידאו. אנו מסוגלים כיום לדחוס קבצי מולטימדיה לפחות מאחוז מגודלם המקורי. קבצים אלו מורדים באופן שוטף ואם הם היו בפורמט בלתי דחוס, העומס על הרשת היה בלתי נסבל ובמקרים רבים גם בלתי מעשי לחלוטין. הדחיסה מאפשרת להעביר כמות נתונים משמעותית קטנה יותר ברשת. גם יישומים כמו HDTV )טלוויזיה ברזולוציה גבוהה( שניתנות על ידי ספקי כבלים שונים מסתמכות על דחיסת החומר המשודר. הקורס ייתן לסטודנטים את הידע והיכולות להבין את אלגוריתמי הדחיסה הקיימים כיום. סטודנטים אשר יבחרו לעבוד בתחום המולטי- מדיה עם סיום לימודיהם ייהנו מרקע מקצועי איתן בתחום דחיסת הנתונים. מטרת הקורס: הקורס מקנה את הידע הדרוש כדי להבין ולפתח אלגוריתמי דחיסה עבור סוגים שונים של קבצים. הקניית ידע הדרוש להבנת אלגוריתמי הדחיסה הבסיסיים. הצגת אלגוריתמי דחיסה ספציפיים כמו.JPEG רכישת ידע לשימוש באלגוריתמי הדחיסה הבסיסיים כדי לייצור דחיסה ייחודית עבור קבצים בעלי אפיון ייחודי. הקדמה: קידודים סטטיסטיים וקידודים מילוניים, קידודים סטטיים וקידודים מסתגלים, קידודים חסרי הפסד וקידודים הפסדיים, קידוד אורך-רץ, מאפיין הרישא, קידוד שנון-פאנו. קוד הפמן: האלגוריתם של קוד הפמן, בעיות ישומיות בקידוד ופתרונן, האופטימליות של קוד הפמן, קוד הפמן סטטי וקוד המפן מסתגל, עצי הפמן קנוניים, שגיאות בקוד הפמן והסנכרון מהם, שרשראות מרקוב של קוד המפן )שיטת בוקשטיין-קליין( קידוד אריתמטי: האלגוריתם של קידוד אריתמטי, תהליך הסקיילינג, האופטימליות של הקידוד האריתמטי, הערכת האלגוריתם האריתמטי, קידוד קוואזי-אריתמטי, שגיאות בקידוד אריתמטי. השיטות של למפל וזיו:, LZW, LZ78, ZIP, GZIP, LZH, LZR, LZSS, LZ77 הפקודה compress של.UNIX הטרנספורמציה של ברוס וווילר: האלגוריתם של ברוס וווילר, הפענוח של ברוס וווילר, האלגוריתם "העבר לחזית", השימוש של אלגוריתם ברוס וווילר בקידוד אורך רץ, יתרונות וחסרונות של קידוד ברוס ווילר, הפקודה bzip2 של UNIX :JPEG דמה לשיטות הפסדיות,, DCT קוונטיזציה, מקודד האנטרופיה של,JPEG שגיאות והסנכרון מהם ב- JPEG. תמונות צבעוניות. האופנים הפרוגרסיביים של.JPEG איכות התמונה של.JPEG.MPEG 1. Khalid Sayood, Introduction to Data Compression. Third Edition, Morgan Kaufmann Series in Multimedia Information and Systems, David Salomon, Data Compression: The Complete Reference. Fourth edition, Springer, Khalid Sayood, Lossless Compression Handbook (Communications, Networking and Multimedia), First edition, Academic Press, Timothy C. Bell, John G. Cleary, and Ian H. Witten,Text compression. Prentice Hall, הפקולטה למדעים, תשע"ג 44

25 Darrel Hankersson, Greg A. Harris, and Peter D. Johnson Jr., Introduction to Information Theory and Data Compression. CRC Press, Gilbert Held and Thomas R. Marshall, Data and Image Compression: Tools and Techniques. Fourth edition, Wiley, Mark Nelson, The Data Compression Book. M&T Books, James A. Storer (Editor), Image and Text Compression. Kluwer, פיתוח יישומים לטלפונים ניידים חכמים - Smart Phones Applications Development אופן הוראה: שיעור ותרגיל שעות שבועיות: הרצאה - 2 שעות, תרגול - 2 שעה, סה"כ שעות 4 דרישות קדם: תכנות מונחה עצמים, תכנות בסביבת אינטרנט )ניתן ללמוד במקביל( מטרת הקורס: הקניית ידע מעשי בפיתוח אפליקציות באמצעות Java עבור מכשירים ניידים שמבוססים על מערכת ההפעלה.Android לימודן של מתודולוגיות מקובלות בפיתוח אפליקציות לטלפונים סלולאריים תוך שימוש ב- c ++Java, וטכנולוגיות.web הכנת הסטודנטים לפיתוח פרויקטים מעשיים למערכת ההפעלה.Android פיתוח אפליקציות בסיסיות בג'אווה עבור מערכת ההפעלה אנדרואיד: המבנה של מערכת ההפעלה אנדרואיד. אפליקציות בסיסיות בג'אווה. פיתוח ממשק משתמש באמצעות המחלקות הקיימות לרבות תפריטים וחלונות דיאלוג. פיתוח ממשקי משתמש מתקדמים עבור מערכת ההפעלה אנדרואיד: מסך המגע של המכשיר, ייצור הגדרות עיצוביות. פיתוח אפליקציות מבוססות זיהוי מקום אשר משתמשות בשירותי רשת מגוונים, אפליקציה מולטימדיה מגוונה לרבות סרטי וידאו וקבצי סאונד. ייצור אנימציה בממשק המשתמש ופיתוח אפליקציות אשר כוללות שימוש בגרפיקה תלת ממדית. נושאים מתקדמים בפיתוח בג'אווה עבור מערכת ההפעלה אנדרואיד: פיתוח קוד אשר מתבצע באופן מקבילי על מערכת ההפעלה אנדרואיד. מחזור החיים של אפליקציה למערכת ההפעלה אנדרואיד. מערכת הקבצים, כתיבת תכניות אשר פועלות ברשתות התקשורת השונות. המתודולוגיות העדכניות ביותר בפיתוח תוכנה לאנדרואיד. השימוש בכלי הבדיקות השונים. עבודה מול בסיס הנתונים ופיתוח ספק תוכן: כתיבת קוד אשר עושה שימוש בבסיס הנתונים שקיים במערכת ההפעלה אנדרואיד. פיתוח ספק תוכן אשר ניתן יהיה להתממשק דרכו עם בסיס הנתונים שמאחורי הקלעים. פיתוח מערכות מבוזרות אשר מתבססות על שימוש בבלוטות':השימוש בבלוטות אשר קיים במכשיר ופיתוח מערכות תוכנה מבוזרות אשר עושות שימוש במרכיב זה. פיתוח ב-++ C עבור מערכת ההפעלה אנדרואיד: פיתוח מערכות תוכנה ב-++ C עבור מערכת העפלה אנדרואיד. ה- NDK והמגבלות השונות שקיימות בתחום זה. 1. Murphy, M. L., Beginning Android 2, Apress (Paperback March 2010) 2. Hashimi, S., Komatineni, S. & MacLean, D., Pro Android 2, Apress (Paperback March 2010) הפקולטה למדעים, תשע"ג 40

26 עיבוד אותות ותמונות לתעשייה א' - Signal and Image Processing for Industry A דרישות קדם: חשבון אינפיניטסימלי 2, אלגברה ליניארית הקורס מבוצע בשני מישורים עיקריים, מישור תיאורטי ומישור מעשי כלהלן: ממישור תיאורטי: סדרת הרצאות על החומר הבסיסי הנדרש לעיבוד אותות ותמונות, אשר יכלול סדרות ומערכות, הגדרות יסודיות, תכונות ודוגמאות. מערכות ליניאריות קבועות בזמן וניתוח בתחום המקום ובתחום התדר. אפיון מערכות בעזרת אותות עצמיים. מרחבים וקטוריים, מכפלה פנימית, מושגים אורתוגונאליות ואורתונורמליות. טורי פורייה. התמרת פורייה, פונקצית הלם ומושג הקונבולוציה, אנליזה במישור תדר זמן. מישור מעשי: הכרת אלגוריתמים בסיסיים בעיבוד אותות ותמונות לדוגמא; עיבוד אותות אקוסטיים, ספקטרו גרמה, שיפור תמונה, זיהוי צורה, קידוד ודחיסת תמונות, מיצוי מאפיינים, סגמנטציה, זיהוי תנועה בסרטי וידיאו. 1. Gonzalez R.C., Woods R.E., Digital Image Processing, Addison-Wesley, Jain A.K., Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice-Hall, הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

27 עיבוד אותות ותמונות לתעשייה ב' - Signal and Image Processing for Industry B דרישות קדם: עיבוד אותות ותמונות לתעשייה א', או טוריי פורייה והתמרות אינטגרליות יסודות התמונות הדיגיטאליות.אפיון צבע. היסטוגרמות תמונה. פעולת עיצוב היסטוגרמות. מאפיינים ספקטראליים. התמרות פורייה: דיסקרטית ו-.FFT "קצב."Nyquist מושגי הרעש. מסננים ליניאריים ולא ליניאריים. גילוי שפה. Thresholding ו- התמרת Hough.מסנן de-blurring,wiener.פעולות מורפולוגיה של תמונה. דחיסת תמונה: מושגי יסוד, שיטתיות עיקריות, טקסטורה של תמונה. 1. Digital Image Processing, second edition by R.C. Gonzalez & R.E. Woods Prentice-Hall, Digital Image Processing, 4e by B. Jahne, Prentice-Hall, K.R. Castleman Digital Image Processing, Prentice-Hall, Milan Sonka, Image Processing, Analysis and Machine Vision, Vaclac Hlavic and Roger Boyle, 2d ed. PWS, ספרות מומלצת: 1. A.K. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing. Englewood Cliffs, N.J. : Prentice-Hall International, J.K. Parker, Algorithms for Image Processing and Computer Vision, New York : Wiley, William Pratt, Digital Image Processing, 3rd edition, New York : Wiley, John C. Russ, The Image Processing Handbook, 5th ed, Boca Raton, Fla. : CRC Press, Scott E. Umbaugh, Computer Vision and Image Processing, Boca Raton, Fla. : Taylor & Francis, R. Crane, A Simplified Approach to Image Processing Upper Saddle River, N.J. : Prentice-Hall PTR, הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

28 יסודות התכנות בתכנות פונקציונלי - Principles of Programming in Functional Programming דרישות קדם: אין קורס מיועד להקנות לתלמידים הבנה בעקרונות כלליים של תכנות על בסיס של תכנות פונקציונאלי פרוצדורות שלמות, המתארות שיטות חישוב גבוה, מסדר פרוצדורות נלמד. Scheme בשפה כארגומנטים וערכים וכן עיבוד רשימות ומבני נתונים מורכבים. מבוא ל -.Lisp/Scheme רקורסיה.שימוש.lambda זוגות ורשימות. פעולות על רשימות. הפשטה בנתונים.מבנים היררכיים.פעולות על עצים. ב- גזירה סימבולית. ייצוג קבוצות ציטוט, נתונים סימבוליים. רשימות כממשקים( interfaces (conventional ואחזור מידע. 1. H. Abelson, G. J. Sussman, and J. Sussman, Structure and Interpretation of Computer Programs, The MIT Press (second edition). 2. R. K. Dybvig, The Scheme Programming Language, The MIT Press 2003 (third edition). הפקולטה למדעים, תשע"ג 46

29 סילבוסים של קורסי בחירה בריכוז תכנון VLSI ארכיטקטורה של מחשבים - Architecture Computer דרישות קדם: שפות תיאור חומרה, מערכות תיב"מ ארכיטקטורה של מעבדי.RISC מבני הפקודות וקבוצת הפקודות. פקודות קצרות וארוכות. מצבי הצבעה. מבנה קלט-פלט. מערת פסיקות. יחידות עיבוד בסיסיות: זיכרון, קבוצת אוגרים, יחידה אריתמטית לוגית.RISC למעבד. תכנון פונקציונאלי של מעבדי VHDL אוגרי פקודות וכתובות, מונה תוכנה. ספריית,)ALU( מכונת מצבים אלגוריתמית פונקציונאלית )ASM( לפקודות המעבד. מכונת מצבים אלגוריתמית פונקציונאלית משולבת. גרף חיבורים ומבנה ערוץ נתונים. אופטימיזציה ערוצים. סינתזה פורמאלית של נתיבי מידע. תכנון מבני של מעבדי.RISC מכונת מצבים אלגוריתמית מבנית משולבת. אופטימיזציה של אותות יציאה. סינתזה של מכונת מצבים סופית )יחידת בקרה(. סימולציה פונקציונאלית של מעבדי.RISC תוכנת בדיקה עבור כל נתיבי מידע. סימולציית נתיבים אלה ברמה פונקציונאלית ע"י.ModelSim תוכנת VHDL לערוצי מידע, יחידת בקרה ומעבד כולו. תוכנת בדיקה למעבד. סימולציה של מעבד ברמה פונקציונאלית ע"י.ModelSim מימוש Place.Leonardo תוך שימוש ב Xilinx FPGA מיפוי רשימת קשרים ע"י ספריית.RISC של מעבדי FPGA & Route לרשימת קשרים של מעבד ע"י.Xilinx High-Performance Development System אימות לאחר Place & Route ע"י.ModelSim מימוש המעבד ב-.Xilinx FPGA 1. Enoch O. Hwang. Microprocessor Design. Principles and Practices with VHDL. Brooks Cole Samary Baranov. Logic and System Design of Digital Systems. TTU Press and SiB Publishers, Charles H. Roth, Jr, Digital Systems Design Using VHDL, PWS Publishing Company, 1998 הפקולטה למדעים, תשע"ג 46