МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ

КАЗАХСТАН

ПРОГРАММА

вступительного экзамена в магистратуру

по специальности 6М060200 - Информатика

Направление: научное и педагогическое

Костанай, 2014

Содержание

Предисловие…………………………………………………………………………………………. 5 Основная часть (содержание дисциплин) ………………………………………………………… 6 1 СИСТЕМА ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЕКТА…………………………………………… 7 1.Концептуальные основы искусственного интеллекта…………………………………………... 2. Методы представления знаний. ………………………..…………………………………..……. 3. Экспертные системы.……… ………………………………….….………

4. Нейронные сети.…………………………………………………..……………………..……….. 5. Язык логического программирования Turbo Prolog.……………………………...……………. Список рекомендуемой литературы……………………………………………………………….. 2. ЯЗЫКИ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

1. Программные средства персонального компьютера. ………………………………………….. 2. Основы алгоритмизации задач. …………………………………………………………………. 3. Типы данных в языках программирования С++, Pascal ………………………………………. 4. Алфавит и операторы языков программирования С++, Pascal………………………..………. 5. Работа с массивами в С++, Pascal…………………………………………………………...…... 6. Методы сортировки массивов. ……………………………………………………………….….. 7. Работа с записями в Pascal. …………………………………………………………………...….. 8. Работа с файлами в С++, Pascal. ……………………………………………………...………….. 9. Работа с графикой в С++, Pascal. ………………………………………………………….…….. 10. Процедуры и функции пользователя, доступность и время жизни переменных в С++, Pas.. 11. Динамические структуры данных (стеки, очереди, списки, деревья). …………………..…... 12. Понятие и основные принципы объектно-ориентированного программирования................ 13. Объектно-ориентированное проектирование. ………………………………………………… 14. Организация проекта в Delphi 7.0. …………………………………………………………….. 15. Компоненты ввода и отображения данных, выбора и навигации языка программирования Delphi 7.0…………………………………………………………………………………………....... Список рекомендуемой литературы…………………………………………………………...…… 3. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ…………………………………………………………………….. 1. Ведение в компьютерные сети (КС)………………………………………..……………………. 2. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. ………………………..……………….. 3. Основы передачи дискретных данных.……… ………………………………….….………....... 4. Базовые технологии локальных сетей.…………………………………………………..………. 5. Коммуникационное оборудование локальных сетей.……………………………………...…… 6. IP-сети.…………………………………………………………………………………………....... 7. Сетевые операционные системы.………………………………………………………………… 8. Административное управление в компьютерных сетях……………………………………...... Список рекомендуемой литературы………………………………………………………………... 4. ТЕОРИЯ БАЗ ДАННЫХ

1. Понятие и основные компоненты системы баз данных. ………………………………………. 2. Структура базы данных. ……………………………………………………………...………….. 3. Классификация баз данных по различным признакам. ……………………………...………… 4. Модели представления данных………………………………………………………….………. 5. Реляционный подход к построению информационно-логической модели…………………… 6. Механизмы доступа к данным…………………………………………………………………… 7. Технология физического хранения и доступа к данным……………………………….………. 8. Технологии обработки данных. ……………………………………………………...………… 9. Функциональные возможности СУБД………………………………………………..…….…… 10. MS Access как реляционная СУБД и как средство разработки……………………………… 11. Объекты MS Access (таблицы, формы, запросы, отчеты)……………………………….…… 12. Проектирование баз данных. …………………………………………………………………… Список рекомендуемой литературы……………………………………………………………….. Предисловие Программа вступительного экзамена по специальной дисциплине сформирована в объеме программы предшествующей ступени высшего образования (бакалавриата).

Основные требования к уровню подготовки специалистов по специальности «Информатика»:

Поступающий в магистратуру должен:

иметь представление:

- о современных новейших достижениях в области информационных технологий;

- о путях и способах совершенствования компьютерных технологий, программного обеспечения, информационных систем;

- о современных требованиях рынка труда;

знать:

- перспективы и тенденции развития информационных технологий;

- современные средства вычислительной техники, коммуникаций и связи;

- правила, методы и средства подготовки технической документации;

- основы экономики, организации производства и научных исследований, основы трудового законодательства, эргономики;

уметь:

- свободно анализировать изучаемый объект и находить метод решения;

- применять современные методы, средства и технологии разработки объектов профессиональной деятельности;

- взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности, в управлении технологическими, экономическими, социальными системами и в гуманитарных областях деятельности человека;

- на научной основе организовать свой труд, используя знания эргономики;

- применять современные новейшие достижения в области информационных технологий в сфере профессиональной деятельности, изучать специальную литературу и другую научно-техническую информацию, достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области своей профессиональной деятельности;

иметь навыки работы с программно-аппаратными комплексами, программным обеспечением;

быть компетентным по всем вопросам, связанными с современными информационными технологиями: в использовании компьютерных систем, языков программирования, программного обеспечения для решения различных задач.

Вступительный экзамен проводится в форме комплексного экзамена по четырем дисциплинам:

1. Системы искусственного интеллекта 2. Языки и технологии программирования 3. Компьютерные сети 4. Теория баз данных 1. Системы искусственного интеллекта Базовые понятия ИИ. Задачи и методы ИИ. Терминология. Логика предикатов первого порядка. Знания и данные. Способы структурирования и классификация знаний. Логические и эвристические методы представления знаний. Архитектура экспертных систем. Характеристики экспертных систем. Функции экспертных систем. Нейронные сети. Основные понятия об естественных и искусственных нейронных сетях и нейронах. Классификация нейронных сетей. Программная и аппаратная реализация нейронных сетей. Теоретические принципы Пролога. Структура программы на Прологе. Основные понятия языка ТурбоПролог.

2. Языки и технологии программирования Основные этапы решения задач на компьютере. Постановка задачи и спецификация программы. Препроцессорные средства. Базовые конструкции современных языков программирования C, C++, JAVA, Prolog. Программа на языке высокого уровня. Стандартные типы данных. Организации ввода вывода. Базовые управляющие конструкции. Файловая система, файлы последовательного и прямого доступа. Массивы. Процедуры и функции. Обработка символьной информации. Указатели. Составные структуры. Динамические структуры данных. Абстрактные типы данных. Программирование рекурсивных алгоритмов. основные принципы современных технологий программирования: структурного, модульного, объектно-ориентированного.

3. Компьютерные сети Компьютерные сети и типы сетей. Базовые технологии. Выбор топологии. Типы передачи данных. Аппаратное и программное обеспечение сетей. Сетевая модель OSI.9. Передача данных по сети. Структура пакета данных. Протоколы в многоуровневой архитектуре.

Сетевые архитектуры Ethernet, Token Ring. Протоколы ARP,RARP, TCP, UDP. Определение имен узлов. Служба формирования DSN.11. Типы и функции глобальных вычислительных сетей. Передача данных в глобальных сетях. Аналоговые выделенные линии. Цифровые выделенные линии. Устройство DSU/CSU для подключения к выделенному каналу. Управление пользователями. Управление производительностью сети.

4. Теория баз данных Назначение и основные компоненты системы баз данных. Обзор современных систем управления базами данных (СУБД). Уровни представления баз данных. Понятия схемы и подсхемы. Модели данных: иерархическая, сетевая и реляционная модели данных. Схема отношения. Язык манипулирования данными для реляционной модели, реляционная алгебра и язык SQL. Проектирование реляционной базы данных, функциональные зависимости, декомпозиция отношений, транзитивные зависимости. Проектирование с использованием метода сущность-связь. Изучение одной из СУБД по выбору. Создание и модификация баз данных: поиск, сортировка, индексирование базы данных, создание форм и отчетов. Физическая организация базы данных; хешированные, индексированные файлы; защита баз данных;

целостность и сохранность баз данных.

1 СИСТЕМА ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЕКТА

1. Концептуальные основы искусственного интеллекта.

Базовые понятия ИИ. Задачи и методы ИИ. Терминология. Философские аспекты проблемы системы ИИ. История развития систем ИИ. Место искусственного интеллекта в информационных технологиях. Тенденции развития систем искусственного интеллекта. Распознавание образов. Постановка задачи распознавания образов. Методы распознавания образов. Структурный подход к анализу образов. Выделение признаков.

2. Методы представления знаний.

Логика предикатов первого порядка. Знания и данные. Способы структурирования и классификация знаний. Логические и эвристические методы представления знаний. Понятие предиката, формулы кванторов всеобщности и существования. Интерпретация формул в логике предикатов 1-го порядка.Семантические сети и фреймы. Основные понятия семантических сетей. Типы отношений в семантических сетях. Принципы обработки информации в семантических сетях. Основные понятия фрейма, наследование свойств. Сети фреймов.

3. Экспертные системы.

Архитектура экспертных систем. Характеристики экспертных систем. Функции экспертных систем. Средства построения экспертных систем. Назначение компонентов экспертных систем.Технология построения экспертных систем. Этапы построения экспертных систем.

Представление знаний в условиях неопределенности. Классификация видов неопределенности. Формула Байеса и логический вывод на основе теории вероятности. Логический метод на основе коэффициентов уверенности. Дедуктивный вывод, основанный на нечетких знаниях. Нечеткие знания. Нечеткие множества. Основные операции над нечеткими множествами.

Нечеткое отношение.

4. Нейронные сети.

Нейронные сети. Основные понятия об естественных и искусственных нейронных сетях и нейронах. Классификация нейронных сетей. Программная и аппаратная реализация нейронных сетей. Перцептроны. Однослойные перцептроны. Многослойные перцептроны. Обучение перцептроны. Обучающиеся и самообучающиеся системы. Обучение нейронной сети.

Обучение с учителем и без учителя. Алгоритм обратного распространения ошибки.Модели нейронных сетей. Сети встречного распространения. Модель Хонфилда. Модель Кохоннена.

5. Язык логического программирования Turbo Prolog.

Теоретические принципы Пролога. Структура программы на Прологе. Основные понятия языка Турбо-Пролог. Представление списков. Операции над списками. Арифметические действия. Взаимодействие с файлами. Обработка строк. Базы данных в Турбо-Прологе Список рекомендуемой литературы 1. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2. Дорьер Ж. Л. Системы искусственного интеллекта. – М.: Мир, 1991.

3. Искусственный интеллект. Справочник в 3-х томах. – М.: Радио и связь, 1990.

4. Джексон Э. Экспертные системы. М.: Мир, 1991.

5. Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей. Prentice Hall, 6. М. В. Бураков. Логического программирования Пролог. Методические указания к выполнению лабораторных работ.

7. Логический подход к искусственному интеллекту. От классической логики к логическому программированию. Под ред. Тейс А., Грибомонт И., Луие Ж. и др. – М.: Мир, 8. Соломатин Н.М. Информационные семантические системы. – М.: Высшая школа.ю 9. Нейрокомпьютеры и интеллектуальные роботы. Под ред. И.М. Амосова. Киев, Наукова думка, 1991.

2. ЯЗЫКИ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

1. Программные средства персонального компьютера.

Методы автоматизации программирования. Алгоритмические языки. Разработка принципов программирования Системы программирования. Классификация языков программирования.

2. Основы алгоритмизации задач.

Этапы решения задачи на ПЭВМ. Определение алгоритма. Способы описания алгоритмов. Основные свойства алгоритма. Алгоритмизация задач. Формы (способы) записи алгоритмов Разновидности структур алгоритмов.

3. Типы данных в языках программирования С++, Pascal Понятие и классификация типов данных. Простые типы: Вещественные типы; Целочисленные типы; Символьный тип; Логический тип; Перечисляемый тип; Интервальный тип;

Строковый тип. Совместимость типов. Множества.

4. Алфавит и операторы языков программирования С++, Pascal Логическая организация программы. Элементы языка: Алфавит; Зарезервированные слова; Комментарии; Переменные; Константы.

5. Работа с массивами в С++, Pascal. Структурированные типы данных: массивы. Понятие массива. Способы инициализации массивов. Линейные массивы (векторы). Двумерные массивы, матрицы.

6. Методы сортировки массивов.

Метод сортировки простыми включениями. Метод «Пузырька». Метод сортировки обменом. Анализ методов сортировки массивов.

7. Работа с записями в Pascal. Структурированные типы данных: записи. Понятие записного типа. Оператор WITH. Доступ к полям записи. Вариантные записи.

8. Работа с файлами в С++, Pascal. Понятие логического и физического файла. Файловые типы и файловые переменные. Виды файлов. Текстовые файлы. Типизированные файлы. Операции над файлами. Процедуры и функции работы с файлами.

9. Работа с графикой в С++, Pascal. Режимы: графический и текстовый. Цвета и заполнения. Координаты и окна. Точки и линии. Незаполненные фигуры. Заполненные фигуры. Текст в графическом режиме.

10. Процедуры и функции пользователя, доступность и время жизни переменных в С++ и Pascal. Понятие подпрограммы. Описание процедур. Описание функций. Сферы действия имен. Параметры. Рекурсия. Опережающее описание.

11. Динамические структуры данных (стеки, очереди, списки, деревья). Статические и динамические переменные. Указатели. Два вида динамических данных.

12. Понятие и основные принципы объектно-ориентированного программирования.

Реализация принципа инкапсуляции. Иерархия классов. Реализация принципа наследования. Реализация принципа полиморфизма 13. Объектно-ориентированное проектирование. Организация проекта в Delphi 7.0.

Общие свойства компонентов палитры компонентов Delphi 7.0. Обзор компонентов:

назначение, основные свойства, методы и события.

14. Организация проекта в Delphi 7.0.

Файлы проекта. Типы файлов проекта. Структура головного файла. Структура модуля.

Области видимости переменных.

15. Компоненты ввода и отображения данных, выбора и навигации языка программирования Delphi 7.0.

Общие свойства компонентов ввода и отображения данных, выбора и навигации Delphi 7.0. Обзор компонентов: назначение, основные свойства, методы и события.

Список рекомендуемой литературы 1. Стив Браун «Visual Basic 6: учебный курс»-СПб: « Питер», 1999. 256с.

2. Эд Барфилд «Программирование «клиент-сервер» в локальных вычислительных сетях», СПб: Питер, 2001.758с.

3. Мамаев Е. Вишневский А. «Microsoft SQL Server 7 для профессионалов»- СПб: Питер, 2001.896с.

4. Дженнингс Роджер «Использование Visual Basic для работы с базами данных», М: «Вильямс», 2000.734с.

5. Б. Керниган, Д. Ритчи «Язык программирования СИ», Москва «Финансы и статистика», 6. Б. Страуступ «Язык программирования С++», Москва 1993 г.

7. С.О. Бочков, Д.М. Субботин «Языки программирования СИ для персонального компьютера», Москва СП «Диалог» 1990 г.

8. И. Пол. Объектно-ориентированное программирование с использованием С++. Киев:

НПИФ «ДиаСофт», 1995 г.

9. Г. Шилд «Самоучитель С++» ВН - Санкт – Петербург, 1997 г.

10. Г. Майерс «Надежность программного обеспечения» Москва: Мир, 1980 г.

11. В.В. Липаев «Управления разработки программных средств. Методы, стандарты, технология» М: Финансы и статистика, 1993 г.

12. В.В. Липаев «Тестирование программ»- М: Радио и связь, 1980 г.

13. Г. Майерс «Надежность программного обеспечения» - М: Мир, 1980 г.

14. М. Зелковей, А. Шоу, Дж. Гэннон «Принципы разработки программного обеспечения» М: Мир, 1982 г.

3. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

1. Ведение в компьютерные сети (КС).

Понятие и виды распределенных систем. Принципы построения сетевого программного обеспечения. Сервер. Клиент. Сетевая служба. Классификация и основные характеристики КС. Типовые топологии КС. Принцип именования и адресации в КС.

2. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.

Понятия протокол, интерфейс, стек коммуникационных протоколов. Задачи и функции отдельных уровней модели OSI. Соглашения по описанию протоколов. Стандартные стеки коммуникационных протоколов.

3. Основы передачи дискретных данных.

Типы и аппаратура линий связи. Стандарты кабелей. Методы передачи данных на физическом уровне. Методы коммутации в КС. Технологии мультиплексирования FDM и TDM. Принципы коммутации пакетов.

4. Базовые технологии локальных сетей.

Структура стандартов IEEE 802.х. Методы доступа к разделяемой среде передачи в КС.

Технология Ethernet. Технология Token Ring. Технология FDDI, Fast Ethernet, 100VGAnyLAN, Gigabit Ethernet.

5. Коммуникационное оборудование локальных сетей.

Функции, характеристики и параметры настройки сетевых адаптеров. Повторители и концентраторы. Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов.

Технология виртуальных локальных сетей. Принципы и алгоритмы маршрутизации.

Классификация и основные характеристики маршрутизаторов.

6. IP-сети.

Стек протоколов TCP/IP. Протокол IP. Структура IP-пакета. Маршрутизация в IP-сетях, протоколы RIP, OSPF. Транспортные протоколы. Адресация в IP-сетях. Классы IPадресов. Использование масок. Технология бесклассовой доменной маршрутизации. Утилиты TCP/IP. Протоколы и службы прикладного уровня.

7. Сетевые операционные системы.

Функции и архитектура. Управление локальными ресурсами. Управление распределенными ресурсами. Обзор современных сетевых ОС. MS Windows 2000, ОС семейства Unix, Novell NetWare.

8. Административное управление в компьютерных сетях.

Функции администратора и средства администрирования. Основные характеристики MS Windows 2000. Уровни сетевой архитектуры и сетевые протоколы. Управление пользователями. Профили пользователей. Архитектура обеспечения безопасности. Методы защиты данных. Методы аутентификации и управления доступом. Аудит ресурсов и событий.

Мониторинг ресурсов и производительности системы. Реестр Windows 2000.

Список рекомендуемой литературы 10. Олифер В.Г. ОлиферН.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: Питер, 2000.-672с.

11. Гук М. аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия – СПб.:Питер,2000. – 576с.

12. Microsoft Corporation. Компьютерные сети. Учебный курс: Официальное пособие Microsoft для самостоятельной подготовки: Пер. с англ. – 2-е издание, испр. И доп. – М.:

Издательско-торговый дом «Русская редакция», 1999-576с.

13. Нанс Б. Компьютерные сети: Пер. с англ.-М.: Бином, 1996-400 с.

14. Андэрсон К., Минаси М. Локальные сети. Полное руководство: Пер. с англ. – М.:ВЕК+, М.:ЭНТРОП, СПб.: КОРОНАпринт, 1999.-624 с.

15. Оглтри Т. Модернизация и ремонт сетей, - 2-е изд.: Пер. с англ.: Уч. пос.-М.: Издательский дом «Вильямс», 2000.-928с.

16. Стандарты по локальным вычислительным сетям. Щербо В.К. Киреичев С.И. Самойленко С.И. Москва «Радио и связь», 1990 г.

17. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы. Блек Ю. Москва «Мир», 1989 г.

18. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP. Крейг Хант Киев, 1997 г.

4. ТЕОРИЯ БАЗ ДАННЫХ 1. Понятие и основные компоненты системы баз данных. Понятие баз данных и системы управления базой данных. Структура системы баз данных. Функции компонентов системы баз данных. Функции СУБД. Функции прикладных программ.

2. Структура базы данных. Структурирование данных. Структурные элементы базы данных: поле, запись, таблица, файл. Первичный ключ, составной ключ. Индексный файл базы данных. Уровни представления данных.

3. Классификация баз данных по различным признакам. По используемому языку общения пользователя с базой данных. По технологии обработки данных. По способу доступа к данным.

4. Модели представления данных.

Иерархическая модель данных. Сетевая модель данных. Реляционная модель данных.

5. Реляционный подход к построению информационно-логической модели Понятие информационного объекта. Нормализация отношений. Домены и отношения.

Типы связей. Построение инфологической модели. Целостность данных.

6. Механизмы доступа к данным Классификации механизмов доступа к данным. Механизмы доступа к данным OLE DB и ADO. Механизм доступа к данным ODBC. Механизм доступа к данным BDE.

7. Технология физического хранения и доступа к данным Основные этапы доступа к базе данных. Управление страницами. Процедура индексирования и хеширования. Сжатие данных.

8. Технологии обработки данных. Язык запросов SQL: назначение, особенности, основные операторы обработки данных. Общая характеристика языка QBE.

9. Функциональные возможности СУБД Обзор СУБД. Основные характеристики. Обобщенная технология работы с СУБД.

10. MS Access как реляционная СУБД и как средство разработки MS Access как реляционная СУБД. Типы данных. Определение данных и их хранение.

Обработка данных. Управление данными. Сервисные возможности MS Access.

11. Объекты MS Access (таблицы, формы, запросы, отчеты) Объекты MS Access (таблицы, формы, запросы, отчеты). Автоматизация обработки данных в MS Access с помощью макросов. Создание модулей. MS Access как средство разработки приложений.

12. Проектирование баз данных. Цель проектирования баз данных. Трехуровневая архитектура баз данных. Этапы проектирования базы данных: концептуальное, логическое, физическое проектирование. Взаимосвязь этапов проектирования базы данных.

Список рекомендуемой литературы 1. В.В. Бойко, В.М. Савинков. Проектирование баз данных информационных систем.

Москва: Финансы и статистика, 1989 г.

2. В.Н. Четвериков, Г.И. Ревенков, Э.Н. Самохвалов. Базы и банки данных. Учебник для ВУЗов. Москва: Высшая школа, 1987 г.

3. Полищук Ю.М., Хон В.Б. Теория автоматизированных банков информации. Москва:

Высшая школа, 1989 г.

4. Кокарева Л.В., Малашинин И.И. Проектирование банков данных. Москва: Наука 1984 г.

5. А.В. Замулин. Системы программирования баз данных и знаний. Новосибирск: Наука, 6. А.Н. Наумов, А.М. Вендров, В.К. Иванов. Системы управлений базами данных и знаний.

Справочник. Москва: Финансы и статистика, 1991 г.

7. М.Р. Кочаловский. Технология баз данных на персональных ЭВМ. Москва: Финансы и статистика, 1992 г.

8. К. Дейт. Введение в системы баз данных, 6 – е издание. Перевод с англ.яз. Москва: Издательский дом «Вильямс», 2000 г.

9. Четвериков В.Н., Ревенков Г.И., Самохвалов Э.И. Базы и банки данных. Москва: Высшая школа, 1984 г.