Предмети на модулу Рачунарство и информатика

Прва година ОАС на Електронском факултету у Нишу је заједничка за све модуле. Листу свих предмета из прве године по семестрима (први и други семестар) имате на страни о Основним академским студијама.

 

Настава по модулима почиње од друге године студија, тј. од трећег семестра.

 

Листу свих предмета на модулу Рачунарство и информатика, као и кратак опис сваког од предмета можете наћи у наставку:

 

II ГОДИНА

Сем.

Шифра

Назив предмета

П+В+ДОН

ЕСПБ

I I I

2ОЕР3О01

Дискретна математика

2+2+0

6

2ОЕР3О02

Дигитална електроника

2+2+1

6

2ОЕР3О03

Објектно оријентисано програмирање

2+2+1

6

2ОЕР3О04

Рачунарски системи

2+2+1

6

2ОЕР3О05

Логичко пројектовање

2+2+1

6

IV

2ОЕР4О01

Архитектура и организација рачунара

2+2+1

6

2ОЕР4О02

Структуре података

2+2+1

6

2ОЕР4О03

Програмски језици

2+2+1

6

2ОЕР4О04

Базе података

2+2+1

6

Изборни блок 1  (1)

2ОЕР4А01

Нумерички алгоритми

2+2+0

6

2ОЕР4А02

Вероватноћа и статистика у рачунарству

2+1+1

6

2ОЕР4А03

Теорија графова

2+2+0

6

 

III ГОДИНА

Сем.

Шифра

Назив предмета

П+В+ДОН

ЕСПБ

V

2ОЕР5О01

Енглески језик 1

2+0+0

3

2ОЕР5О02

Оперативни системи

2+2+1

6

2ОЕР5О03

Рачунарске мреже

2+2+1

5

2ОЕР5О04

Објектно оријентисано пројектовање

2+2+1

5

2ОЕР5О05

Web програмирање

2+2+1

5

Изборни блок 2  (1)

2ОЕР5А01

Увод у аутоматику

2+2+1

6

2ОЕР5А02

Телекомуникације

2+2+1

6

2ОЕР5A03

Основи анализе сигнала и система

2+2+1

6

2ОЕР5A04

Увод у теорију игара

2+2+1

6

VI

2ОЕР6О01

Енглески језик 2

2+0+0

3

2ОЕР6О02

Информациони системи

2+2+1

5

2ОЕР6О03

Софтверско инжењерство

2+2+1

5

2ОЕР6О04

Микрорачунарски системи

2+2+1

5

2ОЕР6О05

Дистрибуирани системи

2+2+1

6

Изборни блок 3  (1)

2ОЕР6А01

Интеракција човек-рачунар

2+2+1

6

2ОЕР6А02

Системи база података

2+2+1

6

2ОЕР6А03

Развој Web апликација

2+2+1

6

2ОЕР6А04

Пројектовање и анализа алгоритама

2+2+1

6


IV ГОДИНА

Сем.

Шифра

Назив предмета

П+В+ДОН

ЕСПБ

VII

2ОЕР7О01

Вештачка интелигенција

2+2+1

6

2ОЕР7О02

Рачунарска графика

2+2+1

6

2ОЕР7О03

Паралелни системи

2+2+1

6

Изборни блок 4  (2)

2ОЕР7А01

Пројектовање рачунарских мрежа

2+2+1

6

2ОЕР7А02

Пројектовање рачунарског хардвера

2+2+1

6

2ОЕР7А03

Методи и системи за обраду сигнала

2+2+1

6

2ОЕР7А04

Заштита информација

2+2+1

6

2ОЕР7А05

Напредне базе података

2+2+1

6

2ОЕР7А06

Архитектура и пројектовање софтвера

2+2+1

6

2ОЕР7А07

Претраживање информација

2+2+1

6

2ОЕР7А08

Технологије за подршку учењу

2+2+1

6

VIII

2ОЕР8О01

Програмски преводиоци

2+2+1

5

Изборни блок 5  (2)

2ОЕР8А01

Мултимедијални системи

2+2+1

5

2ОЕР8А02

Мобилни системи и сервиси

2+2+1

5

2ОЕР8А03

Информационе технологије и системи

2+2+1

5

2ОЕР8А04

Сервисно-оријентисане архитектуре

2+2+1

5

2ОЕР8А05

Рачунарски вид

2+2+1

5

2ОЕР8А06

Складиштење података и откривање знања

2+2+1

5

2ОЕР8А07

Алгоритми логичких игара

2+2+1

5

2ОЕР8А08

Меморијски системи

2+2+1

5

Изборни блок 6  (1)

2ОЕР8Б01

Социјални и правни аспекти информатике

2+1+0

3

2ОЕР8Б02

Пословне комуникације

2+0+0

3

2ОЕР8Б03

Инжењерско образовање и одрживи развој

2+0+0

3

2ОЕР8О02

Стручна пракса / тимски пројекат

0+0+0

4

2ОЕЗ8ЗР

Дипломски рад

0+0+0

8

 

 

Легенда:

П - предавања

В - вежбе

ДОН - други облици наставе

ЕСПБ - европски систем преноса и акумулације бодова


II година


Дискретна математика

Математичка логика. Исказни рачун. Исказне формуле. Коегзистенција и логичке последице. Минимизација заграда и логичких везника. Нормалне форме. Скупови. Представљање. Операције са скуповима. Принцип суме. Принцип укључења-искључења. партитивни скуп. Разбијање скупа. Декартов производ. Принцип производа. Релације. Матрично представљање. Затварање релација. релација поретка и еквиваленције. Лексикографско уређење. Функције. Принципи ињекције, сирјекције, бијекције, комплемента. Дирихлеов принцип. Низови. Функције генератрисе. Рекурентни низови. Решавање линеарних рекурентних релација. Фибоначијеви, Каталанови и Стирлингови бројеви. Коначне разлике и суме. Перманент. Израчунавање и особине. Перманент матрица у специјалном облику. Системи различитих представника. Цели бројеви. Дељивост. НЗС и НЗД. Еуклидов алгоритам. Диофантове једначине. Модуларне једначине. Кинеска теорема о остацима. Ојлерова функција. Мала Фермаова теорема. Верижни разломци. Модуларна аритметика.


Дигитална електроника

Основна логичка кола и њихове основне карактеристике. Кола са контролом стања високе импендансе на излазу. BUS HOLD коло. Комбинациона кола: кодер; приоритетни кодер; декодер; мултиплексери; демултиплексери; компаратор бинарних бројева. Секвенцијална кола: SR и D latch кола; SR, D, JK, T флип-флопови. Регистри: стационарни; померачки; бројачки. Примена регистара. Статичка меморија - RAM. 2D и 3D архитектура меморија. Статичке меморије са више портова. Асоцијативна меморија. Формирање већих меморијских простора. Динамичка меморија (основна ћелија, блоковска структура, секвенце рада). Синхрони динамички меморијски модули. Полупроводничке меморије: ROM. EEPROM и FLASH. Архитектуре FLASH меморија. Блок структура USB FLASH уређаја. NVRAM и RAM са BACUP батеријом. FRAM. Програмабилна кола: PLA, PAL, PLD, FPGA. Аритметичка кола. Потпуни сабирач. Системи за сабирање и одузимање. Јединица за предвиђање преноса (CLA). Акумулациони сабирач. Аритметичко логичка јединица (ALU). Множачи и делитељи бинарних бројева. Основи D/A и A/D конверзије.


Објектно оријентисано програмирање

Преглед техника програмирања. Моделовање проблема. Класе. Објекти. Моделовање проблема класама. Дефинисање класе. Приступ члановима класе. Сцопе. Раздвајање интерфејса од имплементације. Инлине функције. Конструктори. Деструктори. Редослед позива конструктора и деструктора. Цопy конструктори. Пријатељи класа. Пријатељске функције. Пријатељске класе. Преклапање оператора. Операторске функције. Бочни ефекти и везе измедју операторских функција. Избор повратних вредности операторских функција. Извођење, наслеђивање, специјализација, генерализација. Дефинисање изведене класе. Видљивост и права приступа. Начини извођења. Конструктори и деструктори изведених класа. Конверзија показивача и референци. Полиморфизам. Виртуелне функције. Чисте виртуелне функције. Апстрактне класе. Виртуелни деструктор.  Низови и изведене класе. Вишеструко наслеђивање. Конструктори и деструктори код вишеструког наслеђивања. Вишеструки подобјекти. Виртуелне основне класе. Генерички механизам-шаблони.  Генерисање функција. Генерисање класа. Обрада изузетака. Изазивање изузетака. Прихватање изузетака. Неприхваћени изузеци. Улазно-излазни токови. Стандардни токови. Класе за улазен токове. Конструисање објеката улазних токова. Операције улазног тока. Преклапање оператроа екстракције. Излазни токови. Употреба оператора уметања. Форматирање излаза. Операције излазног тока. Преклапање оператора уметања за корисничке типове. Стандардна библиотека. Намеспаце. Контејнерске класе (вектори, листе, стекови, редови, мапе, скупови, ...). Класе: Итератори, Алгоритми. Стринг.


Рачунарски системи

Преглед основних компоненти рачунарских система. Организација рачунарског система. Процесор. Меморијски подсистем. Магистрале. Улазно/излазни (У/И) подсистем. Структура процесора и његове функције. Регистарски скуп. Прибављање и извршење инструкција. Аритметичко-логичка јединица (реализације рачунарских операција). Представљање нумеричких података. Представљање ненумеричких података. Систем прекида. Програмски модел микропроцесора. Макро наредбе. Процедуре. Потпрограми и пренос параметара. Прекидни програми. Организација улаза/излаза. Паралелни и серијски У/И. У/И уређаји. Програмирани У/И. У/И управљан прекидима. У/И директним приступом меморији.


Логичко пројектовање

Основе прекидачке теорије. Алгебарске структуре за логичко пројектовање. Представљање дискретних функција, класични приступи, функционални развоји, дијаграми одлучивања. Класификација прекидачких функција. Класични приступи реализацији прекидачких функција. Мултиплексерска синтеза. Реализација прекидачких функција програмабилним колима, ПЛА, реализација применом РОМ-а, ФПГА. Булова диференца и примене у откривању грешака. Лако тестабилне реализације. Секвенцијалне мреже, кодирање и оптимизација. Реализација секвенцијалних мрежа.


Архитектура и организација рачунара

Имплементација процесора: путеви података прoцесора и управљачка јединица. Хардверска и микропрограмска реализација управљачке јединице. Проточно извршавање инструкција. Структурни хазарди. Хазарди података. Хазарди управљања. Избегавање хазарда података премошћавањем. Избегавање хазарда података планирањем инструкција. Смањење цене гранања. Проширење проточног система за руковање операцијама са више циклуса. Суперскаларни процесори. VLIW процесори. Извршавање аритметичких операција. Технике за убрзање целобројног сабирања, множења и дељења. Операције са подацима са покретном запетом. Проточна организација аритметичке јединице. Елементи меморијског система. Хијерархијска организација меморијског система. Кеш меморија процесора. Главна меморија. Кеш меморија дискова. Виртуелна меморија.


Структуре података

Увод: Дефиниција и преглед структура података, структуре података у софверском инжењерству, категоризација структура података, псеудокод, сложеност и оцена сложености алгоритама. Низови: дифиниција низова, операције са низовима, типови података string. Ланчане листе: дефиниција структуре, типови ланчаних листи - једноструко повезане, двоструко повезане, цикличне, основне операције (обилазак, додавање, брисање), напредне операције, статичка и динамичка имплементација ланчаних листи. Ред, Магацин, Дек: дефиниција структуре, статичка и динамичка имплементација реда, магацина и дека, основне операције (обилазак, додавање, брисање) код статичке и динамичке имплементације. Хеш таблице: дефиниција структуре, дефиниција појмова (хеш функција, колизија и синоними), решавање колизије (отворено адресирање, уланчавање синонима), имплементација хеш таблице, основне операције (тражење, читање/брисање). Стабла: основни појмови, бинарна и општа стабла, операције (обилазак, додавање и брисање чворова), уређена бинарна стабла, статичка и динамичка имплементација стабла, Heap (гомила) – начин формирања, примена (сортирање), стабла тражења, B, B*, B++ стабла. Графови: дефиниције појмова, статичка (матрице суседства, матрице инциденције) и динамичка репрезентација графа (ланчане структуре), операције за стаичку и динамичку имплементацију, обилазак графа по ширини и по дубини, најкраћи пут у графу за статичку и динамичку репрезентацију. Датотеке: секвенцијалне, директне, индекс-секвенцијалне, индекс-несеквенцијалне, датотеке са више књучева. Расуто адресирање.


Програмски језици

Развој програмских језика. Улога програмских преводиоца.  Формални опис језика. Елементи језика. Систем типова података.  Структурни типови података. Динамички типови података. Основне управљачке структуре. Потпрограми и модули. Апстракција. Објектно оријентисани језици, Језици за конкурентно програмирање. Обрада изузетака. Механизми ниског нивоа. Интегрисана развојна окружења. Функционални језици. Језици за Веб програмирање.


Базе података

Увод у базе података: основни појмови (податак, информација, база података, систем за управљање базама података, систем база података, апликације над базом података), конвенционална обрада и обрада заснована на базама података, категоризација корисника база података, предности и недостаци, историјат развоја. Модели података: нивои апстракције код DBMSa, појам модела података и његове компоненте, концпетуално пројектовање базе података, (E)ER модел података, коцепти (E)ER модела и графичка нотација ((E)ER дијаграм), пројектовање базе података коришћењем (E)ER модела података. Релациони модел: концепти релационог модела, структурна и интегритетна компонента, шема релације, појава релације, кључ релације, спецификација ограничења, SQL DDL наредбе. Релациона алгебра: релациона алгебра, операције релационе алгебре – селекција, пројекција, спој и врсте спојева, унија, пресек, разлика, Декартов производ, упити релационе алгебре, примери упита. Функционалне зависности: дефиниција функционални зависности, правила извођења функционални зависности, затварач скупа функционалних зависности, затварач скупа атрибута, одређивање једног кључа шеме релације, налажење свих кључева. Анализа шеме релације: процес нализе и квалитет пројектоване шеме базе података, аномалије код лоше пројектованих база података, декомпозиција релација код нормализације и својства. Нормализација: сврха нормализације и нормалне форме, дефиниције и тест нормалних форми (прва, друга, трећа нормална форма и Boyce-Codd-ова нормална форма), поступак нормализације и примери из праксе. Увод у трансакциону обраду: појам трансакција, ACID својства трансакција, трансакције на нивоу DBMS-а и потенцијални проблеми код ажурурања, трансакције и опоравак базе података. Архитектура система база података, преглед: монолитни системи, вишекориснички, клијент-сервер системи, двослојне и трослојне ахитектуре, паралелни/дистрибуирани сервер база података, фрагментација података.


Нумерички алгоритми

Aритметика коначне дужине и нумерички процеси. Нумерички методи за решаванње система линеарних једначина. Директни методи. Итеративни методи. Слабоусловљени системи. Нелинеарне једначине и системи. Њутнов метод. Метод сечице. Метод половљења интервала. Решавање алгебарских једначина. Метод Њутн-Канторовича за системе нелинеарних једначина. Апроксимација функција. Интерполација (Лагранжова и Хермитова). Проблем најмањих квадрата. Нумеричко диференцирање и интеграција. Симболичка израчунавања и алгоритми. Упознавање са програмским пакетима Mathematica и Matlab.


Вероватноћа и статистика у рачунарству

Елементи вероватноће и статистике. Дискретне и непрекидне случајне величине. Функција, закон и  густина расподеле вероватноћа. Вишедимензионалне случајне величине. Условне расподеле и независност случајних величина. Нумеричке карактеристике случајних величина.  Математичко очекивање, моменти, дисперзија, стандардна девијација. Чебишевљева неједнакост и правило “три сигме”. Карактеристична функција  и особине. Расподеле случајних величина. Граничне теореме. Основни појмови статистике. Популација, случајни узорак, Централна теорема статистике. Статистичке расподеле. Оцене параметара и ефикасност оцене. Интервали поверења. Тестирање хипотеза.


Теорија графова

Дефиниције. Степени чворова. Представљање. Дијаметар, ексцентрицитет, радијус, центар. Графовски низови. Путеви у графу. Повезаност. Компоненте повезаности. Најкраћи путеви. Граф грана. Бипартитни граф. Изоморфизам графова. Спектар графа. Ојлерови графови. Флеријев алгоритам. Проблем кинеског поштара. Хамилтонови графови. Проблем трговачког путника. Алгоритам најближег суседа. Операције са графовима. Планарни графови. Дуални граф. Теорема Ојлера. Стабла. Цикломатски број. Спрежна стабла. Минимална спрежна стабла. Примов, Краскалов, Магс-Плоткинов алгоритам. Трансформације спрежних стабала. Кодирање стабла. Спољашња и унутрашња стабилност графа. Покривање и упаривање. Логички перманент. Фундаментални циклуси и пресеци. Бојење графа.

 

III година


Енглески језик 1

Обрада језичких јединица везаних за основне области електротехнике. Упознавање са стручном терминологијом, специфичним и карактеристичним синтаксичким структурама и основним морфолошким процесима који су најзаступљенији у стручном енглеском језику електротехнике.


Оперативни системи

Увод и преглед оперативних система. Управљање процесима. Нити и управљање нитима. Конкурентност: узајамно искључивање и синхронизација.Узајамно блокирање и гладовање процеса/нити. Управљање главном меморијом. Виртуелна меморија. Планирање процеса и нити. Управљање У/И и распоређивање приступа диску.Управљање датотекама. Кориснички интерфејси оперативних система. Разматрање структуре и имплементације актуелних оперативних система.: UNIX/Linux, MS Windows, итд.


Рачунарске мреже

Увод. Историјат. Употреба РМ. Таксономија РМ. Референтни модели. ISO/OSI референтни модел. Протоколи и сервиси. TCP/IP референтни модел. Поређење референтних модела. Мрежни хардвер и софтвер. Ниво везе за податке. Контрола грешака и контрола тока. Технике за детекцију грешака. Протоколи са клизајућим прозором. Примери протокола: HDLC, PPP. Локалне мреже. Протоколи за емисионе канале. CSMA/CD. IEEE стандард 802 за LAN.  Повезивање мреже: рипитери, хабови, мостови, свичеви. Мрежни ниво. Виртуелни канал. Датаграм. Алгоритми за рутирање. Одређивање најкраћег пута. Дијкстрин алгоритам. Бујица. “Distance vector” алгоритам рутирања. “Link state” алгоритам рутирања. Хијерархијско рутирање. Контрола загушења. Мрежни ниво у Интернету. IP протокол. IP адресе. Подмреже. NAT. Управљачки протоколи: ICMP, ARP, DHCP. RIP. Транспортни ниво. Транспортне услуге. Квалитет услуга (QoS). Адресирање. Портови. Успостављање везе. Мултиплексирање и демултиплексирање. Интернет транспортни протоколи: TCP и UDP. Сокети и рад са сокетима.  Апликативни ниво. Мрежне апликације и одговарајући протоколи DNS, e-mail,  FTP, WWW, HTTP. Безбедност мреже и криптографија. Алгоритми са тајним кључем. DES. Алгоритми са јавним кључем. Протоколи за аутентификацију. Дигитални потпис.


Објектно оријентисано пројектовање

Преглед метода и техника за ОО пројектовање. Објектно оријентисано пројектовање коришћењем UML обједињеног језика за моделирање. Идентификација елемената пројекта. Идентификација пројектних механизама. Опис run-time архитектуре. Пројектовање Use-Case дијаграма. Пројектовање подсистема. Пројектовање класа: структура класа, моделирање стања, релације измедју класа. Пројектни обрасци. Имплементациони модел. Пројектовање компонената. Дистрибуирање апликације кроз Web сервисе. Предност компонената са једноставнијим класама. Декомпозиција система по процесорима, задацима и нитима. Пресликавање пројекта на конкурентни систем. Пример ОО пројекта реалног система.


Web програмирање

Web као мултимедијални сервис Интернета, HTTP протокол и HTML. Елементи HTML језика. CSS-Дефинисање и употреба стилова. Програмирање клијента (Елементи JavaScript језика). Интерактивне Web апликације. Програмирање сервера. (CGI, ASP, PHP). Вишеслојне Web апликације. Основне Јава технологије за Web  програмирање. Елементи XML-а  и његова примена.  Пресликаванје XML-а у HTML Web сервиси. AJAX технологија  и Web 2.0.


Увод у аутоматику

Преглед развоја система аутоматског управљања (САУ). Подела САУ. Моделирање компоненти линеарних и дигиталних САУ. Структура САУ. Структурни блок дијаграми система управљања. Анализа линеарних система у временском, фреквентном и комплексном домену. Стабилност система. Методе за анализу стабилности у фреквентном и комплексном домену. Оцена квалитета понашања система и критеријуми за синтезу. Синтеза континуалних САУ. Анализа дигиталних САУ. Функција дискретног преноса. Стабилност дискретних САУ. Синтеза дискретних САУ. Рачунарска симулација САУ. Индустријски контролери. Пројектовање и подешавање индустријских PID контролера. Примери архитектуре и примена савремених САУ.


Телекомуникације

Пренос информација. Дигитализација сигнала. Основи модулационих техника. Пренос сигнала са проширеним спектром. Мултиплексни пренос сигнала. Основи компресије сигнала. Запис информација. Основи технике кодовања. Бежични комуникациони системи. Сателитске комуникације. Системи за глобално позиционирање (GPS).


Основи анализе сигнала и система

Сигнали као функције, носиоци информација. Представљање сигнала, дискретизација и квантовање. Систем као аутомат. Фреквентна декомпозиција сигнала. Теорија одабирања  сигнала, Конволуција, Фуријеови редови и трансформације. Лапласова и  Z трансформација.


Увод у теорију игара

Увод и општи принципи: Предмет и циљ изучавања теорије игара. Кратки преглед историје теорије игара. Основни појмови и дефиниције теорије игара. Терминологија. Класификација игара. Стратешко размишљање. Значај и дефиниције правила игре. Рационалност и заједничко знање. Појам еквилибријума. Игре са симултаним потезима (статичке игре).  Игре са секвенцијалним потезима (динамичке игре). Концепт доминације (форсирања). Мешовите стратегије и непредвидивост. Нешов еквилибријум. Мешовите игре. Опште класе игара и стратегија: Кооперативне и некооперативне игре. Карактеристичне игре. Стратешка употреба информација. Стратешки и тактички потези. Примене теорије игара: у информатици, у економији, политичким и војним наукама. Примена у компјутерским логичким играма. Остале примене.


Енглески језик 2

Обрада напредних језичких јединица везаних за основне области електротехнике. Продубљивање знања о стручној терминологији, специфичним и карактеристичним синтаксичким структурама и морфолошким процесима који су најзаступљенији у стручном енглеском језику електротехнике. Упознавање са основним принципима и врстама усмених и писаних комуникација за потребе електротехнике.


Информациони системи

Увод (Кратак преглед примене информационих система, Информатика, Информационе технологије, Рачунарство). Основни концепти информационих система (Информационе и комуникационе технологије као технолошка основа информационих система. Организациони аспекти информационих система. Технолошки аспекти информационих система.) Методи анализе и пројектовања информационих система (Анализа иводљивости и предлог системског решења. Моделирање и анализа система. Пројектовање система. Реализација система.) Области примене информационих система за случај решења са доступним изворним кодом (Open Source). (DMS – Информациони системи за управљање и рад са документима, CMS – Информациони системи за менаџмент садржаја, JMS – Java Messaging Service као пример комуникационе инфраструктуре информационих система, Информациони системи на нивоу стратегије, DSS – Информациони системи за подршку одлучивању, Информациони системи за подршку рада са великим бројем корисника – Customer Management Systems, Информациони системи за управљање знањем, Колаборативни информациони системи.)


Софтверско инжењерство

Појам и потреба за софтверским инжењерством. Модели развоја софтвера. Софтверски процеси. Агилни развој софтвера. Основне активности у управљању софтверским пројектима. Методе инжењеринга захтева. Архитектуре софтвера. Пројектовање софтвера. Принципи реализације софтвера. Валидација и верификација. Систематско тестирање софтвера. Софтверске метрике. Одржавање и еволуција софтвера.


Микрорачунарски системи

Архитектуре микрорачунарских система. Магистрале микрорачунарских система. Архитектура микропроцесора. Програмски модели 16-битних и 32-битних микропроцесора. РИСЦ процесори. Начини организације улаза/излаза. Програмирани улаз/излаз. Систем прекида. Директан приступ меморији (ДМА). Паралелни У/И. Серијски У/И. Стандардни серијски интерфејси (РС 232ц, РС 485). Микрорачунар на чипу. Микроконтролери. Ембедед процесирање, карактеристике ембедед рачунара.


Дистрибуирани системи

Циљеви. Хардверски концепти. Софтверски концепти. Клијент-сервер модел. Примери дистрибуираних система. Комуникације у ДС.  Модели Middleware. Позиви удаљених процедура. DCE.Позиви удаљених објеката. RMI. Комуникација базирана на порукама.  MPI. Начини именовања. Синхронизација. Синхронизација часовника. Логички и физички часовник. Лампортове маркице. Векторски часовници. Синхронизација међусобно условљених догађаја. Алгоритми избора координатора. Узајамно искључивање. Дистрибуиране трансакције. Конзистентност и репликација. Модели конзистенције. Протоколи. Отпорност на отказе. Поуздана клијент-сервер комуникација. Поуздана групна комуникација. Дистрибуирани фајл систем. Sun network фајл систем. P2P системи.


Интеракција човек-рачунар

Основни појмови и историјски преглед области. Циљеви интеракције човек-рачунар и однос са апликацијама интерактивног рачунарског система. Психолошки аспекти. Ментални модели и пројектовање интерфејса. Уређаји за интеракцију човек-рачунар. Парадигме интеракције. Анализа, пројектовање и евалуација интерфејса човек-рачунар. Животни циклус софтвера и интеракција човек-рачунар. Стандарди и водичи за реализацију корисничког интерфејса. Алати за развој корисничког интерфејса. Нове парадигме за интеракцију: свеприсутно рачунарство, виртуелна реалност, проширена реалност, мултимодални интерфејси, хипертекст.


Системи база података

Увод у системе база података: Кратак преглед релационог модела података и релационих упитних језика. Основни концепти система база података. Архитектуре система базе података. Модерни изазови за Системе база података. Напредне технике коришћења SQLа: различити типови спојева код SQLа, сет и баг семантика (поређење са релационом алгебром), рад са датумима у SQLу, угњеждени упити - корелисани и некорелисани, клаузула CASE, IN и EXIST упити, квантификовани упити (ALL и ANY), груписање података и напредне технике груписања. Систем за управљање базама података: преглед архитектуре, основних модула и функција, примери ових система. Запамћене процедуре, Тригери: појам, намена и коришћење тригера, синтакса наредбе за креирање тригера, типови тригера и грануларност, тригери на нивоу врсте и на нивоу израза, редослед извршавања тригера. Обрада и оптимизација упита: појам оптимизације упита, статичка и динамичка оптимизација, системски каталог, статистика базе података и оптимизација, индексне структуре и вишедимензионални индекси. Сигурност система база података: појам сигурности система база података, сигурност код система за управљање базама података (ДБМС), привилегије корисника – додела и одузимање (GRANT и REVOKE наредбе), пропагација привилегија, сигурност на нивоу погледа, статистичке базе података, DAC и MAC механизам сигурности. Објектно-оријентисана парадигма и базе података: ОО базе података, објекат код ОО база и идентитет објекта, OQL и SQL, објектно-релационе базе података, објектно-оријентисани и релациони модел података – разлике, предности и недостаци, структурни типови код објектно-релационих база података, пресликавање објектно-оријентисаног на релациони модел података.


Развој Web апликација

Основе HTML 5. Семантичко означавање елемената. Напредни концепти CSS-а. Основни концепти прилагодљивог (Responsive) Веб дизајна. Богати Веб кориснички интерфејси и AJAX.  Архитектура напредних Веб апликација. Доменски вођено пројектовање. Пројектни обрасци у пословним Веб апликацијама. MVC парадигма при развоју Веб апликација. Инверзија контроле. Серијализација и пренос података, XML и JSON. Oбјектно-релационо мапирање. HTTP протокол. REST Веб сервиси. Скалабилност и постизање високих перформанси Веб апликација.


Пројектовање и анализа алгоритама

Улога и значај алгоритама. Појам ефикасности и сложености алгоритма. Парадигме за генерисање алгоритама (метод грубе силе, итеративни алгоритми, рекурзивни алгоритми, елиминисање рекурзије, разлагање (divide-conquer), backtracking, динамичко програмирање, линеарно програмирање). Класификација алгоритама (алгоритми за сортирање, алгоритми тражења, алгоритми за обраду стрингова, алгоритми са графовима, геометријски алгоритми, криптографски алгоритми, алгоритми за компресију датотека, аритметички алгоритми, итд). Технике за израчунавање сложености. Критеријуми и мере за оцену сложености алгоритама. Основе анализе алгоритама: најгори, средњи и најбољи случај; емпиријско мерење перформанси алгоритама. Преглед техника доказивања. Коришћење вероватноће у оцени сложености алгоритама.  Структуре података и сложеност операција за рад са структурама података. Избор структуре података за имплементацију алгоритама. Алгоритми за рад са стринговима: ЛЦС, Кнут-Морис-Пратов алгоритам, Бозер-Моореов алгоритам, Рабин-Карпов алгоритам, примена коначних аутомата. Апроксимативно поклапање. Суфиксна стабла и суфиксни низови. Динамичко програмирање. Гриди алгоритми. ФФТ и ФФТ слични алгоритми. НП проблеми. САТ.


IV година


Вештачка интелигенција

На крају курса студент ће бити у стању да разуме основне проблеме, могућа решења и правце истраживања у вештачкој интелигенцији. Студент ће бити у стању да одговори на питања: шта је вештачка интелигенција, од чега се састоје експертни системи, шта је инжењерство знања и који се формализми користе за представљање знања. Студент ће бити оспособљен да препозна проблеме вештачке интелигенције и начине њиховог решавања преко алгоритама из различитих области вештачке интелигенције које је савладао. Студент ће бити оспосебљен да развије програме базиране на техникама вештачке интелигенције у Lisp-у и другим програмским језицима.


Рачунарска графика

Увод у интерактивну рачунарску графику и системе за рачунарску графику. Хардвер за рачунарску графику. Растерски графички алгоритми за цртање, испуну и исецање 2D примитива (линија, круг елипса). 2D и 3D геометријске трансформације. Компоновање трансформација. Алгоритми за остваривање реалности приказа. Модели боја. Светло и модели осветљења. Модели сенчења. Алгоритми за генерисање сенки. Моделирање кривих и површи (Splajn, Bezierove и NURBS криве и површи). Алати и софтвер за рачунарску графику. Графички API (GDI, GDI+, OpenGL). Интерактивно графичко програмирање.


Паралелни системи

Потребе за паралелним рачунарским системима (ПРС).Класификација ПРС. Перформансе рачунарских система.  Убрзање. Амдалов закон. Ефикасност. Ефективни паралелни алгоритми. Принцип неограниченог паралеллизма. Степен паралелизма. Грануларност програма. Зависности у програму. Зависности по подацима. Праве зависности. Антизависности. Излазне зависности. Елиминација зависности. Контролне зависности. Векторски рачунари. Архитектуре. Векторизација петљи. Процесорска поља.  Маскирање процесних елемената. Паралелизација угњежђених петљи. Примери SIMD алгоритама. Спрежне мреже (СМ). Статичке СМ. Динамичке СМ: једностепене и вишестепене.Рутирање. Мулипроцесори и мултирачунари.  Арбитража на магистрали. Кеш кохеренција. Хардверски протоколи кеш кохеренције: њушкала (Snoopy) и директоријумске шеме. Комуникација и синхронизација процеса у MIMD системима: семафори, монитори, техника слања порука. Примери алгоритама за MIMD системе. Мултипроцесори на чипу.


Пројектовање рачунарских мрежа

Основни концепти умрежавања. Комутација на нивоима 2 и 3. Карактеристике пасивне и активне мрежне опреме. Мрежни модели, хијерархијски модел пројектовања мрежа. Планирање основних сервиса, планирање дистрибуираних сервиса, планирање локалних сервиса, планирање поузданости мреже. Захтеви, идентификација и валидација. Дизајн мрежа. Логички дизајн, физички дизајн, тестирање, оптимизација и документација мреже. Процес пројектовања и имплементације мреже. Типични модели за имплементацију малих и средњих мрежа. Virtualne mreže. Trankovi. ISL i IEEE802.1 protokoli i enkapsulacija. VTP. Редундантне топологије. Протоколи за имплементацију редундантних топологија на другом нивоу OSI модела. STP i Rapid STPprotokoli. Рутирање између виртуалних мрежа. Virtualni interfejsi. Основни концепти интернет телефоније. Бежичне мреже, стандарди, принципи пројектовања, роминг сервис за мобилне уређаје. Безбедност мрежа. Типични сценарији напада. Основни концепти за повећање безбедности мрежа.


Пројектовање рачунарског хардвера

Процес и ток пројектовања. Окружења за симулацију и синтезу. Верификација кола. Пројектовање аритметичких кола. VHDL описи основних дигиталнх кола у VHDL-у. Компромиси у пројектовању. Пројектовање сложенијих рачунарских компоненти. VHDL опис и синтеза. Модел тока података.  Израчунавања вођена подацима. Пројектовање и имплементација процесора базираних на току података у Java окружењу. Пројектовање процесне јединице. Пројектовање управљачких модула. Пројектовање меморијског система. Пројектовање система магистрала. Пројектовање улазно-излазног подсистема. Управљање потрошњом кола. Пројектовање процесора посебне намене.


Методи и системи за обраду сигнала

Дискретни сигнали у временском и фреквентном подручју. Дискретна фуриеова трансформација (DFT) и Брза Фуриеова трансформација (FFT), z- трансформација и уопштења. Косинусна трансформација. Смпловање (одабирање) и реконструкција сигнала.Дискретни системи у временском и фреквентном подручју. Брза конволуција. Вишерезолуцијаска (Multi-rate) обрада сигнала. Спектрална анализа и кратка kratka (short time) Фуријеова трансформација. Пројектовање филтара. Ефекти квантизације.


Заштита информација

Елементи криптологије, криптографије и криптоанализе. Ауторизовани приступ. Методе идентификације. Развој система са ауторизованим приступом. Симетрична криптографија. Јавни и тајни кључ. Hash функције. Метода напада на заштићени систем. Сертификати, одржавање и издавање сертификата. Основни сигурносни протоколи. Типови malware програма.


Напредне базе података

Уводне теме: традиционалне релационе базе података, трансакције, ACID својства, опоравак и контрола конкуренције. Дистрибуиране базе података, модерни трендови и проблеми, скалабилност и проблеми реализације ACID својстава код таквих система. Интероперабилност и интеграција информација. Медијатори, Складишта података, Федеративне базе података. Објектне и објектно-релационе базе података - појам, основни концепти Базе података у Wеб окружењу. Семантички Wеб и базе података – појам, основни концепти, онтологије. XML и базе података. Релационе базе података и XML. Native XML базе података. NoSQL базе података: појам, основни концепти.


Архитектура и пројектовање софтвера

Увод у архитектуру и пројектовање софтвера. Основни принципи и методе пројектовања софтвера. Пројектовање софтвера применом пројектних образаца. Рефакторинг пројектовања у пројектне обрасце. Архитектура софтвера - основни принципи и методе. Модуларност софтверског система. Спрега, кохезија, интерфејси и конектори софтверских компоненти. Архитектурни стилови и обрасци. Развој и документовање архитектуре софтвера. Софтверске компоненте, апликациони оквири и middleware платформе. Архитектура enterprise апликација. Сервисно-оријентисана архитектура и Wеб сервиси. Моделом вођена архитектура (Model Driven Architecture - MDA) и развој софтвера.


Претраживање информација

Појам претраживања информација. Основне функције система за претраживабање информација. Компоненте система за претраживање информација. Инвертовани индекс као основна структура података за представљање докумената у системима за претраживање информација. Булов и векторски модел претраживања. Евалуација система за претраживање информација. Основе претраживања Webа, прикупљање страница са Webа, рангирање страница на основу анализе линкова.


Технологије за подршку учењу

Савремене платформе за подршку учењу; историја технологија за подршку учењу и појам учења подржаног технологијом. Е-учење, м-учење, е-тестирање и персонализовано учење и тестирање. Приступи учењу и врсте технолошке подршке учењу. Хардверска и софтверска инфраструктура платформи за подршку учењу. Системи за организацију учења (LMS); виртуелна окружења за учење (VLE); мултимедијалне и мултимодалне компоненте за учење; интелигентни туторски системи.


Програмски преводиоци

Формални језици и граматике, Аутомати као уређаји за препознавање језика. Лексички анализатор. Синтаксна анализа. LLk граматике и анализатори. Операторске раматике. LR анализатори. Генератори анализатора (Lex и Yacc). Међукодови. Локална оптимизација кода. Анализа на нивоу типова података. Опримизација кода. Статичка и динамичка расподела меморије. Интерпретатори. Асемблер и макроасемблер.


Мултимедијални системи

Увод и преглед области. Медији. Захтеви мултимедијалног процесирања. Мреже за мултимедију и протоколи за стриминг информација. Формати за звук, текст, мирну и покретну слику. Методе за компресију слике, аудио и видео сигнала. Потпуни МПЕГ-4 стандард за мултимедију. Други МПЕГ стандарди. Заштита мултимедијалних садржаја и методе за wathermarking. Врсте мултимедијалних система и примене (нпр. видеоконференције, учење на захтев, итд.). Архитектуре мултимедијалних система. Перформансе мултимедијалних система. Мобилни мултимедијални системи. Перспективе развоја мултимедијалних система.


Мобилни системи и сервиси

Увод у мобилне системе и сервисе. Мобилни рачунарско/комуникациони уређаји, паметни телефони, таблети. Бежичне мреже и протоколи. Оперативни системи, middleware платформе и програмска окружења за развој мобилних апликација и сервиса. Архитектура и пројектовање мобилних апликација и сервиса. Мобилне Wеб апликације и Mobile 2.0. Кориснички интерфејси мобилних апликација и сервиса. Управљање подацима у мобилним апликацијама и мобилне базе података. Мобилна сигурност. Мобилна размена порука. Мобилно позиционирање. Локационо-засновани и контекстно-свесни сервиси. Савремене апликације: мобилно пословање, интелигентни транспортни системи, туристички водичи, мобилна здравствена заштита, мобилне игре, управљање ванредним ситуацијама, итд.


Информационе технологије и системи

Увод (Кратак преглед примене информационих система, Информатика, Информационе технологије.) Платформе информационих система (Развој заснован на платформи, Сервисна магистрала, Сервисна оријентација, Дистрибуиране платформе, Мобилне платформе, Wеб платформе, Рачунарсво у облаку), Програмирање ИТ инфраструктуре (Мрежни сервиси, Сервиси за обраду и смештај података, Сервиси за пренос порука), Агилне методологије (Скрум, Агилни менаџмент), Менаџмент информација и података (Пословна интелигенција, Рад са масовним подацима, Семантички системи) Софтверски интензивни системи (Колективна интелигенција, Програмирање система са масовним учешћем корисника, Информациони системи за управљање знањем, Колаборативни информациони системи).


Сервисно-оријентисане архитектуре

Увод у сервисно-оријентисано рачунарство (SOC) и сервисно-оријентисану архитектуру (SОА). Основни принципи сервисно-оријентисаног рачунарства: комуникација, координација, стање, сигурност. Анализа и пројектовање система сервисно-оријентисане архитектуре. Сервисно-оријентисана архитектура и Wеб сервиси. Основне технологије Wеб сервиса (SOAP, WSDL i UDDI). REST принципи и RESTful Web сервиси. Композиција, координација и оркестрација сервиса. Интеграција апликација и система на нивоу организације и Enterpise Service Bus (ESB) технологије. Сигурност у сервисно-оријентисаној архитектури. Имплементација SОА на развојним платформама JavaЕЕ и .NET. Стандарди и спецификације Wеб сервиса. Сервисне платформе (OSGi).Сервисно-оријентисано рачунарство и рачунарство у облаку.


Рачунарски вид

Увод и историјат области рачунарског вида. Операције над сликама. Рачунање и употреба хистограма. Бинаризација и сегментација слика. Морфолошке операције. Филтрирања слика. Детекција ивица и углова. Детекција контура и линија. Детекција кругова и елипси. Детектовање и упаривање карактеристичних тачака. Трансформација слика. Калибрација камере (корекција радијалне дисторзије). Процена пројекционих релација између пара слика. Обрада видео секвенци (детекција покрета, идентификација и праћење објеката). Методе за реконструкцију тродимензионалних сцена.


Складиштење података и откривање знања

Модел података за Складишта података. Концепти, алгоритми, технике и системи за складиштење података и откривање знања. Архитектуре складишта података. Имплементација складишта података: екстракција података, пречишћавање, трансформација, data cube и учитавање. OLAP обрада упита. Процес откривања знања. Архитектура система за откривање знања. Веза система за откривање знања са складиштима података и OLAP системима. Претходна обрада података. Технике откривања знања. Упитни језик за откривање знања. Класификација и предикција. Анализа кластера. Откривање знања код комплексних типова података (из просторних и мултимедијалних база података). Апликације за откривање знања и трендови развоја - откривање знања у тексту, на Вебу, претраживање Веба, ранг страница, Веб спам.


Алгоритми логичких игара

Математичка основа логичких игара. Математички модели логичких игара - примери. Опште класе логичких игара. Карактеристичне логичке игре. Основе алгоритама логичких игара. Појам комплексности и комбинаторне експлозије. Методе за превазилажење проблема комплексности. Метода хеуристичког сечења стабла одлучивања (forward pruning). Ограничавање експанзије стабла. Основни алгоритми за обраду стабла у логичким играма. Alfa-Beta,PVS,Null-move,NegaScout,MTD(f),Probe и Multu-Cut ,Quiescence,MVV-LVA i SEE процедуре. Помоћне процедуре и хеуристике (Minimal Window Search, ETC, History,Futility,Contempt factor). Алтернативни алгоритми логичких игара - Берлинеров алгоритам. Паралелни алгоритми логичких игара. Примена транспозиционих база у логичким играма. Евалуационе функције. Паралелни и дистрибуирани алгоритми логичких игара. Client-Server архитектура као основа имплементације логичких игара на интернету. Примери и анализа инсталираних великих система за даљинско играње логичких игара (facebook games, playchess server).


Меморијски системи

Технологије меморијских медијума. Хијерархијска организација меморије. Кеш меморије у више нивоа. Динамичке RAM (DRAM) меморије. Видео меморије. Флеш меморије. Магнетни дискови и оптичке меморије. Редундантна поља магнетних дискова (RAID). Виртуелне меморије: са страничном организацијом, са сегментном организацијом, са сегментно-страничном организацијом. Кеш меморије у виртуелном меморијском простору.


Социјални и правни аспекти информатике

Инжењерска етика (ИЕЕЕ Етички код). Домаћа и међународна правна регулатива. Ауторска права. Патенти. Заштита производа. Лиценцирање производа. Технике заштитте. Гаранција. Уговарање. Процедуре јавних набавки. Информатички криминал. Рачунарско вештаћење.


Пословне комуникације

Основни елементи комуникација. Структура комуникативног процеса. Врсте комуникација. Комуникациони аспекти пословних односа. Основна правила и принципи у пословним преговорима. Техника вођења пословних преговора. Основна обележја пословних комуникација. Односи с јавношћу. Конференција за новинаре. Лидерство. Биографија. Пословни бонтон. Интерент и електронско пословање. Форме електронског пословања. Ризици и безбедности електронског пословања. Утицај интернета на обликовање и развој савременог друштва. Европски правни оквир за електронске комуникације. Правни и етички проблеми пословања на интернету. Заштита приватности.


Инжењерско образовање и одрживи развој

Порекло термина и историјски развој идеје о образовању. Образовање за инжењере у Србији. Појам савременог друштва. Технолошке промене, знање и појава нових материјала. Инжењеринг, инжењерска етика и важност етике у техници и друштву. Одрживи развој. Филозофија, принципи и пракса одрживог развоја. Визије и приступи одрживом развоју. Улога међународне заједнице у формирању „планетарне“ политике одрживог развоја. Светски форуми и стратешка документа о утврђивању приоритета, циљева и политика одрживог развоја на глобалном и локалном нивоу. Одрживи развој као алтернатива традиционалној политичкој и економској парадигми. Улога технологије у одрживом развоју. Одрживи развој и промена технологије. Зависност од технолошке промене, неуспех технолошких побољшања  и неуспех усвајања алтернативних технологија. Превентивно инжењерство и одрживи развој.  Инструменти за вођење еколошке политике. Европски програми, фондови и пројекти. Еколошке последице и научне технолошке револуције.

 

Детаљна књига предмета са предметним наставницима и сарадницима: Књига предмета

Koнтакт

Адреса: Александра Медведева 14, 18106 Ниш

Тел: +381 (18) 529-105

Факс: +381 (18) 588-399

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

ПИБ: 100232259

Текући рачун: 840-1721666-89