Recomandări metodice generale

Programarea calculatoarelor electronice este un domeniu marcat de trei direcţii ştiinţifice – informatică, matematică, tehnică – şi este destinat cercetării, proiectării, elaborării şi modernizării metodelor ce constituie baza comunicării utilizatorului cu calculatorul, contribuie la automatizarea şi intelectualizarea acestui proces, la extinderea ariei de aplicabilitate a calculatorului. Programul examenului de doctorat este orientat spre acumularea unui minim de cunoştinţe necesare competitorilor la această specialitate.

Conţinutul cursului

Tema 1. Sisteme de operare
Cuvinte cheie: sisteme de operare (SO), SO MS DOS, SO WINDOWS, SO UNIX.

Principiul organizării funcţionării calculatoarelor electronice (CE) pe baza sistemelor de operare (SO). Interacţiunea nivelurile Software şi Hardware. Procesarea întreruperilor. Compilarea. Editarea. Încărcarea. Executarea. Repartizarea memoriei operative, fenomenul fragmentării. Repartizarea memoriei prin segmentare. Sistemele de fişiere. Stocarea datelor. Metode de gestiune a stocurilor de date. Procesarea întreruperilor de intrare - ieşire.

Particularităţile SO WINDOWS. Deosebirea dintre SO WINDOWS şi SO MS DOS. Regimurile de lucru ale SO WINDOWS. Modele de memorie WINDOWS. Componentele SO WINDOWS. Noţiune de regim monoutilizator, multiutilizator, monoprogram, multiprogram a SO. Noţiune de multitasking cooperativ şi controlat. Partajarea resurselor.

Particularităţile SO UNIX. Componentele SO UNIX. Regimurile de organizare a execuţiei programelor. Procesele UNIX.

Tema 2. Sisteme de programare
Cuvinte cheie: Limbaje naturale, limbaje formale, gramatici formale, automate finite, limbaje independente de context (IC), limbaje procedurale, limbaje orientate pe problemă, limbaje orientate la procesarea paralelă, structuri şi formate de date, metode de sortare, translatoare, gramatici LR(k), sisteme de timp real.

Limbaje naturale şi formale. Gramatici formale, clasificarea Chomsky. Gramatici regulate. Automate finite, automate cu memorie stivă. Echivalenţa limbajelor independente de context (IC) şi a automatelor cu memorie stivă. Limbaje IC deterministe. Limbaje procedurale şi limbaje orientate pe problemă. Direcţiile dezvoltării şi perfecţionării limbajelor procedurale: generarea dinamică a obiectelor, utilizarea taxoanelor, ameliorarea expresivităăii. Limbaje orientate la procesarea paralelă şi repartizată. Structuri şi formate de date, tabele şi organizarea trierii în ele. Metode de sortare. Clasificarea translatoarelor: compilatoare şi interpretoare Etapele translării: analiza lexicală, sintactică şi semantică; optimizarea; generarea codului final; asamblarea. Analizoare sintactice, algoritmi ascendenţi şi descendenţi, studiu comparativ. Problemele analizei descendente, metode de soluţionare. Organizarea analizei descendente fără reveniri. Tipuri de analizoare ascendente: precedenţa simplă şi slabă, gramatici LR(k). Gestiunea memoriei în faza de execuţie: alocare. statică, dinamică cu stivă de înregistrări şi dinamică cu fragmentare. Alocarea memoriei pentru variabile simple, tablouri, variabile caracteriale şi structuri de înregistrare. Organizarea transferului de parametri între modulele programului: transfer prin referinţă, prin valoare, prin nume. Câmpuri comune de memorie. Problema complexării modulelor din diferite limbaje, conectarea mediului, interfaţa informaţională, organizarea gestionării. Particularităţile sistemelor de timp real. Tipuri abstracte de date. Metode de formalizare a semanticii. Semantica operatională, denotaţională şi axiomatică.

Tema 3. Sisteme de programare
Cuvinte cheie: baze de date, sisteme de gestiune a bazelor de date (SGBD), securitatea datelor, SGBD CACHE.

Principiile fundamentale ale elaborării SGBD. Baze de date în reţea, ierarhice şi relaţonale. Facilităţi lingvistice ale SGBD. Limbaje de descriere a datelor. Limbaje de manipulare a datelor. Baze de date relaţionale. Normalizarea datelor. Algebra relaţională, calculul relaţional. Asigurarea securităţii datelor. Produse program utilizate la exploatarea bazelor de date. Particularităţile sistemului de gestiune a bazelor de date CACHE.

Tema 4. Tehnologia programării
Cuvinte cheie: programarea structurată, corectitudinea programelor, testarea rogramelor, programarea orientată pe obiecte.

Metodele programării structurate. Structuri de bază. Teorema despre structurarea programelor. Demonstrarea corectitudinii structurării programelor. Tehnologia programării structurate. Depanarea şi testarea programelor. Metode de depanare a programelor. Facilităţi de automatizare a depanării în limbajele de programare. Metode de testare a programelor. Noţiunile de bază ale programării orientate pe obiecte: clase, obiecte, metode, proprietăţi. Metode statice şi virtuale. Incapsularea proprietăţilor. Moştenirea. Organizarea dependenţelor virtuale. Dirijarea prin intermediul evenimentelor. Bazele programării funcţionale.

Tema 5. Produse program. Teoria şi practica proiectării
Cuvinte cheie: structuri de date, module, reenterabilitate, compilator, recursivitate.

Proiectarea structurilor de date. Nivelurile de descriere a structurilor de date. Tipurile structurilor de date. Proiectarea modulelor. Specificarea modulelor. Proprietăţile modulelor. Module funcţional şi informaţional fiabile. Clastere. Reenterabilitatea. Reutilizabilitatea. Noţiune de recursie. Definiţii şi programe recursive. Proprietăţi ale algoritmilor recursivi. Construirea programelor overlay. Sisteme de elaborare a compilatoarelor, generatoare de compilatoare.

Tema 6. WEB Design
Cuvinte cheie: website, proiectarea produselor program, proiectarea website-ului.

Bazele ingineriei de programare. Ciclul de viaţă al Websitului. Modelele de Analiză şi Proiectare. Metodologia şi tehnologia proiectării Websitului. Modelul spirală. Modelul Microsoft Solutions Framework (MSF). Proiectarea conceptuală. Proiectarea logică. Proiectarea fizică. Umplerea Websitului cu informaţii. Elementele interfeţei utilizatorului. Reprezentarea Websitului din punctele de vedere: a cazurilor de utilizare, al structurii logice şi grafice, a design-ului, a componentelor, a amplasării. Prelucrări grafice. Psihologia design-ului. Selectarea culorilor. Modele de culori. Elaborarea Websitului. Programarea şi scrierea părţii funcţionale. Optimizarea Websitului. Testarea: verificarea mijloacelor de navigare, completitudinea datelor, corectitudinea referinţelor şi ortografiei. Plasarea Websitului în Internet. Definirea componentei. Tipurile componentelor. Componente de tip sursă şi componentele executabile. Asistenţa Websitului. Modificarea şi dezvoltarea Websitului. Crearea arhivei de noutăţi. Reînnoirea informaţiei în Website. Indexarea paginii Web în sistemul de cautare.

Tema 7. Software. Calitatea şi fiabilitatea
Cuvinte cheie: caracteristicile calităţii produselor program, fiabilitatea produselor program, sisteme criptografice.

Caracteristicile calităţii produselor program. Indicii şi modelele fiabilităţii, metode de determinare a productivităţii programelor. Corectitudinea produselor program. Noţiune de fiabilitate. Element de fiabilitate. Etapele de studiere a fiabilităţii şi a protecţiei sistemelor informaţionale. Definirea indicilor de fiabilitate. Protecţia informaţiei prin cifrare şi descifrare. Asigutatea fiabilităţii în sistemele informaţionale, reţele de calculatoare. Proiectarea canalului de legătură. Elementul de fiabilitate a sistemului informaţional. Algoritmi de calcul a fiabilităţii sistemelor nereparabile. Descrierea algoritmilor: metoda verbala şi cu scheme logice. Programul - ca formă a descrierii algoritmului de fiabilitate. Sisteme criptografice simetrice şi asimetrice.

Tema 8. Tehnologii informaţionale inteligente
Cuvinte cheie: cunoştinţe, modele de reprezentare a cunoaşterii, mulţimi fuzzi, logică fuzzi, tehnologii informaţionale inteligente, produse program inteligente, rezolvitoare de probleme, interfeţe inteligente, baze de cunoştinţe.

Testul Turing. Date. Informaţii. Cunoştinţe. Modele de reprezentare a cunoaşterii. Reprezentarea cunoaşterii prin producţii. Reprezentarea cunoştinţelor prin reţele semantice. Reprezentarea cunoştinţelor prin cadre şi scenarii. Reprezentarea cunoştinţelor prin logică. Reprezentarea cunoştinţelor prin reţele neuronale. Incertitudine şi imprecizie. Logica fuzzy. Mulţimi fuzzy. Operaţii cu mulţimi fuzzy. Procesul de inferenţă fuzzy. Utilizarea mulţimilor fuzzy în sistemele inteligente. Tehnologii informaţionale inteligente. Structura şi principiul de funcţionare a unui produs program inteligent. Proiectarea unui produs program inteligent. Elaborarea limbajului utilizatorului final. Proiectarea interfeţei profesionale a Sistemului Informaţional Inteligent. Proiectarea Bazei de cunoştinţe Sistemului Informaţional Inteligent. Avantajele produselor-program inteligente. Proiectarea rezolvitorului de probleme a produsului program inteligent.

Tema 9. Programarea logică
Cuvinte cheie: limbagul PROLOG, limbagul VISUAL PROLOG.

Limbajul PROLOG. Structura unui program în PROLOG. Fapte. Întrebări. Conjuncţii de scopuri. Reguli. Întrebări asupra regulilor. Scopuri interne şi externe. Reguli recursive. Controlul BACKTRACKING-ului. Arbori de căutare. Arbori de demonstrare. Arbori AND-OR. Liste în PROLOG. Predicate asupra listelor. Predicatele: afişarea listei, afişarea inversă a listei, lungimea listei, este membru al listei, poziţia elementului în listă, elementul minimal al listei, elementul maximal al listei, eliminarea elementului din listă, eliminarea condiţionată a elementului din listă, concatenarea listelor. Predicatul FINDALL.

Tema 10. Reţele neuronale artificiale
Cuvinte cheie: reţele neuronale artificiale.

Neuronul artificial. Reţele neuronale cu reacţie înainte (feedforward). Învăţarea reţelelor feedforward. Algoritmul de propagare înapoi (backpropagation). Linear separabilitatea. Reţele neuronale feedforward total conectate: cu un nivel, cu două nivele, cu trei nivele. Reţele neuronale feedforward local conectate: cu un nivel, cu două nivele, cu trei nivele. Reţele neuronale feedforward cu extractori ierarhici de trăsături (EIT).

Tema 11. Sisteme expert
Cuvinte cheie: sisteme expert, reţele neuronale artificiale,generatoare de sisteme expert, proiectarea sistemelor expert.

Domeniile de aplicare a Sistemelor Expert. Structura şi principiul de funcţionare al Sistemelor Expert. Sisteme expert statice şi dinamice. Clasificarea sistemelor expert şi a mediilor de realizare. Proiectarea Sistemelor Expert. Ciclul de viaţă al unui Sistem Expert.Generatoare de sisteme expert. Generatorul de Sisteme Expert GURU. Structura unui program inteligent în mediul de programare GURU. Proiectarea unui Sistem Expert de clasificare. Proiectarea unui Sistem Expert de diagnostic financiar a unităţilor economice.

Tema 12. Luarea deciziilor
Cuvinte cheie: sisteme suport pentru asistarea deciziilor.

Problema luării deciziei. Procesul decizional. Structura procesului decizional. Obiective. Criterii. Restricţii. Incertitudinea mediului decizional. Alternative. Metode matematice de ordonare şi selectare a alternativelor. Probleme multicriteriale. Ordonarea alternativelor în analiza multicriterială. Metoda ORESTE. Metoda PROMETHEE. Metoda ELECTRE. Metoda PĂIANJEN. Organizarea procesului de elaborare şi realizare a deciziilor. Automatizarea procesului decizional.

Tema 13. Interfaţa om - calculator
Cuvinte cheie: interfeţe inteligente, interfeţe în limbaj natural, tehnologii informaţionale inteligente, produse program inteligente.

Categoriile utilizatorului. Formele de comunicare: directive, meniuri, şabloane, pictograme. Dialogul intr-un limbaj natural limitat. Controlul, instruirea şi acordarea de ajutor utilizatorului. Adaptarea dialogului la necesităţile utilizatorului. Componenţa şi structura sistemului de dialog. Reprezentarea formală a structurii dialogului, modelele operaţionale şi informaţionale. Asigurarea informaţională a dialogului. Baza de date a dialogului. Serviciul de informaţii al sistemului de dialog. Hipertexte. Proiectarea sistemelor de dialog. Mijloacele instrumentale de elaborare a dialogului. Particularităţile testării şi depanării.

Tema 14. Algoritmi genetici
Cuvinte cheie: algoritmi genetici, programare evolutivă.

Structura şi principiul de funcţionare al unui algoritm genetic. Codul genetic. Procedurile algoritmului genetic. Elaborarea algoritmului genetic pentru rezolvarea problemei maximului unei funcţii. Elaborarea algoritmului genetic pentru rezolvarea problemei comisvoiajorului.

Literatura de specialitate

1. Sisteme informaţionale pentru afaceri /coord.: Oprea D., Airinei D., Fotache M. – Iaşi: Polirom, 2002.
2. Trăuşan-Matu Ştefan. Interfaţarea evoluată OM-CALCULATOR, MATRIX ROM, Bucureşti, 2000.
3. Analiza economico-financiară şi informatica de gestiune. /coord.: Willi Păvăloaia. – Bacău: Moldavia, 2000.
4. Oprea D. Analiza şi proiectarea sistemelor informaţionale economice. – Iaşi: Polirom, 1999.
5. Meyer Bertrand, Object-Oriented software construction, SECOND EDITION, ISE Inc. Santa Barbara (California), 1997.
6. Bolun Ion, Ion Covalenco. Bazele informaticii aplicative. Chişinău, ed.I, 1999. ed. II. 2001.
7. Courter Gini, Marquis Annette. Iniţiere în Microsoft office, Bucureşti: ALL Educational, 1999.
8. Popovici Dorin Mircea, Popovici IOan Mircea, Rican Jean Gabriel. Proiectare şi implementare SOFTWARE, Bucureşti: TEORA, 1998.
9. Andone Ioan, Şugui Alexandru. Baze de date inteligente în managementul firmei, Iaşi: Editura Dosoftei, 1997.
10. Meszaros Judith. Turbo PROLOG 2.0. Ghid de utilizare: Cluj-Napoca, Editura Albastră, 1996.
11. Tătar Doina. INTELIGENŢA ARTIFICIALĂ. Demonstrarea automată a teoremelor. Prelucrarea limbajului natural. Cluj-Napoca: Editura Albastră, 2001.
12. Andone Ioan, Şugui Alexandru. Sisteme inteligente în management, contabilitate, finanţe, banci şi marketing, Bucureşti: Editura economică, 1999.
13. Ionescu Gh. Gh., Cazan Emil, Negruţă Adina Letiţia. Modelarea şi optimizarea deciziilor manageriale. Cluj-Napoca: Editura Dacia, 1999.
14. Gaindric Constantin. Luarea deciziilor. Chişinău: Ştiinţa, 1998.
15. Sîmbotin Constantin. Sisteme Expert cu PROLOG. Bucureşti: editura Tehnică, 1997.
16. Toderean Gavril, Costeliu Mircea, Giurgiu Mircea. Reţele neuronale artificiale. Cluj-Napoca: Editura Albastră, 1995.
17. Zăhan Sorina, Maga Aurelian. Reţele neuronale: aplicaţii în telecomunicaţii. Cluj-Napoca: Editura Albastră, 1999.
18. Boldur-Lăţescu Gheorghe. Logica decizională şi conducerea sistemelor. Bucureşti, Editura Academiei Române, 1992.
19. Rădulescu Dorin, Gheorghiu Ovidiu. Optimizarea flexibilă şi decizia asistată de calculator. Bucureşti: Editura Ştiinţifică, 1992.
20. Nicolescu Ovidiu. Sistemul decisional al organizaţiei. Bucureşti: Editura economică, 1998.
21. Guran Marius, Filip Florin-Gheorghe. Sisteme ierarhizate, în timp real, cu prelucrare distribuită a datelor (PDD). Bucureşti: Editura Tehnică, 1986.
22. Dumitrescu D. Principiile inteligenţei artificiale. Cluj-Napoca: Editura Albastră, 1999.
23. Beбep P. Конфигурирование ПК на процессорах Pentium, MMX, AMD. Mocква, 1998.
24. Barbu Gheorghe, Văduvă Ion, Boloşteanu Mircea. Bazele Informaticii. Bucureşti, 1997.
25. Gremalschi Ludmila, Spinei Ion. SO al calculatorului personal. Chişinău, 1995.
26. Pierre Morvan ş.a. Disţionar de informatică. Bucureşti, Niculescu, 1999.
27. Norton Peter. Secretele PC. Bucureşti. Teora, 1996.
28. Florin Mircea Boian. Sisteme de operare interactive, Cluj-Napoca, 1994.
29. Pilat F.V., Ştefănescu I., Deaconu S. UNIX. Bucureşti, Ed. Teora, 1994.
30. Fulton Jennifer MS-DOS 6.2 pentru începători., Bucureşti, Ed. Teora, 1995.
31. Осуга С. Обработка знаний. /Trad. din limba japoneză, M.: Mир, 1989.
32. Şerbănaţi Luca-Dan. Limbaje de programare şi compilatoare. Editura Academiei Române, Bucureşti, 1987.
33. Streinu Ileana. LISP. Limbajul de programare al inteligenţii artificiale. Editura ştiinţifică şi enciclopedică, Bucureşti, 1986.
34. Корнеев В. В. и др. БАЗЫ ДАННЫХ интеллектуальная обработка информации. / 2-е издание. М.: Издатель Молгачева С. В., 2001.
35. Братко И. Программирование на языке ПРОЛОГ для искусственного интеллекта. М.: МИР, 1990.
36. Попов Э.В. и др. Статические и динамические экспертные системы. М.: Финансы и статистика, 1996.
37. Будилов В. А. Практические занятия по РНР4. Санкт-Петербург: Наука и техника, 2001.
38. Аверкин Н. А. И др. Толковый словарь по искусственному интеллекту. М. Радио и связь. 1992.
39. Бутаков Е.А. Методы создания качественного программного обеспечения ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1984.
40. Боэм Б., Браун Дж., Каспар Х., Липов М., Мак-Леод. Г., Мерит М. Характеристики качества программного обеспечения./ Перевод с английского Е. К. Масловского, М: МИР, 1981.
41. Майерс Г. Надежность проограммного обеспечения. М.: Мир, 1980.
42. Лингер Р. Милс Х. Уитт Б. Теория и практика структурного программирования. М.: Мир, 1982.
43. Требования и спецификация в разработке программ. М.: Мир, 1984.
44. Майерс Б., Бодуэн К. Методы программирования в 2-х томах. М.: Мир. 1982.
45. Зельковец М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения. М.: Мир. 1982.
46. Хендеpсон П. Функциональное пpогpаммиpование. Пpименение и pеализация, M: Миp, 1983.

Bibliografie suplimentară

1. Довгялло А. Н. Диалог пользователя и ЭВМ. Основы проектирования и реализация. Киев: Наукова думка, 1978.
2. Деннинг В., Эссиг Г., Маас С. Диалоговые системы человек-ЭВМ. Адаптация к требованиям пользователя, М.: Мир, 1984.
3. Системы разделения времени ЕС ЭВМ. Справочное пособие. М.: Финансы и статистика, 1982.
4. Мартин Дж. Программирование для вычислительных машин реального времени. М.: Наука, 1975.
5. Ахо А., Ульман Дж. Теория синтаксическго анализа, перевода и компиляции. т1-2. М.: Мир, 1978.
6. Мартин Дж. Oрганизация баз данных в вычислтельных системах. М.: Мир, 1989.
7. Язык описания данных КОДАСИЛ. М.: Статистика 1981.
8. Ульман Дж. Основа систем баз данных. М.: Финансы и статистика, 1983.
9. Пpатт Т. Языки пpогpаммиpования: Разpаботка и pеализация. М.: Миp, 1979.