Сучасні комп’ютерні системи та компоненти

Анотація навчальної дисципліни

Мета вивчення дисципліни: Провести для майбутніх магістрів огляд перспективних технологій побудови сучасних спеціалізованих обчислювальних систем та розвинути уміння і навички їхнього практичного застосування.

Практичне значення та використання отриманих знань  Здатність проводити дослідження на відповідному рівні. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. Здатність генерувати нові ідеї (креативність). Здатність приймати обґрунтовані рішення. Здатність розробляти алгоритмічне та програмне забезпечення, компоненти комп’ютерних систем та мереж, Інтернет додатків, кіберфізичних систем з використанням сучасних методів і мов програмування, а також засобів і систем автоматизації проектування. Здатність будувати архітектуру та створювати системне і прикладне програмне забезпечення комп’ютерних систем та мереж. Здатність використовувати та впроваджувати нові технології, включаючи технології розумних, мобільних, зелених і безпечних обчислень, брати участь в модернізації та реконструкції комп’ютерних систем та мереж, різноманітних вбудованих і розподілених додатків, зокрема з метою підвищення їх ефективності. Здатність ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу програмно-технічних засобів, комп’ютерних систем, мереж та їхніх компонентів. Здатність обирати ефективні методи розв’язування складних задач комп’ютерної інженерії, критично оцінювати отримані результати та аргументувати прийняті рішення. Здатність розв’язувати проблеми при розробці та дослідженні складних спеціалізованих комп’ютерних систем. Здатність вирішувати проблеми за наявності неповної або обмеженої інформації в галузі вбудованих, кіберфізичних систем  та їх компонентів.

Основні результати навчання
ПРН1. Застосовувати загальні підходи пізнання, методи математики, природничих та інженерних наук до розв’язання складних задач комп’ютерної інженерії.
ПРН4. Застосовувати спеціалізовані концептуальні знання, що включають сучасні наукові здобутки у сфері комп’ютерної інженерії, необхідні для професійної діяльності, оригінального мислення та проведення досліджень, критичного осмислення проблем інформаційних технологій та на межі галузей знань.
ПРН9. Розробляти програмне забезпечення для вбудованих і розподілених застосувань, мобільних і гібридних систем.
ПРН11. Приймати ефективні рішення з питань розроблення, впровадження та експлуатації комп’ютерних систем і мереж, аналізувати альтернативи, оцінювати ризики та імовірні наслідки рішень.
ПРН14. Вміти обирати та досліджувати програмно-технічні компоненти спеціалізованих комп’ютерних систем.
ПРН15. Вміти застосовувати принципи, засоби і методи проєктування та дослідження складних спеціалізованих та вбудованих систем.
ПРН16. Вміти обирати методи вирішення проблем при розробці програмно-технічних засобів складних систем з використанням сучасних інформаційних технологій.
ПРН18. Вміти використовувати методи моделювання та інформаційні технології для підвищення ефективності комп’ютерних систем та мереж.
ПРН19. Вміти застосовувати інтелектуальні методи обробки даних; мережні, мобільні, хмарні технології; інтелектуальні компоненти та елементи Інтернету речей, IT-інфраструктур, інтерфейси та протоколи взаємодії компонентів.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень.
Лекція 1 «Ієрархічні системи збереження даних».
 
2 тиждень. 
Лабораторне заняття 1 Огляд реалізації файлової системи fat32».
 
3 тиждень. 
Лекція 2 «Журналювання в файлових системах.»
 
4 тиждень. 
Лабораторне заняття 2 «Огляд реалізації файлової системи ext2».
 
5 тиждень. 
Лекція 3 «Паралельні на розподіленні системи баз даних».
 
6 тиждень. 
Лабораторне заняття 3 «Огляд реалізації файлової системи ext3».
 
7 тиждень. 
Лекція 4 «MapReduce. Розподілені системи обробки даних».
 
8 тиждень. 
Лабораторне заняття 4 «Огляд реалізації функціональної мови програмування miniML».
Модульна контрольна робота 1.
 
9 тиждень. 
Лекція 5 «Файлові системи для збереження мультимедійних даних».
 
10 тиждень. 
Лабораторне заняття 5 «Реалізація генератору кода функціональної мови програмування miniML для підвищення коефіцієнту паралельності».
 
11 тиждень. 
Лекція 6 «Метакомпілятори та аналіз алгоритмів».
 
12 тиждень. 
Лабораторне заняття 6 «Огляд розподіленої файлової системи CEPH».
 
13 тиждень. 
Лекція 7 «Сучасні методи обчислень на графічних процесорах».
 
14 тиждень. 
Лабораторне заняття 7 «Огляд розподіленої файлової системи CEPH (продовження)».
 
15 тиждень. 
Лекція 8 «Віртуальні машини».
 
Модульна контрольна робота 2.

Самостійна робота: Самостійна робота складає 60 годин. Самостійна робота здобувача відбувається впродовж семестру та складається з підготовки до аудиторних занять, контрольних заходів, індивідуальних завдань. 

Консультації: здійснюються викладачем впродовж семестру згідно розкладу.

Оцінювання результатів навчання

Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.

Модуль 1
Повне виконання лабораторних завдань 1 – 3 – 21 балів (по 7 балів кожне).
Модульна контрольна робота 1 – бездоганне виконання 29 балів (в кожному завданні модульної контрольної роботи наведено максимальну кількість балів за виконання кожного завдання).
Модуль 2
Повне виконання лабораторних завдань 4 – 7 – 20 балів (по 5 балів кожне).
Модульна контрольна робота 2 – бездоганне виконання 30 балів (в кожному завданні модульної контрольної роботи наведено максимальну кількість балів за виконання кожного завдання).

Посилання на рекомендовані джерела

1. Approach to Programming 1st Edition / Guy Cousineau, Michel Mauny, Cambridge University Press; 1st edition (October 29, 1998), 460p, ISBN-13: 978-0521576819, ISBN-10: 0521576814.
2. ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА И АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА, ЦВЕТНОЕ ИЗДАНИЕ / Харрис Д.М., Харрис С.Л., Москва: Вид-во ДМК Пресс, 2017.- 792с, ISBN: 978-5-97060-570-7.
3. OPERATING SYSTEMS Third Edition / Andrew S. Tanenbaum. Prentice Hall PTR. PH. Opper Saddle River, New Jersey 07458 phptr.com.