Вступительный экзамен может проводиться в различной форме в зависимости от имеющегося задела, опыта работы, знаний, умений и навыков испытуемого.
Форма 1. При наличии защищенной выпускной работы бакалавра или дипломного проекта специалиста экзамен может быть проведен в виде предоставления соответствующей работы на конкурс, если она имеет тематику, соответствующую направлению магистратуры:
· программирование распределенных систем и web-программирование (не дизайн);
· системное программирование (операционные системы, драйверы, программирование встроенных микропроцессоров);
· программирование баз данных;
· программирование языковых систем и трансляторов;
· прикладное программирование (разработки повышенной сложности и объема);
· моделирование, системы автоматизированного проектирования;
· администрирование, защита и компьютерная безопасность (комплексные разработки и оригинальные решения);
· программирование микропроцессорных систем и специализированных контроллеров, разработка систем управления на их основе;
· комплексное проектирование локальных сетей, корпоративных систем на их основе, установка, настройка и эксплуатация систем администрирования, контроля трафика и.т.п;
· микропроцессоры, микроконтроллеры и микропроцессорные системы: проектирование, настройка, эксплуатация;
· высокопроизводительные, кластерные и GRID-системы: администрирование, производительность, конфигурирование, настройка.
Форма 2. При достаточно
глубокой теоретической подготовке и наличии навыков, опыта работы или
собственных разработок по одной из перечисленных дисциплин, входящих в учебный план подготовки
бакалавров, экзамен может быть проведен в виде собеседования по этой
дисциплине. При этом заранее должен быть
согласован перечень вопросов и круг систем, по которым будет проводиться
собеседование. В качестве основы может быть взят перечень экзаменационных
вопросов и задач из учебного плана соответствующей дисциплины. В ответе на
любой вопрос должны присутствовать как элементы теории (определения, терминология,
методы, алгоритмы), так и практического применения (примеры реализации,
фрагменты программ). Перечень дисциплин:
· объектно-ориентированное программирование (на примере конкретного языка и среды программирования);
· операционные системы (на примере выбранной ОС);
· системы подготовки программ и трансляторы (на примере конкретного языка программирования и компилятора (интерпретатора)) (сюда же входят системы редактирования связей, загрузчики, интеллектуальные системы с элементами лексического/синтаксического/семантического анализа);
· базы данных, системы представления знаний;
· распределенные системы и сети (на примере конкретной архитектуры или системы программирования);
· структуры и алгоритмы обработки данных (на примере программирования сложных структур данных и нетривиальных алгоритмов);
· микропроцессорные системы и контроллеры.
Форма 3. Экзамен сдается как обычный теоретический экзамен по приведенному ниже списку вопросов. Вопрос выдается непосредственно при проведении экзамена.
1. Классификация, структурные схемы процессоров и их сравнительная оценка. Классификация, функции, основные характеристики устройств управления ЭВМ.
2. Структуры команд ЭВМ, адресность ЭВМ. Место адресного сопроцессора в структуре ЭВМ. Этапы исполнения команд, рабочий цикл процессора. Конвейер команд.
3. Структуры, сравнительная оценка микропрограммных и схемно–логических устройств управления. Способы адресации микрокоманд и их сравнительная оценка. Реализация ветвлений в микропрограммах.
4. Прерывание программ. Этапы обработки прерываний; структуры систем прерываний и их сравнительная оценка. Определение допустимого момента прерывания. Организация вхождения в прерывающую программу, возврат к прерванной программе.
5. Структура памяти ЭВМ. Способы организации оперативной памяти. Кэш–память и её место в структуре процессора. Структурная организация Кэш–памяти, алгоритмы свопинга.
6. Виртуальная память и её организация в ЭВМ. Организация, хранение, использование страничных таблиц. Замещение страниц при страничной организации памяти. Формирование адресов при странично–сегментной организации памяти на примере микропроцессора Intel 486 или Pentium.
7. Архитектура, организация ввода–вывода в ЭВМ. Ввод–вывод с прямым доступом к памяти. Основные функции контроллера прямого доступа к памяти (ПДП). Сопроцессоры (каналы) ввода–вывода: назначение архитектура, режимы работы. Основное отличие сопроцессора ввода–вывода и контроллера ПДП.
8. Принципы организации контроля функционирования ЭВМ. Классификация методов контроля и их краткая характеристика.
9. Параллельные вычислительные системы. Принципы организации параллельной обработки информации и типы параллелизма. Классификация параллельных систем. Конвейерные вычислительные системы. Матричные системы и однородные вычислительные среды. Транспьютеры и их классификация.
10. Организация взаимодействия вычислительных элементов в параллельной системе по данным и по управлению. Проблемы распараллеливания вычислений для систем различных классов.
11. Системы телеобработки данных, компьютерные сети. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Уровни, протоколы, интерфейсы. Протоколы сетей и способы их реализации. Локальные и распределенные сети.
12. Локальные сети (ЛВС), принципы построения. Топология локальных вычислительных сетей. Методы управления доступом к передающей среде. Детерминированные методы. Случайные методы доступа к передающей среде. Особенности структуры протоколов в ЛВС.
13. Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней. Мосты и коммутаторы. Концентраторы и сетевые адаптеры. Маршрутизация. Маршрутизаторы. Принципы построения составных сетей на основе протоколов сетевого уровня.
14. Языки программирования высокого уровня. Структура и сравнительная характеристика: типы данных, классы памяти (локальная, глобальная, динамическая), модульная организация данных и алгоритма.
15. Технология структурного программирования: нисходящее, пошаговое, модульное программирование алгоритма и данных.
16. Технология объектно-ориентированного программирования. Класс, объект, метод, конструктор, деструктор, наследование, полиморфизм, шаблоны.
17. Язык ассемблера. Макрообработка.
18. Мультипрограммирование, системы пакетной обработки, разделения времени, реального времени. Задание, задача, процесс, поток. Системные и прикладные задачи (процессы). Ядро. Концепция операционной системы (ОС) как системы независимых квазипараллельных процессов. Защита процессов. Режим пользователя и режим ядра. Системные вызовы.
19. Ресурсы ВС и управление ими в ОС. Ресурсы ОС: процессор, память, устройства, данные. Концепция ОС как системы распределения ресурсов между процессами (задачами). Основные принципы планирования ресурсов в ОС; критерии эффективности ОС.
20. Управление ЦП в ОС. Стратегии и алгоритмы разделения ЦП в ОС разделения времени. Понятие ядра ОС.
21. Управление памятью в ОС. Виртуальное и физическое адресное пространство. Аппаратные средства управления памятью. Стратегии управления ОП, свопинг (замещение задач). Понятие виртуального адреса и его преобразования в логический адрес. Методы управления виртуальной памятью, сегментно-страничное распределение с динамической загрузкой страниц. Понятие рабочего набора. Алгоритмы вытеснения страниц.
22. Управление вводом/выводом в ОС. Внешние устройства (ВУ) последовательного и произвольного доступа. Физический параллелизм работы ЦП и ВУ. Очереди ввода/вывода, буферизация. Драйверы.
23. Управление данными в ОС. Файлы, файловая система. Уровни файловой системы: физический, базовый, логический, их функции.
24. Синхронизация процессов в ОС. Механизмы синхронизации процессов: семафоры, почтовые ящики, порты.
25. Модульное программирование в ОС. Объектный, загрузочный модули, внешние ссылки. Библиотеки объектных модулей. Редактирование связей (компоновка загрузочного модуля). Статическое и динамическое связывание, DLL.
26. Трансляторы. Компиляция и интерпретация. Фазы трансляции: лексический, синтаксический, семантический анализ, генерация кода, оптимизация. Лексический анализ. Конечные автоматы и построение лексических анализаторов.
27. Синтаксический анализ. Формальные грамматики и языки. Восходящий и нисходящий разбор. Магазинные автоматы и их использование в синтаксических анализаторах.
28. Банки данных. База данных (БД), банк данных, система управления базами данных (СУБД). Модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная. Временные и пространственные БД. Функции и языковые средства СУБД. Этапы проектирования БД.
29.
Системы
искусственного интеллекта. Отличия знаний и данных. Процедурные и декларативные знания. Методы
представления знаний: продукции, логика предикатов, семантические сети, фреймы.
30.
Языки
логического программирования
Прием экзамена проводится комиссией, назначаемой приказом по университету, в составе: зав. кафедрой, ответственный за магистратуру, 1-2 преподавателя, осуществляющих научное руководство магистрантами.
Форма сдачи экзамена предлагается испытуемым и утверждается (или отвергается) кафедрой на основании представленных предварительных материалов и результатов собеседования с одним из членов комиссии.
При сдаче экзамена по форме 1 испытуемому необходимо подготовить в электронном виде краткое описание разработки (выполненной работы), пояснительную записку, а также рабочие материалы (демонстрационные программы, исходные тексты, описания), позволяющие оценить объем выполненной работы и степень участия и компетентности в ней испытуемого.
Комиссия в течение 2 недель рассматривает предоставленные материалы. При положительном решении оценка, выставленная ГЭК по данной работе, зачитывается как конкурсная. При возникновении вопросов по существу работы, а также при несогласии испытуемого с оценкой, может быть назначена процедура защиты. В этом случае дается 1 неделя для подготовки к защите представляемой работы. Необходимые материалы (демонстрационная программа, пояснительная записка, презентация) сдаются секретарю комиссии за 2 дня до экзамена. У него же можно получить образцы оформления. Экзамен назначается на конкретное время и проводится в форме доклада (5-7 мин), вопросов и обсуждения.
При сдаче экзамена по форме 2 испытуемому необходимо пройти собеседование с ведущим преподавателем по дисциплине, назначаемым распоряжением по кафедре. Испытуемому следует принести иллюстрирующие, рабочие или демонстрационные материалы (лекции, задачи, тесты, разработки, проекты и т.п.). Если в результате собеседования будет установлен достаточный общий уровень компетенции по данной дисциплине, то на основе рабочей программы дисциплины кафедрой редактируется и согласовывается список экзаменационных вопросов (тем) с учетом конкретного опыта, знаний и навыка испытуемого, но с сохранением не менее 50% исходного материала (в том числе теоретического) и выдается испытуемому за 1 неделю до экзамена.
При отрицательном решении кафедры по предоставленным материалам по формам 1,2 экзамен сдается на общих основаниях по форме 3. При сдаче экзамена по форме 3 на подготовку дается 1,5 часа, экзамен проводится по традиционной технологии. Возможны дополнительные вопросы по другим темам экзамена (основные положения) с целью выявления общего уровня подготовки и кругозора испытуемого.
При проведении конкурса определяются квоты на различные формы сдачи экзамена:
· по форме 1 – не более 60% от общего числа мест;
· по форме 2 – не более 20% от общего числа мест;
По каждой форме производится ранжирование по взвешенной оценке 2*<оценка за экзамен>+<средний балл диплома>. Не прошедшие по конкурсу по форме 1 и 2 также сдают экзамен по форме 3.
Программа утверждена на заседании кафедры Вычислительной техники НГТУ, протокол №6 от 27.04.09.
Зав. кафедрой ВТ, д.т.н., проф. В.В.ГУБАРЕВ
Ученый секретарь Г.В.ТРОШИНА
Программа утверждена на заседании Ученого Совета факультета автоматики и вычислительной техники , протокол № 6 от 20.05.09.