Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению «Информатика и ВТ»

Форма проведения вступительного экзамена

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.

Аппаратное обеспечение

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.

Программное обеспечение

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

Порядок проведения экзамена

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.

Порядок конкурсного отбора и зачисления

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.