Tiettekniikan pääaineen kurssit teknistieteellisessä kandidaattihjelmassa Tiettekniikka n yksi hakukhde ja pääaine Perustieteiden krkeakulun teknistieteellisessä kandidaattihjelmassa. Pääaineen tuttamisesta vastaavat mediatekniikan, tietjenkäsittelytieteen ja tiettekniikan laitkset. Pääaineen laajuus n 65 p. Lisäksi hjelman peruspinnissa n 15 p tiettekniikan peruskursseja. Pääaineen suunnittelun periaatteina n llut saada tarvittavat perusteet kaikista tiettekniikan saalueista (AAK: "Perus- ja pääainepinnt antavat piskelijalle laajan perusteiden tuntemuksen"). ä valitessa n pyritty hakemaan tiettekniikan (cmputer science) ydinsisältöä ACM CS2008/CS2013 Curriculumin mukaan. Tutkimuksen vahvuusalueita n paintettu jnkin verran ja nykyisen petuksen hyviä pulia n pyritty säilyttämään. Perinteisiä matalan tasn asiita (elektrniikkka, tietkne, käyttöjärjestelmä) n jätetty vähemmälle ja sin kknaan pis kanditasn pääaineesta. Yksi suunnittelun lähtökhta n llut, että jka lukukaudelle tulee yksi (ja vain yksi) studi- tai prjektimutinen kurssi. eli ns. "prjektiputki". Nämä kurssit suritetaan harjitustöillä eikä tentillä, ja niillä paintetaan luent-puksen sijasta ngelmalähtöistä ppimista ja ryhmätyöskentelyä sekä yleisten työelämätaitjen harjittelua. Tisaalta piskelijiden kurmitusta tasataan sillä, ettei pääaineessa le samaan aikaan muita prjektimutisia kursseja tai paljn työtä vaativia harjitustöitä. Peruspintihin kuuluvat tiettekniikan kurssit... 2 Ohjelminti 1... 2 Ohjelminti 2... 4 Tietrakenteet ja algritmit... 6 Tiettekniikan pääaineen paklliset kurssit... 8 Ohjelmintistudi 1: mediahjelminti... 8 Ohjelmintistudi 2: prjekti... 9 Ohjelmistprjekti 1 ja 2... 10 SCI-studi (10 p)... 11 Tietjenkäsittelyteria... 11 Tietkneverkt... 12 Tietkannat... 14 Pääaineen valinnaiset kurssit... 15 Tietknegrafiikka... 15 User Interfaces and Usability... 15 Datasta tietn... 16 Käyttöjärjestelmät... 17 Web Sftware Develpment... 17 Infrmatin Security... 18 Sftware Design and Mdeling... 19 1
Peruspintihin kuuluvat tiettekniikan kurssit Ohjelminti 1 Uusi hjelminnin peruskurssi. Opetellaan lukemaan hjelmia ja kirjittamaan niitä spesifikaatin mukaisesti. Pääasiallisena piskelumutna pienet harjituksia, jtka tehdään pareittain tai henkilökhtaisesti. Oli-hjelmintia sekä imperatiivisesti että (jnkin verran myös) funktinaalisesti. Vastuupettaja: Juha Srva Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: ei le Krvaa kurssit: T-106.1200 Ohjelminnin perusteet T (Java) T-106.1203 Ohjelminnin perusteet L (Java) T-106.1207 Grunderna i prgrammering (Java) T-106.1210 Ohjelminnin peruskurssi, sa 1 T-106.1212 Grundkurs i prgrammering Peridit: I-II Ajankhta TIK-kandissa: 1. syksy Ensimmäinen kurssikerta: syksy 2013 Esitiedt Tietkneen ja yleisimpien svellusten (esim. sähköpsti) peruskäyttötait. Ei esitietvaatimuksia hjelminnista. Tavitteet Vähimmäistavitteet ("must knw") Kurssin suritettuaan piskelija......ymmärtää miksi hjelminti n hyödyllistä ja n tivttavasti mtivitunut ppimaan lisää....tuntee hjelminnin ja li-hjelmintiparadigman keskeisintä käsitteistöä, esim. hjelmakdi, muuttuja, lukka, li, metdi, viittaus, tiettyyppi, parametri, palautusarv, lauseke, lista, valintakäsky tistkäskyt. Osaa keskustella näistä käsitteistä....saa sveltaa tuntemiaan käsitteitä lukiessaan ja kirjittaessaan hjelmia. Siis:...saa lukea (Scala-kielellä kirjitettuja) hjelmia jtka kstuvat useista yhteen timivista lukista ja tehdä päätelmiä niiden timinnasta (ainakin kun hjelmat vat krkeintaan sata kdiriviä pitkiä eivätkä sisällä eksttisia kielen piirteitä tai mutkikkaita algritmeja)....saa tteuttaa lukkia (Scala-hjelmintikielellä), kun annettu spesifikaati määrittelee tteutettavien lukkien julkiset rajapinnat....tuntee hjelmakdin tuttamiseen liittyvät työvaiheet kuten spesifikaatin lukeminen, kdin kirjittaminen ja testaus, ja saa käyttää hjelmijan työkaluja (esim. integritu svelluskehitin) apuna näitä tehtäviä surittaessaan....saa lukea hjelmakirjastjen dkumentaatita ja hyödyntää yksinkertaisia kirjastja. 2
...ymmärtää, että hyvä hjelmintityyli n tärkeää ja saa mutilla hjelmakdin siten, että se n ihmislukijalle selkeää (esim. järkevät sisennykset, muuttujien nimet). Muita keskeisiä tavitteita ("imprtant t knw") Myös seuraaviin tavitteisiin pyritään, jtta ludaan hyvät edellytykset jatkkursseilla menestymiseen: Kurssin suritettuaan piskelija......ymmärtää auttavasti, miten tietkne timii surittaessaan hjelman....tietää, mitä vat kääntäjä, tavukdi, kutsupin, virtuaalikne, jne. Ymmärtää esimerkiksi, että liiden luminen käyttää tietkneen muistia. Tuntee rskienkeruun perusajatuksen....saa funktinaalisen hjelmintiparadigman perusteita. Erityisesti:...ymmärtää, millainen n muuttumatn (''immutable'') alkikkelma tai muu li....saa sveltaa eräitä funktinaalisessa hjelminnissa usein käytettyjä standardifunktiita hjelmissa....saa lukea ja kirjittaa kdia, jssa välitetään funktiita parametreina....saa ainakin lukea hjelmia, jissa käytetään annyymejä funktiita....ymmärtää, mitä vat periytyminen ja piirteet (''traits'') ja saa sveltaa näitäkin tekniikita tteuttaessaan hjelmia spesifikaatin mukaisesti....tuntee useita erilaisia tapja varastida data-alkiita (esim. listat, taulukt, hakemistrakenteet). Osaa yksinkertaisissa tapauksissa valita, mikä tapa n tiettyyn hjelmaan kätevin....saa käyttää lukkakirjasta apuna laatiakseen hjelman, jka lukee ja kirjittaa (teksti)tiedstja....saa käyttää debuggeria virheiden etsimiseen hjelmista....ymmärtää auttavasti, että hjelmakdin laadun määrittävät muutkin seikat kuin sen timivuus (esim. mukattavuus, tehkkuus). Tietää, mitä n refaktrinti....tietää, mikä n graafinen käyttöliittymä ja ymmärtää pääpiirteissään, miten sellainen timii yhteen muun hjelman kanssa tapahtumienvälitystä hyödyntäen. Yllä lueteltujen tavitteiden lisäksi kurssilla n mahdllista tutustua alustavasti myös muihin aiheisiin, kuten rekursi ja hjelman suunnittelu. Tteutus/työmudt Harjitustehtäviä (pareittain tai yksin). Elektrniseen ppimateriaaliin perehtymistä itsenäisesti. Ohjausta tehtävien tekemiseen harjitusryhmissä. Vähän luentja, jilla enimmäkseen käsitellään piskelijiden esiin nstamia aiheita ja palautetta. Arvsteluperusteet Arvsanaan vaikuttavat keskeisimmin harjitustehtävät. Mahdlliset muut arvstelun sat ilmitetaan myöhemmin. Oppimateriaali Opettaja laatii materiaalin. Perustelut 3
Suurin sa tiettekniikan pinnista vaatii hjelminnin tuntemusta. Jnkin tasn hjelmintisaaminen n hyödyksi melkein kaikilla tekniikan alilla. Ohjelminti 2 Tiettekniikan peruspetuksen suunnitteluryhmän uusi ehdtus. Ohjelminti 2 sisältäisi alkusan nykyisestä Tietrakenteet ja algritmit-kurssista, jllin TRAK saisi alkusan Algritmien suunnittelu ja analyysi-kurssin sisällöstä. Ohjelmintikielenä Scala (kuten Ohjelminti 1). Vastuulaits: Tietjenkäsittelytieteen laits Vastuupettaja: Petteri Kaski Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Ohjelminti 1, ensimmäisen syksyn matematiikan kurssit Krvaa kurssit:? Peridit: III-IV Ajankhta TIK-kandissa: 1. kevät Ensimmäinen kurssikerta: kevät 2014 Ohjelminnin abstraktit ja surituskykyanalyysi Jhdatus algritmiseen ngelmanratkaisuun, tietjenkäsittelytieteen ajattelutapa Jhdatus tietkneen timintaan prttitaslta krkean tasn hjelmintikieliin Funktinaalinen hjelminti, mm. rekursiiviset määritelmät ja rekursi Tavitteet Kurssin suritettuaan piskelija ymmärtää periaatteellisella taslla hjelmitavan tietkneen keskeisen timinnallisen rakenteen, sekä sen miten rakenne timii hjelmaa suritettaessa ymmärtää tietkneen fysikaaliset rajitteet ja mahdllisuudet, sekä tuntee keskeiset laskentaresurssit (aika, tila, rinnakkaisuus, jne) saa määrittää/mitata hjelman surituskyvyn käytännössä, sekä yksinkertaisissa tapauksissa vain hjelmakdin rakenteen perusteella tuntee asymptttisen pahimman tapauksen vaativuuden käsitteen, sekä saa vaativuuden määrittää hjelmakdin rakenteen perusteella yksinkertaisissa tapauksissa ymmärtää mm. lgaritmisen, plynmisen, ja ekspnentiaalisen kasvunpeuden ern ymmärtää määritelmän/rajapinnan ja tteutuksen käsitteet myös abstraktimmalla taslla (laskennallinen tehtävä ja algritmi), sekä esimerkiksi tehkkuudeltaan vaihtelevien erilaisten tteutusten mahdllisuuden; aina ei halutun asian määrittelykään le täysin suraviivaista (esimerkkinä vaikkapa kesätyöpaikkjen haku ja vakaat pariutukset) 4
ymmärtää miten tehtäviä ratktaan pelkistämällä yksinkertaisempaan mutn ("tpdwn"), tai rakentamalla mnimutkaisempia/abstraktimpia kknaisuuksia yksinkertaisemmista sista ("bttm-up") esimerkiksi kuinka hjelmitava tietkne rakentuu yksinkertaisemmista alirakenteista, tai kuinka krkean tasn hjelma pelkistyy autmaattisesti knekieleksi tuntee algritmisuunnittelun ja analyysin alkeet mm. eräitä kmbinatrisia perustehtäviä (esimerkiksi: haku järjestetystä aineiststa, lajittelu, pririteettijn) ja tteutuksia näille (esimerkiksi: binäärihaku, pulituslajittelu, kek) vaativuusanalyyseineen ymmärtää rekursin/induktin käsitteen sekä saa tehdä yksinkertaisia rekursiivisia hjelmia rekursiiviset/induktiiviset määritelmät ja näitä hyödyntävä hjelmakdi (esimerkiksi: puurakenteet ja näiden läpikäynti), rekursipuu, rekursin purku, häntärekursi, jne n tutustunut eräisiin laskennallisesti työläisiin ngelmiin ja NP-täydellisyyden käsitteeseen ACM CS2013 mukainen sisältö (sveltuvin sin): SDF/Sftware Develpment Fundamentals SDF/Fundamental Data Structures (crdinate with Ohjelminti1) SDF/Fundamental Prgramming Cncepts (crdinate with Ohjelminti1) SDF/Algrithms and Design (crdinate with Ohjelminti1) PL/Prgramming Languages PL/ObjectOrientedPrgramming (crdinate with Ohjelminti1) PL/FunctinalPrgramming (crdinate with Ohjelminti1) PL/Language Translatin and Executin (selected aspects) AL/Algrithms and Cmplexity AL/BasicAnalysis (crdinate with TRAK) AL/AlgrithmicStrategies (crdinate with TRAK) AL/Fundamental Data Structures & Algrithms (crdinate with TRAK) PD/Parallel and Distributed Cmputing PD/Parallelism Fundamentals (crdinate with TRAK) PD/Parallel Algrithms, Analysis, and Prgramming (crdinate with TRAK) DS/Discete Structures (rajatusti) DS/Basic Lgic (Blean lgic, cnnectives, truth tables) AR/Architecture and Organizatin (rajatusti) AR/Digital lgic and digital systems (Blean circuits, sequential lgic) AR/Machine-level representatin f data (bits, bytes and wrds; binary integer representatin) AR/Assembly level machine rganizatin (basic rganizatin f the vn Neumann machine; assemly/machine language prgramming) SF/Systems Fundamentals (rajatusti) SF/Cmputatinal Paradigms (basic building blcks and cmpnents f a cmputer; hardware as a cmputatinal paradigm) SF/State-State Transitin-State Machines (the ntin f state f a cmputatin, Blean circuits, sequential lgic, registers, memry) 5
Tteutus/työmudt Viikkluennt/dem (2h+2h; 2h luent ja 1h+1h luent ja dem). Harjitustehtäviä (mahdllisuuksien mukaan samilla työmudilla ja työkaluilla kuten Ohjelminti 1). Elektrniseen ppimateriaaliin perehtymistä itsenäisesti. Ohjausta tehtävien tekemiseen harjitusryhmissä. Mahdllisesti tentti. Arvsteluperusteet Arvsanaan vaikuttavat keskeisimmin harjitustehtävät. Mahdlliset muut arvstelun sat ilmitetaan myöhemmin. Oppimateriaali Opettaja laatii materiaalin. Perustelut Täydentää Ohjelminti 1 kuvaa hjelminnista. Tiettekniikan peruspetuksen suunnitteluryhmän yhteisesitys. Tietrakenteet ja algritmit (luennt 38 h, itsepiskelu 62 h, pienryhmäpetus 24 h, tentti 9 h) Vastuupettaja: Ari Krhnen Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Ohjelminti 2 Krvaa kurssit: T-106.1220 Tietrakenteet ja algritmit T (T-106.1223 Tietrakenteet ja algritmit Y) T-106.1227 Data Structures and Algrithms Peridit: I-II Ajankhta TIK-kandissa: 2. syksy Ensimmäinen kurssikerta: syksy 2014 Nykyinen T-106.1220 Tietrakenteet ja algritmit T (5 p), pienin muutksin. Ohjelminti 2 sisältää tämän kurssin alkusan (ja lisi siis esitietna), jllin TRAK sisältäisi suunnittelumenetelmiä T- 106.4100 Algritmien suunnittelu ja analyysi -kurssista sekä mm. rinnakkaisalgritmeja. TRAKista petettaisiin palvelupetuksena muille krkeakuluille vanhaa versita (T-106.1223 Tietrakenteet ja algritmit Y) muistuttava versi, jka jatkssa visi sisällöllisesti erta SCI-kulun versista enemmän kuin nykyinen T-kurssi Y-kurssista (mm. uudistukset kskevat vain uutta SCI-kulun versita). Englanninkielinen versi T-106.1227 lakkautetaan. Esitiedt Ohjelminti 1 ja 2 tai vastaavat tiedt. Osaamistavitteet 6
Opintjaksn suritettuasi ja......maksuttuasi aina välttämättömän aineksen saat 1) määritellä käsitteitä kuten minimaalinen virityspuu; 2) määritellä abstrakteja tiettyyppejä kuten hakurakenne ja pririteettijn; 3) kerta niiden erilaisista tteutustavista; 4) nimetä keskeisiä tietrakenteita ja algritmejä esim. hakurakenteiksi, järjestämisngelmaan sekä verkn läpikäyntiin; 5) tunnistaa ja esitellä tarkemmin annetun tietrakenteen ja algritmin; 6) antaa esimerkkejä annetun algritmin timinnasta; ja 7) keskustella myös muista keskeisistä tietrakenteista ja algritmeistä käyttäen alan tieteellisiä termejä (mm. is O -ntaati)...maksuttuasi edellisten lisäksi myös usein tarpeellisen aineksen saat 1) vertailla tietrakenteiden tteutuksia; 2) vertailla algritmeja niiden analyyttisten minaisuuksien (kuten esimerkiksi suritusnpeus) suhteen; 3) valita juksta spivan tietrakenteen ja algritmin eri tilanteissa; 4) suunnitella ja tteuttaa tehkkaita tietrakenteita ja algritmeja vaativien hjelmistjen tteuttamiseksi;...maksuttuasi edellisten lisäksi vielä jskus hyödyllisen aineksenkin saat 1) tteuttaa tietrakenteita ja algritmeja useilla vaihtehtisilla tavilla ja pystyt arviimaan ja vertailemaan niiden käytännön surituskykyä; 2) yhdistellä tietrakenteita ja algritmeja surituskyvyn parantamiseksi; 3) vertailla eri tteutustapjen analyyttisiä minaisuuksia sekä matemaattisesti että empiirisesti; 4) perustella ja valita spivin vaihteht tiettyyn svellukseen; 5) suunnitella ja tteuttaa hjelmistja mdulaarisesti jakamalla laajempi hjelmist pienemmiksi sakknaisuuksiksi, jtka vidaan tteuttaa tunnetuilla tietrakenteilla ja algritmeilla. Lineaariset tietrakenteet taulukk vs. linkitetty lista, pin, jn, tteutus puurakenteet puiden tteutustekniikita, läpikäyntialgritmit, binäärikek (lgisesti) vs. tteutus taulukkna verkt verkkjen tteutustekniikat, DFS, BFS, Prim, Dijkstra haku- ja järjestämismenetelmiä tasapaintetut hakupuut, hajautus; rekursi, tehkkuus, tila/aika algritmianalyysin perusteet Is O--ntaati, kkeellinen algritmitutkimus, käsitteellinen analyysi ACM CS2008#AL/Algrithms and Cmplexity: (melkein) kaikki Ohjelminti 2:n jälkeiset AL/FundamentalAlgrithms sekä AL/BasicAnalysis ja AL/AdvancedAnalysis: Dynaaminen hjelminti SCI-versissa rinnakkaisalgritmit ja algritmien suunnittelumenetelmät (esim. hajita ja hallitse, dynaaminen hjelminti) Kurssilla n harkittua päällekkäisyyttä Ohjelminti 2:n kanssa. TRAKissa tavitteena n syventää saamista mnilta sin. Työnjaka kurssien kesken vi hahmttaa myös laskemalla käytettyjä cre-tunteja päällekkäisissä aihepiireissä. ACM CS2008 mukainen sisältö (suluissa TRAKin luenttuntien määrä suhteessa CC 2008:n minimi-cre-tuntien määrään): DS/ DS/GraphsAndTrees (4/4) PF/Prgramming fundamentals PF/AlgrithmicPrblemSlving (2/6) 7
PF/DataStructures (6/10) PF/Recursin (2/4) AL/Algrithms and Cmplexity AL/BasicAnalysis (3/4) AL/AlgrithmicStrategies (2/6) AL/FundamentalAlgrithms (10/12) AL/AdvancedAnalysis (1/E) PL/FunctinalPrgramming (1/E) PL/LanguageTranslatinSystems (0/E) AR/Architecture and Organizatin (rajatusti) AR/DigitalLgicandDataRepresentatin (0/7) AR/CmputerArchitectureandOrganizatin (0/9) Perustelut Melk tavallinen (~ 300 surittajaa). Sivuaineessa pakllinen. Tarpeen jtta saisi tehdä järkeviä tietrakennevalintja ja tteuttaa niitä, mitä isimmissa hjelmissa n varsin hyödyllistä. Tiettekniikan pääaineen paklliset kurssit Ohjelmintistudi 1: mediahjelminti Ohjelmintistudi 1 (lyhyemmin Studi 1) n ensimmäisen syksyn kurssi ja kulkee peruspintjen Ohjelminti 1:n rinnalla. Studi 1:ssä käytetään samaa hjelmintikieltä kuin Ohjelminti 1:ssä eli tällä hetkellä Scala. Studin suunnitelmaa vat inspirineet tisaalta Infrmaativerkstjen lemassa levan studikurssit ja tisaalta maailmalla susita saavuttaneet media cmputatinhjelmintikurssit (esim. Gergia Tech), jssa hjelmintiin tutustutaan mediatekniikan svellusten kautta. Erna tyypilliseen media cmputatin-tteutukseen n, että meillä kaikki piskelijat vat samaan aikaan perinteisellä hjelminnin peruskurssilla, jssa pitaan hjelminnin käsitteet. Studi 1:ssä laajennetaan ja syvennetään piskelijiden hjelmintisaamista mediahjelminnin harjitustehtävillä. Kurssilla myös käsitellään kaikille tiettekniikan pääaineen piskelijille tarpeellisia mediatekniikan peruskäsitteitä. Vastuulaits: Mediatekniikan laits Vastuupettajat: Lauri Savija ja Esk Nuutila Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: ei le Krvaa kurssit: - Peridit: I-II Ajankhta TIK-kandissa: 1. syksy Ensimmäinen kurssikerta: syksy 2013 Median esitysmudt ja niiden käsittely hjelmallisesti 8
Kuva Värien esittäminen Rasterigrafiikka Piirtäminen Tallennus, pakkaus Vektrigrafiikka (SVG, perusmuunnkset) Lineaarialgebra miel. 1. peridille tämän tukemiseksi Ääni Näytteentt, dynamiikka, kvantisinti Aika/taajuus, sudatus, FFT Tiedn esittäminen bitteinä Virheenkrjaus Tiedn esittäminen verkssa Peruskäsitteitä: HTML, XML, URL,... Ryhmätyöskentely (fuksiryhmittäin) Parityöskentely, tisen piskelijan kdin lukeminen ja testaus, hjelman rakenteen suunnittelu Ohjelmintitaita vahvistavia ngelmaratkaisutehtäviä Ohjelmijan työkaluja (mitä mahtuu tälle kurssille?) Kurssi suritetaan ryhmätapaamisten ja harjitustöiden kautta. Kurssilla ei le tenttiä. ACM CS2008#PL/Prgramming Languages, sin ACM CS2008#HC/Human-Cmputer Interactin ja ACM CS2008#SE/Sftware Engineering ACM 2013 AR/Machine-level representatin f data (1 Cre-Tier1 hurs, 0 Cre-Tier2 hurs) GV/Fundamental Cncepts (1+1) HC/Fundatins (1+0) HC/Designing Interactin (1+0) IM/Infrmatin Management Cncepts (1+0) SDF/Algrithms and Design (2+0) SF/Reliability thrugh Redundancy (0+1) Ohjelmintistudi 2: prjekti Studi 2 n ensimmäisen kevään kurssi. Keskeinen tavite n petella laajempien hjelmien suunittelua ja tehdä suurempi yksilöllinen hjelmintiprjekti, jka suunnitellaan, tteutetaan ja dkumentidaan. Ohjelmintitaidn kehittämisen lisäksi kurssilla pitaan käyttämään hjelminnin työkaluja ja mm. tutustutaan käyttöjärjestelmän palveluihin hjelmijan näkökulmasta. Kurssilla tutustutaan myös Java-kieleen. Vastuupettajat: Ott Seppälä Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Ohjelminti 1, Ohjelmintistudi 1 Krvaa kurssit: T-106.1215, T-106.1240/1243 Peridit: III-IV 9
Ajankhta TIK-kandissa: 1. kevät Ensimmäinen kurssikerta: kevät 2014 Laajempi yksilöllinen hjelmintiprjekti Ohjelmintikielet: Scala jatka + käydään läpi Java-kielen keskeiset minaisuudet ja ert esitietkursseilla pittuun Scalaan Ohjelmijan työkaluja Versinhallinta Debuggerit Yksikkötestaustyökalut Dkumentintityökalut Suunnittelun apuvälineitä UML: lukkakaavi (js ei aiemmin), sekvenssikaavi, tilakaavi, likaavi Suunnittelumalleja Kdinlukutait Suurempien hjelmien rakenne, tteutus, testaus, kehitys Rakenteellisia ideita kuten MVC Tteutusjärjestys Testaus Uudelleenkäyttö Tteutusvalintjen vaikutus jatkkehitykseen Muutsten tekeminen lemassa levaan järjestelmään Käyttöjärjestelmän palvelut svellukselle: prsessit, säikeet ja tiedstjärjestelmät Rinnakkaisuuden alkeet Katstaan rinnakkaisuus- ja I/O-tteutuksen vaikutusta hjelman tehkkuuteen Ohjelmistprjekti 1 ja 2 Kurssi phjautuu tiettekniikan aiempaan prjektikurssiin, jta siirretään hiukan aikaisemmaksi pinnissa. Kurssilla tehdään ryhmissä hjelmistprjekti, jlla n tdellinen asiakas. Keskeiset ppimistavitteet liittyvät hjelmisttutannn menetelmiin ja ryhmätyöskentelyyn. Lisäksi useimmissa prjektiryhmissä harjitellaan käyttöliittymäsuunnitelua. Kurssi mudstaa 10 p kknaisuuden ja useimpien piskelijiden dtetaan surittavan mlemmat sat järjestyksessä. Perustellusta syystä (tisen lukukauden pissal) pieni määrä piskelijita vi kuitenkin surittaa kurssin kahdessa sassa ja eri järjestyksessä. Tämä vastaan tdellisuutta yrityksissä, jissa prjektiryhmään myös tulee ja siitä lähtee työntekijöitä kesken prjektin. Laajuus: 5 + 5 p Vastuupettajat: Jari Vanhanen Arvsteluasteikk: 0-5? Esitietkurssit: Ohjelminti 1, Ohjelmintistudi 1 Krvaa kurssit:? Peridit: I-II + III-IV Ajankhta TIK-kandissa: 2. vusi 10
Ensimmäinen kurssikerta:? Ohjelmistn vaatimusmäärittely ja suunnittelu (syksy) Ongelman mallintaminen Vaatimusmäärittely Ohjelmistn ja järjestelmän arkkitehtuurin suunnittelu Käyttöliittymäsuunnittelu Ohjelmistn tteutus ja arviinti (kevät) AAK:n saamistavitteet: Ryhmätyöskentely ja ryhmän jhtaminen Prjektinhallinta ACM CS2008#HC/Human-Cmputer Interactin ja ACM CS2008#SE/Sftware Engineering SCI-studi (10 p) SCI-studissa klmannen vuden piskelijat tekevät mnialaisessa ryhmässä laajemman tutekehitysprjektin. Suunniteltu alkamaan vasta syksyllä 2014. Suunnitteluvastuu: Stina Immnen Ryhmän analysitava ideimansa/kehittämänsä khteena levan tutteen tai palvelun vaikuttavuutta teknis-lunnntieteellisestä, taludellisesta, käyttäjien ja yhteiskunnan näkökulmista Analyysin tukena käytetään eri perustieteiden tietphjaa (esim. mallinnetaan vaikuttavuutta lunnnvarihin, energiateknlgiaan, liiketiminnan kannattavuuteen ja käyttäjien timintaan) Vaihtehtina n jk piskelijaryhmän man idean kehittäminen liiketiminnaksi tai henkilökunnan valmistelemat ngelmanratkaisu-/kehitystehtävät esim. laitsten tai yritysten tarpeisiin. Kurssi visi huipentua SCI-kandimessuihin, jissa työt esitetään. Tiettekniikan saamistavitteista katetaan: 4.2 Ryhmätyöskentely ja -jhtaminen 4.3 Timiminen man alan edustajana mnialaisessa ryhmässä Tietjenkäsittelyteria Jatkaa nykyistä kurssia T-79.1001 Tietjenkäsittelyterian perusteet. Käsiteltäviä asiita vat erityisesti autmaatit, frmaalit kielet ja laskettavuuden käsite. Kurssilla käsitellään kaikille tiettekniikan piskelijille tarpeellisia tereettisia malleja. 11
Vastuupettaja: Tmmi Junttila? Arvsteluasteikk: 0-5? Esitietkurssit:? Krvaa kurssit: T-79.1001? Peridit: III-IV Ajankhta TIK-kandissa: 2. kevät Ensimmäinen kurssikerta: kevät 2015? Autmaatit ja frmaalit kielet Säännöllisten lausekkeiden käyttö hjelmintiympäristöissä Leksikaalinen analysaattri ja parseri Laskettavuus Eri kielten ja laskennan mallien ilmaisuvima Ratkeamattmat ngelmat Kmpleksisuus? ACM CS2008#AL/Algrithms and Cmplexity: AL/BasicCmputability, AL/PversusNP, AL/AutmataThery ACM2013: AL/Basic Autmata Cmputability and Cmplexity, AL/Advanced Autmata Thery and Cmputability, AL/Advanced Cmputatinal Cmplexity (ehkä jtain, ei kattavasti) Tietkneverkt Tälle kurssille yhdistetään sisältöä klmesta nykyisestä kurssista: T-110.1100 Jhdatus tietliikenteeseen ja multimediatekniikkaan, T-110.2100 Jhdatus tietliikenteeseen ja T-110.4100 Tietkneverkt. Tarkitus n, että piskelijat ymmärtävät Internetin ja tietliikenneverkjen timintaperiaatteet. Nimi: Tietkneverkt Vastuupettaja: Sanna Suranta ja Matti Siekkinen Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Ohjelminti 2 + Tietrakenteet ja algritmit (tai Diskreetin matematiikan perusteet) Krvaa kurssit: T-110.2100 tai T-110.1100 (EI T-110.4100) Peridit: III-IV Ajankhta TIK-kandissa: 2. kevät Ensimmäinen kurssikerta: kevät 2015 Ajateltu työmäärä: 26 h luentja, 22 h itsenäistä työskentelyä, 13 h laskarit, 13 h labratriharjitukset, 13 h ktitehtävät, 40 h hjelmintia 12
6h tentti Tietkneverkkjen timintaperiaatteet, erityisesti TCP/IP-verkt. verkksvellukset, nimipalvelu, lutettava tiednsiirt, reititys ja edelleenlähetys, mbiiliverkt ja langattmat lähiverkt, virheiden havaitseminen ja krjaaminen, svellusten ja prtkllien suunnittelu, verkk-hjelminti ACM CS2008#NC/Net-centric Cmputing NC. Net Centric Cmputing (18 cre hurs) NC/Intrductin [cre] (2/2) NC/NetwrkCmmunicatin [cre] (7/7) NC/NetwrkSecurity [cre] (1/6, lppu valinnaisissa levalla tietturvallisuuden kurssilla) NC/WebOrganizatin [elective] (jnkin verran) NC/NetwrkedApplicatins [elective] (jnkin verran) NC/NetwrkManagement [elective] (jnkin verran) NC/Cmpressin [elective] (ei llenkaan -> nk TIK-studi1 mediahjelminti -kurssilla?) NC/MultimediaTechnlgies [elective] (ei llenkaan > nk TIK-studi1 mediahjelminti - kurssilla?) NC/MbileCmputing [elective] ("pari" luenta) ACM 2013 NC. Netwrking and Cmmunicatin (3 Cre-Tier1 hurs, 1 Cre-Tier2 hurs) NC/Intrductin [cre-tier1] (1.5/1.5) NC/Netwrked Applicatins [cre-tier1] (1.5/1.5) NC/Reliable Data Delivery [cre-tier2] (2/2) NC/Ruting and Frwarding [cre-tier2] (1.5/1.5) NC/Lcal Area Netwrk [cre-tier2] (1.5/1.5) NC/Resurce Allcatin [cre-tier2] (1/1) NC/Mbility [cre-tier2] (1.5/1.5) Alustavat tavitteet Sisällölliset tavitteet saat selittää tietverkkjen peruskäsitteet ja termit (sekä lyhenteet) saat selittää kerrsmallin timinnt ja palvelut sekä miten TCP/IP-prtkllat tteuttavat mallin saat selittää miten tietverkn prtkllat vurvaikuttavat keskenään sekä miten tärkeimmät svellusprtkllat timivat saat suunnitella ja tteuttaa verkksvelluksen sekä arviida sen timintaa ja rajituksia pystyt arviimaan langattman ja mbiilin tiednsiirrn vaikutuksia svellusten tteuttamiseen ja timintaan tunnet ja saat käyttää verkn analysintityökaluja paikallisverkssa (intranet) ja Internetissä saat suunnitella ja knfigurida timivan paikallisverkn saat laskea ja arviida verkn surituskykyä ja ehdttaa parannuksia saat selittää ja analysida verkn ngelmatilanteita Teknistieteellinen ajattelu- ja työskentelytapa 13
kykenet hakemaan ja maksumaan syvällistä tieta (uusista) palveluista, svelluksista, standareista ja prtkllista tietliikenteen alalta ymmärrät miten erilaiset siirtmedian minaisuudet vaikuttavat tiednsiirtn ja saat ennakida järjestelmän reagimista lsuhteisiin ja virhetilanteisiin pystyt tekemään perusteltuja valintja vaihtehtjen välillä uutta verkkpalvelua suunnitellessasi ja tteuttaessasi Työelämävalmiudet saat ttaa käyttöön npeasti itsellesi uuden hjelmintikielen Tietkannat Vastuupettaja: Kerttu Pllari-Malmi : Kurssilla käsitellään tiednhallinnan peruskäsitteitä ja -menetelmiä. Relaatitietkantjen salta tarkastellaan graafista ER-suunnittelumenetelmää, taulujen nrmalisintia sekä SQL-kielen käyttöä tietkannan määrittelyssä ja käsittelyssä. Lisäksi tutustuaan lyhyesti XML- ja NSQL-tietkantja. Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Ohjelminti 1 tai Ohjelminnin peruskurssi Y1 Krvaa kurssit: T-76.1143 Tiednhallintajärjestelmät Peridit: III-IV Ajankhta TIK-kandissa: 1. kevät Ensimmäinen kurssikerta: kevät 2014 Vastaa nykyistä kurssia T-76.1143 Tiednhallintajärjestelmät Osaamistavitteet Ymmärtää käsitemallinnuksen merkityksen tiednhallinnassa. Tuntee yleisimmin käytetyt tietkantjen mallinnus- ja kyselykielet. Osaa sveltaa ER-suunnittelumenetelmää mallintaakseen ja suunnitellakseen tietkantja. Osaa suunnitella yksinkertaisia tietkantja ja tehdä niihin kyselyitä. ACM CS2008:n IM/Infrmatin Management-alueesta kaikki ydinalueet ja jitakin valinnaisia. ACM CS2013 Infrmatin Management-alueesta khdat IM/Infrmatin Mangement Cncepts IM/Database Systems IM/Data Mdelling (ei bject-riented mdel, jka käsitellään hjelmintikursseilla) IM/Indexing sittain IM/Relatinal Databases suurelta sin IM/Query Languages sittain Perustelut 14
Tietkantjen määrittely ja mukkaaminen n sekä yleinen hjelmintitehtävä että sa mnia muitakin tehtäviä. Melk yleinen (~ 200 piskelijaa). Tumas Auran susitus. Vastaehdtus: TIKstudin saksi. TFM:n näkökulmasta turha. Pääaineen valinnaiset kurssit Opiskelija valitsee vähintään kaksi kurssia pääaineen valinnaisista. Halutessaan piskelija vi tehdä kaikki kurssit ja sisällyttää ylimääräiset vapaasti valittaviin. Nämä kurssit vat pääsääntöisesti tarjlla myös tiettekniikan sivuaineen piskelijille. Tietknegrafiikka Vastuulaits: Mediatekniikan laits Vastuupettaja: Jaakk Lehtinen Arvsteluasteikk: 0-5? Esitietkurssit: Lineaarialgebra 1? Krvaa kurssit: T-111.4310? Peridit: III-IV Ajankhta TIK-kandissa: 3. syksy/kevät? Ensimmäinen kurssikerta:? Kuten nykyinen? ACM CS2008#GV/Graphics and Visual Cmputing Perustelut Meillä vahva tutkimusala Yhteys matematiikan petukseen, erityisesti lineaarialgebraan Erityisesti mediatekniikassa tarvitaan grafiikan saamista, mutta mni muukin menee esim. pelitellisuuteen töihin. User Interfaces and Usability Laajuus (työmäärä): 5 p (luennt + kirjallisuus 55 h, harjitustehtävät 80 h) Suritustapa: luennt, harjitustehtävät, tentti Opetuskieli: englanti, suritettavissa myös sumeksi (harjitustyöt, tentti) Vastuupettaja: Mark Nieminen Arvsteluasteikk: 0-5 tai hyväksytty/hylätty Esitietkurssit: ei esitietkursseja, temaattisesti hjelminnin ja hjelmistsuunnittelun perusteet Krvaa kurssit: T-121.2100 ja T-121.3110 tai T-121.5300 Peridit: I-II 15
Ajankhta TIK-kandissa: 3. syksy Ensimmäinen kurssikerta: syksy 2014 Perustieteiden krkeakulun kandidaattihjelmaan sisältyvä käyttöliittymät ja käytettävyys-kurssi lu yleisen perustan tietteknisten järjestelmien käyttöliittymien käyttäjäkeskeiselle suunnittelulle. Kurssi kstuu sekä tietphjaisesta petuksesta (luennt, kirjallisuus; 55h) että harjitustehtävistä (80h). Kurssin harjitustehtäväsuudessa perehdytään käyttöliittymäsuunnittelun menetelmien kkeiluun käytännössä. ACM CS2008#HC/Human-Cmputer Interactin Osaamistavitteet saa käyttöliittymäsuunnittelun ja käyttäjäkeskeisen suunnittelun peruskäsitteet HC/UserCenteredSftwareDevelpment [elective] tietää tyypillisimmät käytettävyyssuunnittelun menetelmät HC/UserCenteredSftwareEvaluatin [elective] HC/UserCenteredSftwareDevelpment [elective] tietää graafisten käyttöliittymien suunnittelun tyypilliset kehitysympäristöt HC/BuildingGUIInterfaces [cre] HC/GUIDesign [elective] HC/GUIPrgramming [elective] Työelämävalmiudet ymmärtää käyttäjien sallistumisen merkityksen hjelmistkehitysprsessiin 4.1 ymmärtää käyttöliittymäsuunnittelun rlin ja tärkeyden sana hjelmistkehitystyön menestyksellistä tteuttamista 4.5 saa hahmtella eri tasisia vurvaikutteisia käyttöliittymäprttyyppejä ja tarkastella niitä valitsemallaan menetelmällä yhdessä käyttäjien kanssa 4.7 Teknistieteellinen ajattelu ja työskentelytapa saa tunnistaa käyttäjäkeskeisen suunnittelun tarpeen ja merkityksen sana tietjärjestelmien ja palveluiden kehittämistä 2.5 saa suhtautua käyttäjien palautteeseen rakentavasti sekä arviida ja mukata tteuttamaansa käyttöliittymää käyttäjien antaman palautteen perusteella 2.8 Datasta tietn 16
Vastuulaits: Tietjenkäsittelytieteen laits Vastuupettaja: Erkki Oja? Arvsteluasteikk: 0-5? Esitietkurssit: Tdennäköisyys ja tilastt? Krvaa kurssit:? Peridit:? Ajankhta TIK-kandissa: 3. syksy/kevät? Ensimmäinen kurssikerta:? ACM CS2008#IS/Intelligent Systems ACM CS2008#IS/NaturalLanguagePrcessing? Data-analyysi ja kneppiminen (Visik kurssiin yhdistää tiedn visualisintia vai nk se kknaan eri asia?) Perustelut Meillä vahva tutkimusala Nykyistä kurssia mukataan siihen suuntaan, että petetaan enemmän välittömästi käyttökelpisia perusmenetelmiä datan käsittelyyn. Käyttöjärjestelmät Vastuupettaja: Vesa Hirvisal? Arvsteluasteikk: 0-5? Esitietkurssit:? Krvaa kurssit:? Peridit:? Ajankhta TIK-kandissa: 3. syksy/kevät? Ensimmäinen kurssikerta:? ACM CS2008#OS/Operating Systems Kuten nykyinen T-106.4155, muttei pelkkä kirjakurssi vaan uudella kurssilla n myös harjitustehtäviä. Laiteajureilla erityinen pain, kska niitä mni jutuu työelämässä tteuttamaan. Ohjelmijalle välttämättömät perustiedt käyttöjärjestelmien palveluista pyritään kattamaan j Studi 2:ssa (tiedstjärjestelmä ja prsessimalli) sekä Tietkneverkissa. Web Sftware Develpment 17
Opetuskieli: englanti Vastuupettaja: Ott Seppälä Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Susitellaan tietkannat, Ohjelminti 2 tai Ohjelminnin peruskurssi Y2 Krvaa kurssit: T-106.4300 Web Sftware Develpment Peridit: II-III Ajankhta TIK-kandissa: 3. syksy/kevät Ensimmäinen kurssikerta: Kevät 2013 Vastaa nykyistä kurssia T-106.4300 Web Sftware Develpment. Sijainti perideilla II-III n valittu jtta prjektin DL n pissa kevät/syyslukukauden lpusta jssa n paljn muitakin töiden palautuksia. Web-svelluksilla n keskeinen asema nyky-yhteiskunnassa. Nämä svellukset eravat timinnaltaan ja arkkitehtuuriltaan lennaisesti perinteisistä työpöytäsvelluksista. Kurssilla tutustutaan web-svelluksiin hjelmistteknisestä näkökulmasta kattaen kk järjestelmä, asiakasja palvelinsa sekä taustatietkanta. Keskeisiä teemja vat svellusten hajautetun rakenteen vaikutus svelluksen tteutukseen ja timintaan (MVC-malli, sessinhallinta, tietturva,...), tiednsiirttavat ja teknlgiat asiakas- ja palvelinpään sekä palveluiden välisiin yhteyksiin (HTTPprtklla, REST, XMLHttpRequest, websckets...), tavat jilla websvelluksia ja palveluita kehitetään käyttäen mderneja web-svelluskehyksiä ja teknlgiita (mm. HTML(5), DOM, CSS, JavaScript, AJAX, Pythn, templating), sekä asiakas- ja palvelinpään tarjamat mahdllisuudet ja rajitukset tteutukselle. Kurssilla käsitellään myös teemja kuten web svellusten tehkkuus ja skaalautuvuus, testaus, debuggaus jne. Kurssilla suritetaan yksilöllisiä harjituksia ja lpuksi tteutetaan ryhmissä web-svellus. Oppimistavitteet Opiskelija ymmärtää webisvelluksen hajautetun lunteen, palvelin- ja asiakaspäässä käytetyt tteutustekniikat, sessinhallinnan timintaperiaatteet ja kuinka web-svelluksen eri sat kmmunikivat keskenään. Opiskelija kykenee suunnittelemaan, tteuttamaan ja asentamaan web-svelluksen palvelimelle. Hänellä n perusymmärrys websvellusten keskeisistä teknlgiista, testauksesta, tietturvasta, tehkkuudesta ja skaalautuvuudesta. Kurssi n myös pakllinen jidenkin englanninkielisisten maisterihjelmien pääaineissa, jten luennintikieli n englanti Infrmatin Security Vastuupettaja: Tumas Aura Arvsteluasteikk: 0-5? Esitietkurssit: Ohjelminnin perustaidt 18
Krvaa kurssit: T-110.4206 Peridit: I-II Ajankhta TIK-kandissa: 3. syksy Ensimmäinen kurssikerta: Syksy 2014 Osaamistavitteet tuntee teknisen tietturvallisuuden keskeiset käsitteet ja mallit saa analysida tietturvatuhkia ymmärtää useiden tietturvamekanismien tarkituksen, timintaperiaatteet ja heikkudet ymmärtää hjelmistjen turvallisuuden merkityksen, kykenee havaitsemaan tyypillisiä hjelmistjen turvallisuuden virheitä ja saa sveltaa turvallisen hjelminnin periaatteita Teknistieteellinen ajattelu ja työskentelytapa ymmärtää tietturvallisuuden lunteen tietjärjestelmien ei-timinnallisena minaisuutena saa tarkastella järjestelmien turvallisuutta kriittisesti ja hyökkääjän näkökulmasta Työelämävalmiudet pystyy seuraamaan englanninkielistä esitystä, sallistumaan keskusteluun ja ilmaisemaan teknisiä asiita kirjallisesti englannin kielellä ymmärtää, mitä tarkittaa hyvä tietjenkäsittelytapa, ja tunnistaa tietturvallisuuteen ja yksityisyyden sujaan liittyviä eettisiä ja lainsäädännöllisiä kysymyksiä insinöörityössä CS2013: IAS/Fundamental Cncepts IAS/Netwrk Security IAS/Security Architecture and Systems Administratin IAS/Secure Sftware Design and Engineering OS/Security and Prtectin Osia seuraavista: SP/Prfessinal Ethics SP/Security Plicies, Laws and Cmputer Crimes IAS/Cryptgraphy IAS/Risk Management IAS/Security Plicy and Gvernance AS/Digital Frensics HC/Human factrs and security Sftware Design and Mdeling Opetuskieli: englanti Vastuupettaja: Marj Kauppinen?, Varvana Myllärniemi Arvsteluasteikk: 0-5 Esitietkurssit: Ei le 19
Krvaa kurssit: T-76.4602 Sftware Develpment Methds (6 p) Peridit: I-II Ajankhta TIK-kandissa: 3. vuden syksy Ensimmäinen kurssikerta: 2014 syksy ACM CS2008#SE/valinnaisia? Ongelman ymmärtäminen, vaatimusmäärittely, hjelmistn ja järjestelmän suunnittelu Oppimistavitteet Yu learn t analyze hw different kinds f mdels can be used fr develping sftware systems and further slving real-life prblems. Yu are able t evaluate the necessary amunt f design and mdeling, that is, t treat design and mdeling as a risk-driven activity. Yu can explain what different sftware engineering activities mean, that is, the essence f these activities. why they are imprtant. hw they relate t each ther. Yu can apply and cmpare, frm a practical pint f view, different sftware engineering appraches, methds and practices. Yu can analyze strengths and weaknesses f different sftware engineering appraches, methds and practices. The sftware engineering activities cvered in this curse are: a) requirements definitin, b) testing, c) dmain mdeling, d) sftware architecture design, and e) team wrk. 20