Modele baz danych jako odwzorowania świata rzeczywistego
Celem wykładu jest prezentacja trzech najbardziej rozpowszechnionych modeli baz danych: relacyjnego, hierarchicznego i sieciowego. Na podstawie odpowiednich przykładowych sytuacji w świecie rzeczywistym przeanalizowano własności ich modeli. Następnie omówiono najważniejsze cechy języków stosowanych do formułowania pytań użytkowników, a także sposoby definiowania zmian w zawartości bazy danych oraz niebezpieczeństwa z tym związane. Przedstawiono niektóre techniki przyspieszania dostępu do pewnych danych zawartych w bazie, a także podstawowe metody ochrony danych przed nieuprawnionym dostępem. W końcowej części wykładu poruszono problemy związane z semantyką baz danych, które mogą mieć znaczenie przy konstruowaniu bardziej “inteligentnych” systemów informacyjnych.
Prof. dr hab. Andrzej Blikle
Instytut Podstaw Informatyki Polskiej Akademii Nauk
Denotacyjna metoda specyfikacji oprogramowania — VDM
Projektowanie dużych systemów oprogramowania, takich jak translatory, systemy operacyjne itp., wiąże się z koniecznością tworzenia dokładnej specyfikacji systemu, która nie tylko posłuży jego twórcy w procesie implementacji, lecz także będzie drogowskazem dla przyszłego użytkownika. Stosowana dotychczas metoda pisania specyfikacji w języku potocznym (vide np. ISO Standard dla Pascala) jest niezadowalająca. Powstające specyfikacje są z reguły niepełne, mało czytelne, niejednoznaczne, a nierzadko zawierają także wewnętrzne sprzeczności.
Metoda detonacyjna pozwala na pisanie specyfikacji w pełni sformalizowanych, w języku zbliżonym do języka programowania bardzo wysokiego poziomu. Zapewnia to pełność i precyzyjność specyfikacji, a jednocześnie stopień ogólności używanego języka umożliwia abstrahowanie od nieistotnych — na poziomie specyfikacji — szczegółów implementacyjnych. Praktyczne zalety metody denotacyjnej powodują, że coraz więcej zespołów akademickich i przemysłowych na świecie używa jej jako podstawowego narzędzia pracy przy projektowaniu i tworzeniu oprogramowania. Dotyczy to w szczególności jej wiedeńskiej wersji, VDM.
Przedmiotem wykładu jest przedstawienie ogólnej, idei metody denotacyjnej, dyskusja prostego przykładu jej zastosowań w wersji VDM oraz omówienie istniejących doświadczeń praktycznych związanych z tą wersją.
Doc. dr hab. inż. Wojciech Cellary
Instytut Automatyki Politechniki Poznańskiej
Systemy wielomikroprocesorowe
W wykładzie przedstawiono problematykę konstrukcji systemów wielomikroprocesorowych z układami mikroprocesorowymi serii Intel 8086. W pierwszej części wykładu omówiono cechy architektoniczne mikroprocesorów Intel 8086 oraz 8089 związane z organizacją pracy wielomikroprocesorowej. Dalej przedstawiono typowe architektury systemów wielomikroprocesorowych oraz trzy typy magistral tych systemów: magistrali lokalnej, prywatnej i systemowej. Omówiono ich organizację, zasady dostępu, układy sterujące oraz rolę w systemach wielomikroprocesorowych w aspekcie efektywności i niezawodności działania systemu. Szczególną uwagę zwrócono na metody arbitrażu dostępu do magistrali systemowej, funkcję arbitra 8289 oraz na organizację magistrali systemowej w standardzie Multibus (AMS–bus). Ostatnią część wykładu poświęcono projektowi mieszanego systemu wielomikroprocesorowego 8/16–bitowego wykorzystującego mikroprocesory Intel 8080 oraz Intel 8086.
Dr Jacek Irlik
Centrum Techniki Obliczeniowej Uniwersytetu Śląskiego
Prawne aspekty informatyki
Rozwój narzędzi informatycznych wymaga współpracy wielu osób i jednostek, stosowanie tych narzędzi wywołuje skutki często nieobojętne dla wielu innych podmiotów nie mających wpływu na fakt i sposób tego stosowania. Powstające więc w obszarze działalności informatycznej stosunki społeczne nie mogą być prawni‚ obojętne.
Dokonano oceny prawnej rozmaitych typów sytuacji, które powstają w trakcie tworzenia oraz stosowania systemów informatycznych w różnych dziedzinach życia (sytuacja twórcy systemu, sytuacje w obrocie oprogramowaniem, brak rzetelności w trakcie przetwarzania itp.). Ocena ta polega na określeniu treści stosunków prawnych powstających w takich sytuacjach, a więc na określeniu uprawnień i obowiązków zarówno podmiotów biorących udział w działalności informatycznej, jak i podmiotów będących jej adresatami.
W wykładzie postawiono kwestię, czy sposób wyważenia ochrony prawnej często sprzecznych interesów wymienionych podmiotów, jaki wynika z istniejącego stanu prawnego, sprzyja rozwojowi racjonalnych zastosowań informatyki.
Prof. dr hab. Antoni Mazurkiewicz
Instytut Podstaw Informatyki Polskiej Akademii Nauk
Zagadnienia współbieżności w programowaniu
Projektowanie współczesnych systemów komputerowych, czy to na poziomie architektury czy oprogramowania, wymaga coraz częściej wprowadzania mechanizmów zezwalających na jednoczesne wykonywanie przez system wielu czynności. Mówiąc dokładniej, dopuszcza się, aby w danej chwili był w systemie aktywny więcej niż jeden proces. To oczywiście wymaga całkiem nowego spojrzenia na zagadnienia programowania. Program przestaje być przepisem na sekwencyjne wykonywanie instrukcji jedna za drugą, a staje się opisem organizacji współdziałania wielu procesów. Pewne procesy mogą dziać się niezależnie, np. czytanie z dysku i drukowanie na wyjściu, inne muszą następować po sobie w określonej kolejności, np. przetwarzanie i drukowanie, a jeszcze inne mogą następować po sobie w dowolnej kolejności, ale nie mogą odbywać się równocześnie, gdyż korzystają ze wspólnego zasobu, np. wspólnego obszaru pamięci.
Opisanie zespołu współdziałających procesów wymaga posługiwania się różnorodnymi mechanizmami synchronizacji, takimi jak np. semafory, monitory, shake–hand i inne. Przedmiotem wykładu jest wprowadzenie do podstawowych zagadnień związanych z projektowaniem mechanizmów synchronizujących procesy współbieżne, mówiąc innymi słowy — do zagadnień programowania współbieżności.
Prof. dr hab. Andrzej Salwicki
Instytut Informatyki Uniwersytetu Warszawskiego
Typy danych: od algorytmicznej specyfikacji do implementacji w języku programowania
Pewność prawidłowego działania dużych systemów programowania jest łatwiejsza do uzyskania, gdy konstruujemy je z modułów. Systemy te często wymagają problemowo–zorientowanych typów danych. Prace programistyczne mogą być wtedy podzielone na dwa podzadania: programowanie abstrakcyjnego algorytmu w terminach typów danych i, osobno, realizowanie typów danych. Z kolei wyłania się potrzeba tworzenia specyfikacji typów danych. Specyfikacja może być użyta w procesie weryfikacji abstrakcyjnego algorytmu jako definicja typu danych lub test poprawności jej implementacji.
Przedstawiono na przykładach zagadnienia budowy specyfikacji typów danych (np. stosy, kolejki, procesy symulujące w Simulation), wykorzystania specyfikacji w procesie weryfikacji algorytmu i w procesie implementacji typów danych. Wskazano bezpośredni związek tych zagadnień z analizą (i syntezą) klas loglanowskich. Wskazano konsekwencje dla metodologii programowania wprowadzenia do języka programowania pojęcia klasy i konkatenacji modułów.
Doc. dr hab. Maciej. M. Sysło
Instytut Informatyki Uniwersytetu Wrocławskiego
Algorytmy kombinatoryczne i ich efektywność
Problemy kombinatoryczne polegają na znalezieniu szczególnego elementu w zbiorze, który jest dyskretny, skończony i tworzy pewną strukturę, taką jak graf, lub jest podzbiorem permutacji czy partycji zbioru podstawowego. Problemem kombinatorycznym jest więc np. problem plecakowy, wyznaczanie najkrótszych dróg w sieci, problem chińskiego listonosza i komiwojażera, a także wyznaczanie optymalnego harmonogramu (tj. uszeregowania) prac.
W wykładzie tym, na kilku wybranych przykładach, przedstawiono podstawowe algorytmy rozwiązywania problemów kombinatorycznych oraz zilustrowano powiązania, jakie istnieją między na pozór różnymi problemami. W rozważaniach położono duży nacisk na efektywność algorytmów. Ze skończoności zbioru możliwych rozwiązań problemu nie wynika bowiem, iż łatwo i szybko można w nim znaleźć poszukiwany element. Rozmiar przestrzeni rozwiązań powoduje, że wiele problemów kombinatorycznych jest praktycznie nierozwiązywalnych. Nasze zainteresowania efektywnymi algorytmami kombinatorycznymi mają silną motywację praktyczną. Wzrostu możliwości i szybkości obliczeń nie można upatrywać jedynie w ulepszaniu maszyn cyfrowych. Pod tym względem sytuacja wśród problemów kombinatorycznych jest do pewnego stopnia odwrotna i jedynym sposobem znacznego przyspieszenia obliczeń jest obarczanie maszyn mniejszą liczbą operacji.
Doc. dr hab. inż. Stanisław Waligórski
Instytut Informatyki Uniwersytetu Warszawskiego
Wybrane języki i metody programowania w zastosowaniach
Celem wykładu jest omówienie tych języków programowania i wybranych metod programowania dla zastosowań, których popularność i szybkie rozpowszechnianie się w ostatnich czasach jest wynikiem działania wyraźnych i coraz powszechniej uznawanych tendencji rozwoju oprogramowania dla zastosowań. Tendencje te da się wyrazić dość lapidarnie, aczkolwiek z pewnym uproszczeniem, w postaci prostych haseł, ale konsekwentne stosowanie się do tak wyrażonych zasad powoduje radykalną zmianę podejścia do metod stosowanych w informatyce, w tym metod tworzenia oprogramowania, a także zmianę poglądów na to, jakie powinny być kwalifikacje współczesnego programisty. Przykładowymi hasłami tego typu są:
— uwolnienie programistów i użytkowników oprogramowania aplikacyjnego od konieczności uwzględniania szczegółów budowy i działania komputerów, ich oprogramowania systemowego i oprogramowania innych użytkowników;
— uwolnienie programistów i użytkowników oprogramowania od konieczności szczegółowego programowania i prowadzenia ewidencji używanych obiektów, ich kontroli, ochrony i odnowy;
— uwolnienie programistów od konieczności szczegółowego określania algorytmów, jakie mają być stosowane w ich programach, przez umożliwienie im określania raczej celu i ogólnego zasobu środków dla wykonywania obliczeń niż szczegółowych opisów stosowanych metod.
W wykładzie omówiono wybrane współczesne metody realizacji tych wskazań oraz języki programowania, w których te metody są wykorzystywane.
Przykładowe zagadnienia szczegółowe: Dobór struktur danych dostosowanych do zadań. Definiowanie obiektów przez podanie ich własności, zamiast deklarowania przez podanie ich charakterystyk z punktu widzenia komputera. Problem określania typów. Środowiska programisty i użytkownika. Zapewnianie integralności danych i procesu przetwarzania. Dobór struktur programów jako struktur danych i konsekwencje. “Stwórz sobie swój własny język” i środki niezbędne do rozbudowy języka przez użytkowników. Interpretacje, czyli obliczenia sterowane przepływem danych. Programowanie “pragmatyczne”, czyli przez określanie celów; istota problemu, stosowane metody. Programowanie logiczne, jego cechy charakterystyczne i możliwości.
Wykład ilustrowano przykładami z języków Lisp, Logo, Prolog, oraz wybranych języków dla zastosowań.
Prof. dr hab. inż. Jan Węglarz
Instytut Automatyki Politechniki Poznańskiej
Ocena działania systemów komputerowych — przedmiot, metody, kierunki rozwoju
Celem badań ewaluacyjnych jest, ogólnie mówiąc, wypracowanie metod, których umiejętne zastosowanie może prowadzić do osiągnięcia przez system wymaganego poziomu (w szczególności optymalnego) wybranych wskaźników (kryteriów) charakteryzujących jego działanie (osiągi) dla danego obciążenia.
Omówiono główne kryteria oceny działania i główne modele obciążenia. Dokonano klasyfikacji problemów oceny działania, zwracając uwagę na różne fazy badań oraz różne typy przedsięwzięć ewaluacyjnych. Scharakteryzowano metody ewaluacyjne, starając się przedstawić zestawienia: pomiarowe — modelowania, analityczne — symulacyjne, deterministyczne — probabilistyczne.
Na zakończenie podano przegląd ważniejszych kierunków rozwojowych badań ewaluacyjnych.
Doc. dr hab. inż. Jan Zabrodzki
Instytut Informatyki Politechniki Warszawskiej
Stan obecny i tendencje rozwoju układów LSI i VLSI
Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z najnowszymi układami elektronicznymi o dużym i bardzo dużym stopniu scalenia (LSI i VLSI), ich cechami funkcjonalnymi, możliwościami stosowania oraz z perspektywami rozwoju. Oprócz układów mikroprocesorowych, obiegowo utożsamianych z układami LSI czy też VLSI, przedstawiono inne układy o dużym stopniu scalenia — te, które są związane z techniką komputerową. W szczególności omówiono pamięci półprzewodnikowe (RAM, ROM, PROM, EPROM, EAROM), specjalizowane procesory (graficzne, sygnałowe), różnego typu kontrolery, przetworniki analogowo ţcyfrowe i cyfrowo–analogowe oraz niektóre układy analogowe. Uwzględniono układy zarówno bipolarne, jak i unipolarne, układy uniwersalne i specjalizowane oraz układy. projektowane na zamówienie.
Przedstawiając perspektywy rozwoju układów LSI i VLSI, zwrócono uwagę na ograniczenia natury fizycznej i bariery technologiczne: Poruszono problemy natury projektowej, które pojawiają się wraz ze wzrostem stopnia scalenia. Zwrócono uwagę na problem poszukiwania rozwiązań logicznych i funkcjonalnych, zagadnienia testowania i samotestowania, konieczność stosowania komputerowych narzędzi wspomagających projektanta (CAD), na problemy rozmieszczania i prowadzenia połączeń, a więc na te problemy, których rozwiązanie jest praktycznie niemożliwe bez udziału środowiska informatyków.
