uzluga.ru
добавить свой файл
1
Вопросы кандидатского экзамена 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин,
комплексов и компьютерных сетей»



1. Математические основы программирования

  1. Понятие сложности алгоритмов. Классы P и NP. Полиномиальная сводимость задач.

  2. Примеры NP-полных задач, подходы к их решению.

  3. Автоматы. Эксперименты с автоматами.

  4. Теорема Клини о регулярных языках.

  5. Алгебра логики. Булевы функции, канонические формы задания булевых функций.

  6. Понятие полной системы. Критерий полноты Поста.

  7. Основы комбинаторного анализа. Метод производящих функций, метод включений и исключений.

  8. Коды с исправлением ошибок. Алфавитное кодирование.

  9. Методы сжатия информации.

  10. Основы криптографии. Задачи обеспечения конфиденциальности и целостности информации.

  11. Теоретико-информационный и теоретико-сложностный подходы к определению криптографической стойкости.

  12. Американский стандарт шифрования DES и российский стандарт шифрования данных ГОСТ 28147-89.


2. Вычислительные машины, системы и сети


  1. Архитектура современных компьютеров.

  2. Организации памяти и архитектура процессора современных вычислительных машин.

  3. Страничная и сегментная организация виртуальной памяти. Кэш-память.

  4. Специализированные процессоры.

  5. Организация ввода-вывода, каналы и процессоры ввода-вывода, устройства сопряжения с объектами.

  6. Классификация вычислительных систем (ВС) по способу организации параллельной обработки.

  7. Вычислительные кластеры. Проблемно-ориентированные параллельные структуры: матричные ВС, систолические структуры, нейросети.

  8. Назначение, архитектура и принципы построения информационно-вычислительных сетей (ИВС).

  9. Локальные и глобальные ИВС, технические и программные средства объединения различных сетей.

  10. Методы и средства передачи данных в ИВС, протоколы передачи данных.

  11. Особенности архитектуры локальных сетей (Ethernet, Token Ring, FDDI).

  12. Сеть Internet, доменная организация, семейство протоколов TCP/IP.


3. Языки и системы программирования.
Технология разработки программного обеспечения


  1. Процедурные языки программирования. Основные управляющие конструкции, структура программы.

  2. Работа с данными: переменные и константы, типы данных (булевский, целочисленные, плавающие, символьные, типы диапазона и перечисления, указатели), структуры данных (массивы и записи).

  3. Процедуры (функции): вызов процедур, передача параметров (по ссылке, по значению, по результату), локализация переменных, побочные эффекты.

  4. Обработка исключительных ситуаций.

  5. Библиотеки процедур и их использование.

  6. Объектно-ориентированное программирование. Классы и объекты, наследование, интерфейсы.

  7. Средства обработки объектов (контейнеры и итераторы).

  8. Процессы и их синхронизация.

  9. Семафоры, мониторы Хоара.

  10. Объектно-ориентированное распределенное программирование.

  11. Параллельное программирование над общей памятью.

  12. Стандартный интерфейс Open MP.

  13. Параллельное программирование над распределенной памятью.

  14. Парадигмы SPMD и MIMD.

  15. Стандартный интерфейс MPI.

  16. Отладка, тестирование, верификация и оценивание сложности программ.

  17. Генерация тестов. Системы генерации тестов.

  18. Срезы программ (slice, chop) и их применение при отладке программ и для генерации тестов.

  19. Методы спецификации программ. Методы проверки спецификации.

  20. Схемное, структурное, визуальное программирование.

  21. Разработка пользовательского интерфейса, стандарт CUA, мультимедийные среды интерфейсного взаимодействия.

  22. Технология разработки и сопровождения программ. Жизненный цикл программы.

  23. Этапы разработки, степень и пути их автоматизации.

  24. Обратная инженерия.

  25. Декомпозиционные и сборочные технологии, механизмы наследования, инкапсуляции, задания типов.

  26. Модули, взаимодействие между модулями, иерархические структуры программ.


4. Операционные системы

  1. Режимы функционирования вычислительных систем, структура и функции операционных систем.

  2. Основные средства аппаратной поддержки функций операционных систем (ОС): система прерываний, защита памяти, механизмы преобразования адресов в системах виртуальной памяти, управление каналами и периферийными устройствами.

  3. Виды процессов и управления ими в современных ОС.

  4. Представление процессов, их контексты, иерархии порождения, состояния и взаимодействие.

  5. Многозадачный (многопрограммный) режим работы.

  6. Модель клиент-сервер и ее реализация в современных ОС. ,

  7. Параллельные процессы, схемы порождения и управления. Организация взаимодействия между параллельными и асинхронными процессами: обмен сообщениями, организация почтовых ящиков.

  8. Критические участки, примитивы взаимоисключения процессов, семафоры Дейкстры и их расширения.

  9. Проблема тупиков при асинхронном выполнении процессов, алгоритмы обнаружения и предотвращения тупиков.

  10. Одноуровневые и многоуровневые дисциплины циклического обслуживания процессов на центральном процессоре, выбор кванта.

  11. Управление доступом к данным. Файловая система, организация, распределение дисковой памяти.

  12. Управление обменом данными между дисковой и оперативной памятью.

  13. Оптимизация многозадачной работы компьютеров. Операционные системы Windows, Unix, Linux. Особенности организации, предоставляемые услуги пользовательского взаимодействия.

  14. Операционные средства управления сетями. Эталонная модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI.

  15. Маршрутизация и управление потоками данных в сети.

  16. Локальные и глобальные сети.

  17. Сетевые ОС, модель клиент–сервер, средства управления сетями в ОС UNIX, Windows NT.

  18. Семейство протоколов TCP/IP, структура и типы IP-адресов, доменная адресация в Internet.

  19. Транспортные протоколы TCP, UDP .


5. Методы хранения данных и доступа к ним.
Организация баз данных и знаний



  1. Концепция типа данных. Абстрактные типы данных.

  2. Основные структуры данных, алгоритмы обработки и поиска. Сравнительная характеристика методов хранения и поиска данных.

  3. Основные понятия реляционной и объектной моделей данных.

  4. Теоретические основы реляционной модели данных (РДМ). Реляционная алгебра, реляционное исчисление.

  5. CASE-средства и их использование при проектировании базы данных (БД).

  6. Организация и проектирование физического уровня БД. Методы индексирования.

  7. Обобщенная архитектура, состав и функции системы управления базой данных (СУБД). Характеристика современных технологий БД. Примеры соответствующих СУБД.

  8. Основные принципы управления транзакциями, журнализацией и восстановлением.

  9. Язык баз данных SQL. Стандарты языков SQL. Интерактивный, встроенный, динамический SQL.

  10. Основные понятия технологии клиент–сервер. Характеристика SQL-сервера и клиента. Сетевое взаимодействие клиента и сервера.

  11. Информационно-поисковые системы. Классификация. Методы реализации и ускорения поиска.

  12. Методы представления знаний: процедурные представления, логические представления, семантические сети, фреймы, системы продукций.

  13. Экспертные системы (ЭС). Области применения ЭС. Архитектура ЭС.



6. Защита данных и программных систем

  1. Аппаратные и программные методы защиты данных и программ. Защита данных и программ с помощью шифрования.

  2. Защита от несанкционированного доступа в OC Windows NT. Система безопасности и разграничения доступа к ресурсам в Windows NT.

  3. Файловая система NFTS и сервисы Windows NT.

  4. Защита от несанкционированного копирования.

  5. Методы простановки некопируемых меток, настройка устанавливаемой программы на конкретный компьютер, настройка на конфигурацию оборудования.

  6. Защита от разрушающих программных воздействий. Вредоносные программы и их классификация.

  7. Загрузочные и файловые вирусы, программы-закладки. Методы обнаружения и удаления вирусов, восстановления программного обеспечения.

  8. Защита информации в вычислительных сетях Novell Netware, Windows NT и др.