Kurs Cambridge Computing Science

Kurs Cambridge Computing Science omogućiće vam da se upoznate sa raznim računarskim tehnologijama koje su podržane od strane Cambridge univerziteta. Kurs će se, između ostalog, baviti i prikazom brojeva, tačnije sistemom brojeva koji se koristi kod računarskih sistema. Prikazaćemo razliku između binarnog, dekadnog i heksadecimalnog sistema brojeva i načine konvertovanja brojeva između ovih sistema. Takođe, biće obrađen i ASCII kod.

Zajedno sa iskusnim i proverenim predavačima upoznavaćete se sa tipovima ulaznih i izlaznih uređaja i uređaja koji se koriste za skladištenje podataka. Ulazni uređaji koje ćemo objasniti su miš, tastatura, skener, digitalna kamera i drugi, dok su predstavnici izlaznih uređaja monitor, štampač, zvučnici i ostali. U nastavnim jedinicama koje slede bavićete se procesorskom arhitekturom, brojnim registrima koji obavljaju različite funkcije, kao i Nojmanovom arhitekturom računarskih sistema, koja je još uvek aktuelna osnova modernih kompjutera.

Kako se kurs bude bližio kraju, obrađivaćete pojam softvera, različite tipove operativnih sistema i aplikativnog softvera, kao i pojmove koji se tiču bezbednosti, privatnosti i integriteta podataka uz detaljno pojašnjenje o važnim pojmovima za pristup podacima kao što su korisnički nalozi, Firewall, autentifikacione tehnike i tako dalje. Poslednja lekcija će vas upoznati sa pojmovima algoritma i Flowchart, odnosno sa njihovom primenom u praksi. Ova i mnoga druga znanja koja steknete tokom kursa biće vam od velike koristi u nastavku školovanja, ali i prilikom započinjanja uspešne karijere u oblasti informacionih tehnologija.

Kurs Cambridge Computing Science - opis i ciljevi

Tokom ovog Cambridge Computing Science kursa, koji možete pohađati online ili tradicionalno – u učionici, a koji je deo pripadajućih programa, upoznaćete se sa prikazom brojeva i samim pojmom multimedije kod informacionih tehnologija. 

Ovaj kurs je osmišljen i pripremljen za pravilno upoznavanje sa različitim računarskim tehnologijama podržanim od Univerziteta Cambridge. Da biste bez poteškoća pratili predavanja na kursu Cambridge Computing Science, potrebno je da posedujete osnovna znanja rada na računaru, a sve ostale potrebne veštine steći ćete tokom drugih kurseva ITAcademy u okviru programa po kome se školujete. 

Celokupno gradivo kursa podeljeno je po tematskim celinama, odnosno modulima koji će vas korak po korak upoznavati prvo sa osnovnim, a zatim i sa kompleksnijim znanjima. Prvi modul će se baviti prikazom podataka i multimedija. U ovim lekcijama imaćete priliku da se detaljnije upoznate sa rasterskom i vektorskom grafikom, kao i sa tehnikama obrade zvuka i videa. Naredna tematska celina biće posvećena hardveru, tačnije ulaznim i izlaznim uređajima, radnoj memoriji, Karnoovim mapama, itd… Moduli koji slede upoznaće vas sa osnovama procesora i predstaviti vam sistemski softver. Poslednje dve tematske celine obrađivaće bezbednost, privatnost i integritet podataka, odnosno algoritam i strukturu podataka. 

Cilj kursa je da tokom predavanja steknete korisna znanja pomoću kojih ćete moći da prepoznate i pravilno koristite ulazne i izlazne uređaje, kao i uređaje za skladištenje koji se koriste kod računarskh sistema. Uz to bićete spremni da prepoznate radnu memoriju i razumete način funkcionisanja električnih logičkih i flip-flop kola. Na kursu ćete se, između ostalog, detaljno upoznati sa tehnikama korišćenja operativnog sistema, dodatnih programa i programskih biblioteka. Osim toga, savladaćete procedure za najbolju moguću zaštitu i bezbednost podataka i upoznaćete se sa malicioznim softverom. Nakon uspešno završenog kursa poznavaćete sve algoritme i tehnike njihovog dizajniranja i analize. Takođe ćete razviti veštine prepoznavanja različitih struktura podataka i dobrobiti koje te strukture nose.

Kurs Cambridge Computing Science će vam odgovoriti na pitanja:

1. Čemu binarni brojevi?

Binarni brojevi su osnova računanja procesa u računarskim sistemima. Računar ne razume dekadne, tj. obične brojeve, razume samo binarne, koji se sastoje od nula i jedinica. Dakle, kada unosimo bilo kakav podatak u računar, taj podatak se u suštini sastoji od nula i jedinica, samo što nama to nije najvažnije, nama je važna preglednost i mogućnost korišćenja tog podatka.

Nemoguće je za čoveka da zapamti ogroman broj nula i jedinica, naročito u modernom okruženju, sa podacima koji su predstavljeni najčešće u gigabajtima. Računarski sistem dozvoljava ljudima da unose podatke, da, na primer, kreiraju programe u programskim jezicima putem unosa klasičnih slova i brojeva, a računar to pretvara u razumljiv binarni sistem.

2. Šta je binarni sistem?

Binarni sistem je sistem koji se sastoji od samo dve cifre – nule i jedinice. To je sistem podataka koji računar može da razume i cifra tog sistema, dakle, jedinica ili nula predstavlja bit. Bit je skraćenica od binary digit i predstavlja najmanju moguću jedinicu u računarskom sistemu. Svaki dekadni broj se može predstaviti u binarnom obliku, kao i u oktalnom – sistemu koji se takođe koristi kod računara. Međutim, količina jedne radne memorije ili količina podataka na skladišnoj memoriji (hard-disku, SSD-u) prikazuje se u bajtovima. 1 bajt se sastoji najčešće od 8 bitova.

3. Koja je razlika između rasterske i vektorske grafike?

Rasterska grafika predstavlja klasičnu digitalnu fotografiju koju možemo kreirati putem digitalnih foto-aparata ili pametnih telefona. Ovde govorimo o digitalnim slikama. Takva fotografija se sastoji od određenog broja piksela, kvadrata koji se sastoje od definisanog broja bitova.

Svaki piksel sadrži delić informacije o kreiranoj fotografiji i skup piksela kreira sliku. Jedna od mana ovakvog kreiranja i korišćenja digitalnih slika je gubitak kvaliteta pri zumiranju, ali dobra stvar je realna predstava onoga što je zabeleženo prethodno pomenutim uređajima. Sa druge strane imamo vektorsku sliku, koja se sastoji od vektora, različitih geometrijskih oblika, linija gde ne dolazi do gubitka kvaliteta same slike kada se ona zumira. Vektorske slike se koriste kod crteža, skica, geografskih mapa itd.

4. Zašto je važna radna memorija?

Radna memorija sadrži sve potrebne podatke i programe koji se izvršavaju na računaru u okviru operativnog sistema. Dakle, pokrenuti programi se učitavaju u radnu memoriju i tu ostaju dokle god se ne isključe od strane korisnika ili samim isključivanjem ili restartovanjem računara. Iako se podaci brišu prilikom restartovanja, ovo je tip brze memorije i, u zavisnosti od same veličine, radna memorija može primiti veliki broj podataka i brzo ih obrađivati. Takođe, ovaj deo hardvera, pored procesora i matične ploče, najvažniji je deo svakog računarskog sistema. Videćemo u ovom kursu različite tipove memorije koje su se ranije koristile, ali, naravno, i one koje se danas instaliraju u moderne računare.

5. Čemu služe logička kola?

Svaki računarski sistem se pokreće pomoću napajanja električnom energijom. Matična ploča se, na primer, sastoji od mnoštva provodnika kroz koje prolaze podaci od procesora i radne memorije, kao i od drugih priključenih komponenata. Kao što znamo, svi podaci su u binarnom obliku i svako logičko kolo funkcioniše tako što provodi kako jedinice, tako i nule. Ove jedinice i nule predstavljaju podatke, naravno, u digitalnom obliku.

Tu su i flip-flop kola, koja sadrže dva stabilna stanja – 0 i 1. Svako logičko kolo sadrži otvorene i zatvorene prekidače, gde predstavlja 0 kada je prekidač otvoren, a 1 kada je zatvoren. Simbol za ove prekidače su logičke kapije. Postoje različiti tipovi logičkih kola, kao što su I, ILI, NE kapija, kao i filp-flop kola, kao što su asinhrona i sinhrona.

6. Kako funkcioniše procesorska jedinica?

Procesorska jedinica, tj. procesor, jeste takozvani mozak računara. Preko njega se izvršavaju sve računske i logičke funkcije računarskog sistema i procesori i danas uz neke izmene funkcionišu na sličan način kao i prvi računarski procesori. Sastoji se iz centralne procesorske jedinice koja obuhvata kontrolnu i logičko-aritmetičku jedinicu. Dakle, kontrolna jedinica upravlja sistemom, uzima podatke iz radne memorije dok logičko-aritmetička jedinica vrši sve važne aritmetičke operacije. U ovom kursu objasnićemo Fon Nojmanovu računarsku arhitekturu, na kojoj se zasnivaju i moderni računarski sistemi, i detaljniju komunikaciju procesora sa memorijom.

7. Kakva je uloga algoritama?

Algoritmi predstavljaju mogućnost da jasno predstavimo problem i kako da dođemo do potencijalnog rešenja. U računarskom sistemu algoritmi se najčešće koriste kod procesa programiranja i ovde ćemo se baviti algoritmima sa tog aspekta. Algoritmi predstavljaju problem korak po korak i putem određenih odluka definišemo dalji proces i dolazimo do konačnog rešenja postavljenog problema. Svaki algoritam ima svoj početak, ima ulazne podatke, zatim obradu podataka, njihovo grananje u smislu da li ćemo izvršiti ovu operaciju ili neku drugu i na kraju i rezultat izvršene operacije.

Plan i program predavanja:

1. Prikaz podataka i multimedija 

• Prikaz brojeva 
• Rasterska i vektorska grafika 
• Obrada zvuka i videa 

2. Hardver 

• Ulazni i ulazno-izlazni uređaji 
• Izlazni uređaji i uređaji za skladištenje 
• Šta je radna memorija 
• Logička kola i flip-flop kola 
• Bulova algebra i Karnoove mape 

3. Osnove procesora 

• CPU arhitektura i Fetch-execute ciklus 
• Skup procesorskih instrukcija i Assembly jezik 
• RISC procesori i paralelno procesuiranje 

4. Sistemski softver

• Predstavljanje operativnih sistema 
• Uslužni programi 
• Jezički prevodioci i programske biblioteke 

5. Bezbednost, privatnost i integritet podataka 

• Bezbednost i integritet podataka 
• Maliciozni softver 

6. Uvod u algoritme i strukture podataka 

• Upoznavanje polaznika sa algoritmima 
• Strukture podataka 
• Rekurzivni algoritmi 
• Dizajniranje algoritama