Реферат: Государственный стандарт подготовки бакалавра по направлению «Информационные технологии» (проект)

Приложение A
Государственный стандарт подготовки бакалавра по направлению «Информационные технологии» (проект)

1. Общая характеристика направления «Информационные технологии»

1.1. Направление утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от 29.11.2002 г. № 4175.

1.2. Место направления в области науки и техники.

Информационные технологии - область науки, техники и производства, охватывающая исследования теоретических и методических основ, разработку и создание технологий информационной индустрии, связанных со сбором, производством, обработкой, передачей, распространением, хранением, эксплуатацией, представлением, использованием, защитой различных видов информации.

Развитие собственных научно-методических основ, формирование основ глобальной информационной инфраструктуры современного общества, создание стандартизованных языков для формализации прикладных знаний, создание персонально доступных предметно-ориентированных технологий информатизации различных видов деятельности обусловили становление области информационных технологий как самостоятельной научно-прикладной дисциплины, являющейся общезначимой для других дисциплин и областей знаний.

^ 2. Квалификационная характеристика выпускника и его сферы деятельности

2.1. Степень выпускника - бакалавр информационных технологий.

Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки бакалавра по направлению 511900 «Информационные технологии» при очной форме обучения - 4 года.

2.2. Сферы профессиональной деятельности.

Сферами профессиональной деятельности бакалавра информационных технологий являются научно-исследовательские центры, государственные органы управления, образовательные учреждения и организации различных форм собственности, организации индустрии и бизнеса, осуществляющие разработку и использование систем, продуктов, сервисов информационных технологий.

^ Бакалавр информационных технологий может занимать должности, требующие высшего образования в соответствии с законами Российской Федерации.

Бакалавр информационных технологий может быть подготовлен к педагогической деятельности на должность учителя в средней школе или в колледже при условии освоения соответствующей дополнительной образовательной программы психолого-педагогического профиля.

2.3. Объекты профессиональной деятельности.

К основным объектам профессиональной деятельности бакалавра ИТ относятся:

научно-исследовательская работа в области теоретической информатики и прикладной математики, а также в области разработки новых информационных технологий (ИТ);

программное обеспечение компьютерных систем и сетей, информационных систем;

продукты и сервисы ИТ, включая: базы данных и знаний, информационные содержания (контенты) и электронные коллекции, сетевые приложения, продукты системного и прикладного ПО;

стандарты, профили, спецификации ИТ, определяющие функциональные возможности, динамику поведения, протоколы взаимодействия, а также другие характеристики систем, продуктов и сервисов ИТ;

языки программирования, языки описания информационных ресурсов, языки спецификаций, а также инструментальные средства проектирования и создания систем, продуктов и сервисов ИТ;

документация на системы, продукты и сервисы ИТ;

стандарты, процедуры и средства администрирования и управления безопасностью ИТ;

проекты по созданию и внедрению ИТ, соответствующая проектная документация, стандарты, процедуры и средства поддержки управления жизненным циклом ИТ;

комплекты тестов для установления соответствия (конформности) систем, продуктов и сервисов ИТ исходным стандартам и профилям, а также анализа производительности и других характеристик реализаций ИТ;

хозяйственное право.

2.4. Виды профессиональной деятельности.

Бакалавр информационных технологий подготовлен к следующим видам деятельности, требующим глубокой фундаментальной и профессиональной подготовки:

научно-исследовательской работе в области теоретической информатики и прикладной математики, а также в области разработки новых ИТ и их приложений;

созданию и использованию новых ИТ, реализованных в виде систем, продуктов и сервисов ИТ;

разработке и применению математических моделей процессов и объектов, современных математических методов и ИТ для решения задач науки, техники, экономики и управления;

использованию ИТ в проектно-конструкторской, управленческой и финансовой деятельности и других прикладных областях.

^ 3. Возможности продолжения образования и возможные сценарии карьеры

3.1. Бакалавр информационных технологий подготовлен к продолжению образования в магистратуре преимущественно по направлениям «Информационные технологии», «Прикладная математика и информатика», «Информатика и вычислительная техника» и близким к ним направлениям, а также в аспирантуре преимущественно по научным специальностям:

05.13.11. «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»;

05.13.12. «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)»;

05.13.13. «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети»;

05.13.15. «Вычислительные машины и системы»;

05.13.17. «Теоретические основы информатики»;

05.13.18. «Математическое моделирование, численные методы и комплексы»;

05.13.19. «Методы и системы защиты информации, информационная безопасность».

^ 3.2. Возможные сценарии карьеры

Бакалавра информационных технологий, подготовленного (в случае однопрофильного варианта стандарта) в соответствии с рекомендациями СС2001 (по профилю «Компьютерные науки» (Computer science) или сокращенно CS), ожидает широкий спектр деятельности - от исследований и разработок теоретических и алгоритмических основ обработки информации до участия в реальных разработках в таких наукоемких областях как робототехника, компьютерное видение, системы искусственного интеллекта, биоинформатика и др.

Наиболее характерными видами деятельности выпускника являются:

- разработка и реализация программного обеспечения для исследований и проектирования новых ИТ, руководство наукоемкими разработками в области ИТ

- разработка новых, а также повышение эффективности существующих методов использования компьютеров и обработки информации, в том числе в интересах прикладных областей

- разработка эффективных алгоритмов и методов реализации функций систем ИТ.

^ 4. Требования к уровню подготовки абитуриента

4.1. Предшествующий уровень образования абитуриента - среднее (полное) общее образование.

4.2. Абитуриент должен иметь документ государственного образца о среднем (полном) общем образовании, или о среднем профессиональном образовании, или о начальном профессиональном образовании, если в нем есть запись о получении предъявителем среднего (полного) общего образования или высшего профессионального образования.

^ 5. Модель основной образовательной программы

5.1. Основная образовательная программа подготовки бакалавра информационных технологий должна соответствовать следующей структуре:



Индекс

компо-ненты

Наименование компонент программы

Примерный объем части программы

1

^ Научная подготовка

30%

1.1

- математическое ядро




1.2

- математическое ядро профиля*




1.3

- вузовский компонент




2

Профессиональная подготовка

30%

2.1

- профессиональное ядро




2.2

- профессиональное ядро профиля*




2.3

- вузовский компонент




3

Практическая работа

15%

3.1

- общие практикумы




3.2

- специальные практикумы




3.3

- производственная практика




4

^ Развитие личностных и деловых качеств

15%

4.1

- вузовский компонент




5

^ Профилирующая подготовка по выбору

10%

5.1

- вузовский компонент




6

^ Итоговая государственная аттестация







Примечание: «*» помечены компоненты, которые имеют место в том случае, когда описание стандарта (основной образовательной программы) содержит описание более одного профиля специализации





^ 6. Общие требования к основной образовательной программе

6.1. Основная образовательная программа подготовки бакалавра информационных технологий разрабатывается на основании настоящего государственного образовательного стандарта и включает в себя учебный план, программы учебных дисциплин и практики.

6.2. Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки бакалавра информационных технологий (профессиональному и математическому ядрам объема знаний) определяются настоящим государственным образовательным стандартом (Приложения 1 и 2).

^ 7. Профессиональные компетенции бакалавра

7.1. Обще профессиональные компетенции

К обще профессиональным компетенциям бакалавра ИТ (для всех профилей подготовки) относятся следующие профессиональные качества и умения:

Основательная теоретическая, в первую очередь математическая, подготовка, а также подготовка по теоретическим, методическим и алгоритмическим основам области ИТ, позволяющая выпускникам работать с современной научно-технической литературой, быстро адаптироваться к новым теоретическим и научным достижениям в области ИТ, использовать аппарат математического и имитационного моделирования при решении прикладных и научных задач.

Основательная подготовка в программировании, как на концептуальном уровне, так и на уровне практического применения, включая владение алгоритмическим мышлением и способностью программной реализации алгоритмов решения задачи, владение технологией программной реализации программного обеспечения, владение методами программной инженерии для реализации программного обеспечения с учетом его надежности, робастности, производительности и пр.

Понимание границ возможностей информатизации и алгоритмизации, включая понимание принципиальных возможностей и областей применения технологий (прежде всего ядерных), понимание теоретических и ресурсных ограничений методов и технологий обработки данных с помощью компьютеров, понимание влияния распространения технологических решений на людей, организаций, общество.

Понимание концепции жизненного цикла систем и продуктов ИТ, а также его основных фаз (планирования, проектирования, распространение, оценки, управления), а также концепции управления качеством, умение принять эти концепции и соответствующие им методы на практике.

Владение методами и средствами поддержки командной работы, планирования и эффективной организации труда, непрерывного контроля качества результатов своей работы, интерперсональной коммуникации.

Знание кодекса профессиональной этики ACM и следование ему на практике.

Умение обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом имеющихся литературных данных, представлять результаты работы, обосновывать предложенные решения на научно-техническом и профессиональном уровне.

Умение и профессиональная потребность отслеживать тенденции и направления развития области ИТ, проявление профессионального интереса к развитию смежных и прикладных областей.

^ 7.2. Компетенции профиля специализации

К компетенциям профиля CS подготовки бакалавра информационных технологий относятся следующие профессиональные качества и умения:

владение научно-методическими основами и стандартами в области ИТ, умение применять их при разработке новых ИТ, создании и интеграции систем, продуктов и сервисов ИТ;

владение современными технологиями автоматизации проектирования систем, продуктов и сервисов ИТ, современными парадигмами и языками программирования;

разработка и реализация программного обеспечения для исследовательских и проектных работ в области создания новых ИТ;

выполнение наукоемких разработок в области создания новых ИТ, включая моделирование систем и процессов, автоматизацию научных исследований;

разработка новых методов использования компьютеров и обработки информации, в том числе в интересах прикладных областей;

разработка системного программного обеспечения;

разработка эффективных алгоритмов и методов реализации функций систем ИТ;

проектирование и реализация программного обеспечения информационных систем,

владение методам и средствами разработки программного обеспечения, удовлетворяющего требованиям надежности;

владение стандартами, методами и средствами управления процессами жизненного цикла продуктов и сервисов ИТ, включая управление проектами по их созданию;

владение стандартами, методами и средствами управления качеством продуктов и сервисов ИТ на протяжении их жизненного цикла;

владение стандартами, методами и средствами тестирования конформности систем ИТ стандартам и профилям;

проектирование и разработка систем мультимедиа и графического моделирования;

исследование производительности систем ИТ и их программного обеспечения;

проектирование и разработка интеллектуальных систем и систем информационного поиска.

наличие представления о функциональных возможностях наиболее распространенных продуктов ИТ, а также необходимые умения по их использованию;

^ 7.3. Компетенции владения ядерными технологиями

Характерной особенностью ИТ-профессии является наличие набора принципиальных технологий, называемых ядерными, определенными компетенциями по отношению к которым должен владеть любой выпускник университета независимо от профиля подготовки по направлению ИТ. Набор ядерных технологий составляет современный профессиональный язык и инструментария ИТ-профессионала.

Для более адекватного и лаконичного определения уровня компетенций по ядерным технологиям ниже используется метод уровней классификацией Блума, применяемый в СС2005.

Ниже для данного метода применяется упорядоченная шестибальная шкала со значениями от «0» до «5». Значения шкалы определяют для данного профиля подготовки требуемый уровень владения конкретной технологией/темой (акцент в программе подготовки по данной теме).

Значения шкалы имеют следующую семантику:

0 – уровень отсутствия знаний (компетенция для конкретного профиля является несущественной)

1 – уровень ознакомления (понимание общих принципов вопроса)

2 – уровень технической грамотности (уверенное знание методических основ, понимание функциональных возможностей, областей применения)

3 – уровень понимания концепций/способности использования (понимание концепций и абстракций, способность использовать на практике)

4 – углубленные знания/применение в приложениях (детальное знание средств и решений, способность применения для создания прикладных технологий)

5 – уровень эксперта, обычно используется для характеристики компетенций магистерского уровня.

В качестве списка ядерных технологий используется номенклатура технологий, предложенная в СС2005.

Уровни компетенций по ядерным технологиям для профиля CS, определенные посредством метода шкалирования, приведены в табличной форме (Таблица A.1), в левом столбце которой перечислены ядерные технологии/темы профессиональной подготовки бакалавров ИТ (по профилю «Computer Science»). На пересечении строк и столбцом располагаются значения шкалы, соответствующие определенной выше интерпретации.

Таблица A.1. Шкалированная модель компетенций

владения ядерными технологиями для профиля CS

№ п/п

Наименование области или технологии ИТ

Уровень компетенций для профиля CS

1

Основы программирования

4

2

Компонентно-базированное программирование

2

3

Алгоритмы и сложность

4

4

Архитектура и организация компьютеров

2

5

Разработка и принципы операционных систем

3

6

Конфигурирование и использование операционных систем

2

7

Разработка и принципы сетевых технологий

2

8

Использование и конфигурирование сетевых технологий

2

9

Платформенные технологии

0

10

Теория языков программирования

3

11

Человеко-машинное взаимодействие

2

12

Графика и визуализация

2

13

Интеллектуальные системы

2

14

Теория баз данных

3

15

Приложения и использование баз данных

1

16

Численные методы

2

17

Социальные и этические вопросы ИТ

2

18

Разработка информационных систем

1

19

Анализ требований

2

20

Основы программной инженерии

2

21

Экономика программной инженерии

0

22

Моделирование и анализ программного обеспечения

3

23

Проектирование программного обеспечения

3

24

Верификация и испытания программного обеспечения

2

25

Сопровождение программного обеспечения

1

26

Процессы программного обеспечения

1

27

Качество программного обеспечения

2

28

Вычислительные системы

1

29

Схемотехника

0

30

Распределенные системы

2

31

Основы безопасность ИТ

3

32

Управление безопасностью ИТ

1

33

Системное администрирование

1

34

Системная интеграция

1

35

Технологии мультимедиа

2

36

Техническая поддержка

0



^ 7.4. Дополнительные компетенции бакалавра


<в процессе разработки>


8. Требования к итоговой государственной аттестации

8.1. Общие требования к итоговой государственной аттестации

Итоговая государственная аттестация бакалавра информационных технологий включает защиту выпускной квалификационной работы и государственный экзамен.

Итоговые аттестационные испытания предназначены для определения практической и теоретической подготовленности бакалавра информационных технологий к выполнению профессиональных задач, установленных настоящим государственным образовательным стандартом, и к продолжению образования в магистратуре.

Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации выпускника, должны соответствовать основной образовательной программе высшего профессионального образования, которую он освоил за время обучения.

^ 8.2. Требования к государственному экзамену

Порядок проведения и программа государственного экзамена по направлению «Информационные технологии» определяются вузом на основании:

- методических рекомендаций, разработанных Учебно-методическим советом учебно-методического объединения (УМО) университетов;

- Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России;

- государственного образовательного стандарта по направлению «Информационные технологии».

Приложение 1.

Описание ядра профессиональных знаний

Ядро профессиональных знаний составлено в соответствии с рекомендациями CC2001. Модель объема знаний имеет иерархическую структуру. На верхнем уровне декомпозиция объема знаний осуществляется на уровне областей знаний (area). Каждая область знаний представляет собой набор модулей знаний. Для обозначения модуля знаний используется метка, идентификатор которой составляется из двухбуквенного сокращения названия области знания и порядкового номера самого модуля. Содержание модуля знаний раскрывается до уровня тем охватывающего им материала. Для каждой области знаний в скобках указывается трудоемкость ее освоения, выраженная в кредитах.
Основы дискретной математики (6) DS1: Логика высказываний
Высказывание, связки, истинность, тавтология и противоречие, эквивалентность пропозициональных форм, законы Де Моргана, полные системы связок). Понятие исчисления высказываний (понятие формальной аксиоматической теории; логический вывод, аксиомы и правила вывода.
DS2: Булевы функции
Функция, порождаемая пропозициональной формой; построение формы, порождающей заданную функцию). Цифровые логические схемы (типы вентилей, синтез схем по таблицам истинности, дизъюнктивные нормальные формы.
DS3: Логика предикатов
Высказывания с кванторами, истинность, отрицание высказываний с кванторами). Понятие исчисления предикатов (понятие формальной аксиоматической теории; логический вывод, аксиомы и правила вывода.
DS4: Методы доказательств
Структура формальных доказательств. Прямое доказательство. Доказательство с помощью контрпримеров. Доказательство от противного. Доказательство посредством контрапозиции.
DS5: Математическая индукция.
Использование принципа математической индукции (провести доказательство какого-нибудь утверждения с использованием индукции).
DS6: Теория множеств
Принадлежность, включение, операции над множествами, тождества, законы Де Моргана. Понятие булевой алгебры, примеры.
DS7: Отношения
Бинарные отношения. Отношение эквивалентности на множестве. Порождаемое им разбиение на смежные классы, их свойства. Отношение порядка.
DS8: Формальные языки
Понятие конечного автомата, распознающего язык.
DS9: Комбинаторика
Размещения, перестановки, сочетания, сочетания с повторениями. Бином Ньютона.
DS10: Графы
Ориентированные/неориентированные, подграфы, степень вершины, теоремы о сумме степеней и о кол-ве нечетных вершин в графе. Пути, цепи и контуры (определения, эйлеровы и гамильтоновы контуры — теоремы и следствия существования в ориентированных и неориентированных графах). Связность графов. Представление графов с помощью матриц инцидентности. Теорема о степени матрицы инцидентности.
DS11: Деревья
Деревья и их свойства, каркасы (остовные деревья). Графы с весами. Алгоритм построения каркаса минимального веса (алгоритм Kruskal’а). Бинарные деревья, полные бинарные деревья и их свойства. Организация хранения упорядоченных данных в виде бинарного дерева. Алгоритмы поиска, вставки и удаления узлов в деревьях. Сбалансированные деревья (определение, преимущества организации хранения упорядоченных данных в виде бинарного сбалансированного дерева). Алгоритм балансировки.
Основы программирования (6) ОП1: Основные конструкции программирования
Синтаксис и семантика высокоуровневых языков программирования; переменные, типы, выражения и присваивание; средства ввода-вывода; условные и циклические управляющие структуры; функции и способы передачи параметров; структурные конструкции.
ОП2: Алгоритмы и процесс решения задачи
Стратегии решения задачи; роль алгоритма в процессе решения задачи; стратегии реализации алгоритма; стратегии отладки; определения и свойства алгоритма.
ОП3: Объектно-ориентированное программирование
Объектно-ориентированная разработка; инкапсуляция и информационное упрятывание; отделение описания поведения от реализации; классы, подклассы и наследование; полиморфизм; иерархия классов; собрания классов и протоколы взаимодействия; программирование на основе шаблонов.
ОП4: Основные структуры данных
Простые типы; массивы; записи; строки и обработка строк; представление данных в памяти; методы распределения памяти (статическое, автоматическое, динамическое); управление памятью периода выполнения; связанные списки; методы реализации стеков, очередей, хеш-таблиц, графов и деревьев.
ОП5: Рекурсия
Понятие рекурсии; математические рекурсивные функции; примеры рекурсивных процедур; рекурсия и метод «разделяй и властвуй»; реализация бэктрекинга (backtracking) посредством рекурсии; реализация рекурсии с помощью стека.
ОП6: Событийно-управляемое и параллельное программирование
Методы обработки и распространение событий; управление параллелизмом с помощью механизма обработки событий; обработка исключений.
ОП7: Прикладные программные интерфейсы (API) и их применение
API-программирование; браузеры; программирование по примерам (example); отладка в API-окружении; методы обработки данных, основанные на компонентных технологиях; понятие промежуточного ПО (Middleware).
Алгоритмы и анализ сложности (3) АЛ1: Основы анализа алгоритмов
Асимптотический анализ верхней и средней оценок сложности алгоритмов; сравнение наилучших, средних и наихудших оценок; O-, o-, ω- и θ-нотации; стандартные классы сложности; эмпирические измерения эффективности алгоритмов; накладные расходы алгоритмов по времени и памяти; рекуррентные соотношения и анализ рекурсивных алгоритмов.
АЛ2: Стратегии алгоритмов
Полный перебор; метод «разделяй и властвуй»; «жадные» алгоритмы; бэктрекинг (перебор с возвратами); метод ветвей и границ; эвристический поиск; поиск по образцу, алгоритмы обработки строк; алгоритмы аппроксимации числовых функций.
АЛ3: Основные алгоритмы обработки информации
Основные алгоритмы над числами; алгоритмы последовательного и бинарного поиска; алгоритмы сортировки сложности O(N*N) и O(N*logN); хеш-функции и методы исключения коллизий; деревья бинарного поиска; представление графов (списки и матрицы смежности); поиск в глубину и поиск в ширину; алгоритмы поиска кратчайших путей (алгоритмы Дейкстры и Флойда); транзитивное замыкание (алгоритм Флойда); алгоритмы построения минимального покрывающего дерева (алгоритмы Прима и Крускала); топологическая сортировка.
АЛ4: Распределенные алгоритмы
Модель параллельного выполнения программы с общей памятью и модель передачи сообщений: организация параллельных вычислений на принципе консенсуса и на основе выбора; методы определения завершения параллельных вычислений.
АЛ5: Основы теории вычислимости
Конечные автоматы; контекстно-свободные грамматики; разрешимые и неразрешимые проблемы; невычислимые функции; проблема останова; применение невычислимости 
Языки программирования (3) ЯП1: Обзор ЯП
История ЯП; обзор основных парадигм программирования (процедурная, объектно-ориентированная, функциональная парадигмы); роль трансляции в процессе программирования.
ЯП2: Принципы разработки ЯП
Цели и принципы разработки; способы типизации в ЯП; модели структур данных.
ЯП3: Виртуальные машины
Понятие виртуальной машины; иерархия виртуальных машин; промежуточные языки; проблемы безопасности выполнении программного кода на другой машине.
ЯП4: Введение в трансляцию ЯП
Сравнение процессов компиляции и интерпретации; фазы трансляции ЯП (лексический анализ, синтаксический разбор, генерация кода, оптимизация); машинно-независимые и машинно-зависимые аспекты трансляции; использование процессов трансляции в программной инженерии

Архитектура вычислительных систем (3) АР1: Цифровая логика и цифровые системы
Основные строительные блоки (логические элементы, триггеры, счетчики, регистры, полусумматоры); логические выражения, дизъюнктивно-нормальные формы и их минимизация; межрегистровая передача; физические принципы работы логических элементов (временные задержки на функцию, нагрузочная способность по входу и выходу).
АР2: Представление данных на машинном уровне
Биты, байты и слова; позиционные системы счисления; представление чисел; числа с фиксированной и плавающей точкой; представление в прямом и дополнительном кодах; представление нечисловых данных (коды символов, графические данные); представление записей и массивов.
АР3: Машинная организация на ассемблерном уровне
Принципы организации машины фон Неймана; устройство управления, выборка команд, декодирование, исполнение; системы команд и типы команд (обработки данных, управления, ввода-вывода); программирование на ассемблерном/машинном языках; формат машинных команд; виды адресации; вызов и возврат из подпрограммы; организация ввода-вывода и прерывания.
АР4: Архитектура и организация систем памяти
Системы памяти и их технологические основы; кодирование, сжатие и целостность данных; иерархия памяти; организация и работа главной памяти; время отклика (Latency), цикл памяти, ширина пропускания, расслоение памяти; кеш-память и ее применение (адресное отображение, размеры блоков, механизм замещения и хранения блоков); отказоустойчивость и надежность.
АР5: Интерфейсы и связь
Основы ввода-вывода (протокол установления соединения с квитированием (рукопожатием), буферизация, программируемый ввод-вывод, событийно-управляемый ввод-вывод); механизмы прерываний (векторы прерываний, приоритеты, распознавание прерываний); внешняя память, физическая организация, система управления; шины (протоколы обмена, арбитраж, прямой доступ к памяти DMA); введение в компьютерные сети; поддержка мультимедиа; RAID-архитектуры.
АР6: Функциональная организация
Архитектура SISD; устройство управление (аппаратная и микропрограммная реализация); конвейер команд; параллелизм на командном уровне.
АР7: Параллельные и нетрадиционные архитектуры
Введение в архитектуры SIMD, MIMD, VLIW, EPIC; систолические структуры: сетевые топологии; системы с разделяемой памятью; связывание кэшей; модели памяти и их совместимость 
Компьютерная графика (3) ГР1: Основы человекомашинного взаимодействия (HCI)
Эргономичность HCI; человекомашинного взаимодействия; окружение HCI (средства взаимодействия; гипермедиа и Web, средства связи); разработка и развитие систем, ориентированных на пользователя; модели пользователя (восприятия, мониторики, мышления, взаимодействия, организации работы, адаптации к многообразию); принципы разработки удобных пользовательских HCI; критерии и проверка легкости использования.
ГР2: Основные методы компьютерной графики
Иерархическая организация графического ПО; использование графических интерфейсов; цветовые модели и системы (RGB, HSB, CMYK); однородные координаты; аффинные преобразования (поворот, сдвиг, масштабирование); матрицы преобразований; отсечение.
ГР3: Графические системы
Понятие растровой и векторной графики; видеодисплеи; физические и логические устройства ввода; принципы разработки графических систем.
ГР4: Интерактивная компьютерная графика
Цветовосприятие, взаимосвязь цветов, цветовые палитры; структуризация изображений; модификация изображений для эффективного отображения на устройства вывода; использование текстовой информации в изображениях; обратная связь с пользователем при выполнении графических операций
Операционные системы (3) ОС1: Обзор ОС
Назначение и история развития ОС; функции типичной ОС; механизмы поддержки модели клиент-сервер; ОС для карманных компьютерных устройств; задачи разработки ОС (эффективность, робастность, гибкость, переносимость, безопасность, совместимость); требования к ОС для поддержки безопасности, сетевой обработки, мультимедиа, оконных интерфейсов.
ОС2: Принципы создания ОС
Методы структурирования ОС (монолитная реализация, поуровневая декомпозиция, модульный подход, микроядерная ОС); процессы и ресурсы; понятие прикладного программного интерфейса (API); требования приложений и эволюция программно-аппаратных средств; вопросы организации ОС; прерывания (методы и реализация); понятие пользовательского и системного состояния, механизмы защиты, переход в режим системы (ядра).
ОС3: Параллелелизм
Состояния и диаграммы состояния; структуры ОС (списки готовности, блоки управления процессами); диспетчеризация и переключение между контекстами; роль прерываний; параллельное исполнение; проблема взаимного исключения и ее решения; взаимная блокировка (дедлоки): причины возникновения и условия, методы предотвращения; основные модели и механизмы (семафоры, мониторы, переменные условий, рандеву); задача взаимодействия поставщика и потребителя и синхронизация процессов; мультипроцессирование (циклический опрос (spin-locks), повторная входимость).
ОС4: Планирование и диспетчеризация
Статическое и динамическое планирование; планировщики и методы планирования; процессы и нити; тупики, режим реального времени.
ОС5: Управление памятью
Обзор видов физической памяти и аппаратных средств управления памятью; перекрытие памяти, подкачка, фрагментация и загрузка разделами; страничная и сегментная организация памяти; методы размещения и замещения блоков памяти (страниц/сегментов); рабочее множество; «пробуксовка памяти» (thrashing); кэширование (сaching) 
Компьютерные сети (3) КС1: Введение в сетевую обработку данных
История КС и сети Интернет; сетевые архитектуры; области сетевой обработки данных (компьютерные сети и протоколы, распределенные системы мультимедиа, распределенная обработка данных, мобильная и беспроводная обработка данных).
КС2: Связь и КС
Сетевые стандарты и организации стандартизации; 7-уровневая эталонная модель ISO и ее сравнение с моделью TCP/IP; коммутация каналов и коммутация пакетов; потоки и дейтаграммы; физический уровень (теоретические основы, среда передачи, стандарты); уровень звена данных (кадрирование, управление ошибками, управление потоком, протоколы); межсетевое взаимодействие и маршрутизация (алгоритмы маршрутизации, комплексирование сетей, управление перегрузкой); сервисы транспортного уровня (установление соединения, оптимизация производительности).
КС3: Сетевая безопасность
Основы криптографии; алгоритмы симметричного шифрования; алгоритмы шифрования с открытым ключом; протоколы аутентификации; электронная цифровая подпись; примеры использования средств сетевой безопасности.
КС4: Web как пример обработки с архитектурой клиент-сервер
Web-технологии (серверные программы, CGI-интерфейс, скрипты со стороны клиентской части, понятие аплета); характеристики Web-серверов (управление файлами и доступом, функциональность общей серверно-ориентированной архитектуры); функции клиентских систем; взаимосвязь клиент-сервер; протоколы Web; средства поддержки создания сайтов и управления Web-системами; разработка информационных серверов в сети Интернет; публикация информации и Web-приложения
Технологии баз данных (3) БД1: Информационные системы (ИС)
Назначение и история ИС; информационно-поисковые системы (IS&R); области применения ИС; накопление и представление информации; анализ и индексация; поиск, выборка, связывание, навигация; конфиденциальность, целостность, безопасность и защищенность, сохранность; масштабируемость, производительность, эффективность.
БД2: Системы управления базами данных (СУБД)
История развития СУБД; основные компоненты СУБД; функции СУБД; архитектура СУБД и независимость представления данных; языки запросов к БД.
БД3: Модели данных
Моделирование данных; концептуальные модели (сущность-связь, унифицированный язык моделирования (UML)); объектно-ориентированная модель; реляционная модель
Вычислительная математика (3)
Численные методы решения задач математического анализа, алгебры и обыкновенных дифференциальных уравнений. Разностные методы решения краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений. Введение в параллельные и векторные методы решения линейных систем
Программная инженерия (3) ИН1: Процессы программного обеспечения (ПО)
Модели и процессы жизненного цикла ПО; модели оценки зрелости процессов ПО; метрики процессов ПО.
ИН2: Требования к ПО и спецификация требований
Извлечение требований; методы моделирования для анализа требований; функциональные и нефункциональные требования; прототипирование; основные понятия методов формальной спецификации.
ИН3: Разработка П