Итоговая__аттестация / Госэкзамен / Ключевые понятия

№

Наименование вопроса

Ключевые понятия

«сильный» поток

«слабый» поток

Области применения компьютерной графики.

Обработка изображений, томография, реконструирование изображений, трехмерное твердотельное моделирование, графические аппаратные системы

Графические пакеты, видео и анимация, реклама, видеоигры, научная и деловая графика

Тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений

Direct3D и OpenGL, OpenGIS и другие открытые стандарты, графические процессоры и набор их команд, универсальный (C++, SDK) и специализированный подход (например, OpenView)

На примере Swing или MFC библиотеки, графические примитивы, графические функции и алгоритмы, возможности языков программирования в реализации графики

Стандарты в области разработки графических систем.

Direct3D, OpenGL, OpenGIS, открытые библиотеки классов, графические форматы, архитектура аппаратной части

Состав и структура OpenGL, возможности и характеристики, возможности создания интерфейса с помощью библиотеки классов MFC

Технические средства компьютерной графики: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры.

Классификация, характеристики, тенденции развития, устройство, 3D мониторы, 3D принтеры, 3D сканеры

Мониторы: с электронно-лучевой трубкой, плазменные, жидкокристаллические, принтеры: матричные, струйные, лазерные, сканеры: ручные, планшетные, барабанные, адаптеры: кратко по поколениям, плоттеры: кратко характеристики

Графические процессоры, аппаратная реализация графических функций.

История развития функциональных возможностей, реализация графических стандартов, реализация дополнительных функций, сравнение с профессиональными, серии NVxx, Rxxx и любая профессиональная серия Quadro FX, FireGL и т.п., многоядерность, процессорность, платность

Современные процессоры NV40, R420, основные функции с краткой характеристикой каждой, и 3-4-х с подробной характеристикой

Понятие конвейеров ввода и вывода графической информации.

Классификация конвейеров и их общее описание, использование конвейеров в стандартах КГ и аппаратных ускорителях, повышение производительности видеокарт за счет увеличения числа конвейеров, этапы обработки информации на конвейере

Определение термина «конвейер», этапы обработки информации, количество конвейеров в современных видеокартах и влияние их на производительность в графических приложениях

Системы координат, типы преобразований графической информации.

Декартова, полярная системы, аффинные преобразования, n-мерное пространство и преобразования, другие преобразования (сжатие графической информации, фильтрация, проекции),

Декартова прямоугольная система координат, частные случаи аффинных преобразований, пример сценария преобразований, проекции как пример не аффинного преобразования

Форматы хранения графической информации;

Форматы хранения изображений (растровые и нерастровые), их характеристики, возможности, форматы хранения данных (в стандартах OpenGL и т.п.), форматы хранения преобразований графической информации, форматы хранения графической информации в других устройствах (сотовых, PDA и т.п.)

Растровые форматы, их характеристики (сжатие, дельта-команды, палитра и т.п.), сравнить, описать BMP, нерастрастровые форматы (wmf, emf, dfx, xyz и т.п.) описать кратко несколько форматов, один подробно, сравнить

Принципы построения "открытых" графических систем.

Открытые стандарты в области КГ, открытые библиотеки программ КГ, открытые стандарты интерфейсов ПО, открытые стандарты аппаратной части графической системы, классификация, характеристики, организация создания, основные элементы в архитектуре, роль открытых графических систем в промышленных пакетах, операционных системах

На выбор: или подробное описание открытой графической части операционной системы Unix или описание OpenGL, как примера открытой графической системы

2D и 3D моделирование в рамках графических систем.

Возможности: открытых стандартов, библиотек классов и программ, языков программирования, современных пакетов и аппаратных устройств в области 2D, 3D. Классификация функций, назначение. Математический аппарат моделирования (краткое описание)

Описание возможностей и функций OpenGL для 2D, 3D моделирования, 2D, 3D моделирование в графическом пакете (рассмотреть один пакет)

Проблемы геометрического моделирования.

Назначение геометрического моделирования, математический аппарат геометрического моделирования, сложность реализация функций на сложных моделях, проблемы представления геометрических моделей, реконструирование изображений, требования к заданию форм

Описание видов геометрических моделей и способов их представления, пример описания геометрической модели, требования к заданию форм на примере этого описания, сложность выполнения требований и нахождение компромисса, назначение геометрического моделирования

Виды геометрических моделей их свойства, параметризация моделей, геометрические операции над моделями.

Классификация геометрических моделей, свойства, математический аппарат геометрического моделирования, параметризация моделей, адаптация моделей для анимации и видео

Каркасные, поверхностные, твердотельные модели, свойства, булева алгебра над геометрическими моделями, примеры

Алгоритмы визуализации: отсечения, развертки, удаления невидимых линий и поверхностей, закраски.

Назначение алгоритмов, последовательность применения, классификация алгоритмов, примеры описания алгоритмов в каждом классе

Алгоритм Сазерленда-Кохена, алгоритм развертки выпуклого многоугольника, алгоритм удаления невидимых линий, алгоритм пиксельного закрашивания

Способы создания фотореалистических изображений.

Классификация методов построения реалистических изображений, сравнение, методы трассировки, метод излучательности, физическая модель освещенности, классификация методов и способов ускорения построения и повышения реалистичности

Описание на уровне схем обратной трассировки лучей, использование текстур, основные законы оптической физики, используемые в обратной трассировке лучей

Основные функциональные возможности современных графических систем.

Классификация графических систем, таблица функциональных возможностей (по классам – аппаратные, программные), характеристики функциональных групп, тенденции развития графических систем (увеличение и усложнение функциональных возможностей)

Описать состав графической системы, перечислить назначение каждого элемента, описать его функциональные возможности, обязательно: сглаживание, фильтрация, mip-mapping, антиалиасинг, рендеринг, шейдер

Организация диалога в графических системах.

Организация библиотек классов (программ) для построения диалоговых систем, функциональный состав, возможности; организация диалога в графических ОС, мини-аппаратных системах (сотовые, PDA и т.д.)

Описание элементов графического диалога Windows и способов их создания с помощью библиотеки классов MFC

Классификация и обзор современных графических систем.

Аппаратные и программные системы, аппаратные: типографские, видеодисплейные, минисистемы (сотовые, PDA и т.п.), специализированные графические станции, системы захвата, работы и вывода трехмерных моделей, программные системы: растровые, векторные, анимация, видео, web. Роль стандартов в системах, основные характеристики и тенденции развития.

Описание современной графической системы ПК, каждого элемента, роль, характеристики периферийных устройств (камер, фотоаппаратов, сканеров, принтеров, плоттеров) расширяющие возможности ПК, обзор всех пакетов (по категориям) и описание 2-3 графических пакетов (растровые, векторные, анимация, web)

№

Наименование вопроса

Ключевые понятия

«сильный» поток

«слабый» поток

Критерии качества программы, примеры.

Классические критерии (гибкость, эффективность, надежность и т.п.), критерии ОО программы (см. Rational, Togather), способы и методы улучшения критериев (рефакторинг, шаблоны, библиотеки)

Определения гибкости, эффективности, надежности, описание и примеры каждого понятия; классификация способов улучшения программного кода

Жизненный цикл программы, постановка задачи и спецификация программы, примеры.

Классический ЖЦ, спиральная модель, таблица версий; классификация, краткое описание методов анализа и проектирования; зависимость языка спецификации от методов анализа и проектирования (описание одного метода подробно); диаграммы потоков данных, «сущность-связь», диаграммы классов, объектов, взаимодействия и т.п.

Подробное описание каждой стадии ЖЦ, техническое задание, проект, язык исполнителя, блок-схема

Способы записи алгоритма, примеры.

Словесное описание,

Блок-схема,

Запись на алгоритмическом языке;

Понятие и суть языка исполнителя,

Предикатная запись как средство управления в логическом программировании

Словесное описание,

Блок-схема (описание основных элементов – подробно),

Запись на алгоритмическом языке

Стандартные типы данных, примеры.

Числовые, строковые, метаданные в различных языках программирования, развитие типов данных в поколениях языков программирования

Целый, целый без знака, длинный целый, вещественный, вещественный с удвоенной точностью, символьный

Представление основных управляющих структур программирования, программа на языке высокого уровня.

Ветвление, множественное ветвление, цикл с предусловием, цикл с постусловием, исходная программа, объектная программа, исполняемая программа; история развития основных управляющих структур

Ветвление, множественное ветвление, цикл с предусловием, цикл с постусловием, исходная программа, исполняемая программа

Структурное программирование, пример.

Место в истории развития, основные признаки СП, элементы, место в современной программной индустрии, языки структурного программирования

Подпрограмма (ПП), ПП-функция, ПП-процедура, вызов ПП, оператор завершения ПП

Анализ программ, пример.

Сложность анализа программ, подходы и методы анализа программ (тестирование, рефакторинг, доказательство правильности), инструментальные средства анализа программ (отладчик, системы тестирования, Case-средства)

Понятия: точка останова, отладчик, контрольное значение, контрольный пример. Описание возможностей среды Visual Studio на конкретном примере.

Правила вывода для основных структур программирования, примеры.

Основные конструкции разных подходов (процедурного, объектно-ориентированного, функционального, логического) . По процедурному – см. «слабый» поток, по ООП – контрактное программирование)

Работа цикла, условия, конструкция переключателя (switch), подпрограмма (процедура, функция). Показать на примерах работу этих конструкций (изменение значений переменных на каждом шаге - тестовая таблица).

Процедуры и функции; массивы, примеры.

Процедуры и функции как элементы организации программы. Массив как первый шаг к организации данных (простейшая структура данных). Сравнение с другими структурами. Спецификация процедур, функций, массивов.

Процедура, функция, параметры, аргументы, параметр- ссылка. Одномерные и двумерные массивы, порядок размещения в последовательной памяти.

Динамические структуры данных, примеры.

Круг задач, требующих использование динамических структур. Классификация динамических структур. Подробное описание двух-трех структур с примерами.

Динамическая память, указатель на структуру, однонаправленный список, двунаправленный список, дерево

Линейные списки: основные виды и способы реализации, примеры.

Примеры задач, использующих списки. Стек, очередь, дек, последовательный список, L1, L2, динамический список, система предписаний, Взаимозаменяемость и реализация одних структур на базе других.

Стек, очередь, дек, динамический список

Модульные программы, пример.

Основные концепции модульного программирования, развитие модульного программирования (DLL, ActiveX, COM). Структура модуля.

Понятие программного модуля, назначение модуля, библиотеки модулей, структура модуля.

Рекурсивные определения и алгоритмы, пример.

Идея изменчивости программы в течение жизни (макросы, макроподстановки, рекурсия).

Рекурсия, шаг рекурсии, глубина рекурсии. Пример рекурсивной программы (закрашивание).

Программирование рекурсивных алгоритмов, пример.

Сложность тестирования и отладки рекурсивных алгоритмов. Проблема управления памятью при рекурсивных вызовах.

Рекурсивный вызов функции с примером тестирования.

Способы конструирования и верификации программ.

Подходы: структурный, объектно-ориентированный. Формирование контрольных примеров, тестов, использование инструментальных средств для верификации программ. Понятие доказательства правильности программ.

Объектно-ориентированный подход к конструированию программ. Тестирование программ с помощью отладчика как средство её верификации.

Основные понятия объектно-ориентированного программирования.

Характеристики, обозначения основных элементов ООП (класс, объект). Взаимодействие между элементами ООП (инкапсуляция, наследование, полиморфизм, агрегация использование). Механизмы ООП.

Класс, объект, свойства объекта, методы

№

Наименование вопроса

Ключевые понятия

«сильный» поток

«слабый» поток

Классификация вычислительных систем.

Как минимум три классификации, с подробным объяснением одной

Одна классификация, с пояснением

Принципы устройства и типы оперативной памяти.

Классификация типов памяти, основных характеристики, статическая и динамическая память, страничная организация, банк памяти

Статическая, динамическая память, банк памяти

Способы записи и считывания информации с магнитных носителей.

Магнитный носитель, кодирование информации (частотная модуляция, модифицированная частотная модуляция) схемы группового кодирования, принципы записи и считывания информации, назначение сервометок и сервоголовок, защита данных, продольная и перпендикулярная запись

Магнитный носитель, кодирование информации, схемы группового кодирования, принципы записи и считывания информации

Типы и характеристики устройств вывода информации.

Классификация устройств, основные характеристики, пример устройств (с описанием) в одной из классификаций

Принтеры (матричные, струйные, лазерные), мониторы (CRT, LCD, плазменные)

Иерархия и характеристики шин в современных компьютерах.

Классификация шин, основные характеристики, области применения шин по одной из классификации, примеры устройств для шин

Назначение и типы шин, параллельные и последовательные шины, синхронные и асинхронные шины, пропускная способность, разрядность

Мультимедиа. Звуковые системы.

Понятие мультимедиа, звуковой системы. Классификация звуковых систем, основные характеристики. Стандарты в области звуковых систем (кодирования, оцифровки, модуляции, сжатия). Технологии улучшения звука.

Классификация мультимедиа,

назначение, принципы работы звуковых карт, ЦАП АЦП, разрядность оцифровки, синтез звука (частотная модуляция FM и таблично-волновой синтез Wave Table), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Дуплекс, полудуплекс

Мультимедиа. Видеобластеры.

Понятие мультимедиа, видеобластера. Классификация видеоадаптеров, платы работы с видеоизображениями, кодирование и обработка видеоизображений

Понятие мультимедиа, видеобластера. Платы захвата видеоизображений, требования к компьютеру для захвата в реальном масштабе времени, сжатие видеоизображений

Суперскалярная архитектура процессора.

Скалярные, суперскалярные процессоры, параллелизм, параллелизм на уровне команд,

Скалярные, суперскалярные процессоры

Векторные и конвейерные процессоры.

Классификация процессоров, место векторных и конвейерных процессоров в классификации, общие характеристики процессоров. Основные процессы обработки данных

Что такое векторный процессор, как происходит обработка данных,

Что такое конвейерный процессор, особенности работы, глубина конвейера

Организация симметричной мультипроцессорной обработки данных.

Симметричная многопроцессорная система (SMP), проблемы реализации SMP-архитектуры, сравнение SMP архитектуры с другими типами

симметриичная многопроцессорная система (SMP), проблемы реализации SMP-архитектуры

Когерентность данных и архитектуры NUMA.

Многопроцессорная система, симметричная многопроцессорная система (SMP), проблема использования разделяемых данных в SMP (когерентность кэш-памяти). Архитектура NUMA в сравнении с другими типами

Многопроцессорная система

Способы коммутации узлов в кластерных и многопроцессорных системах.

Классификация способов коммутации узлов в кластерных и многопроцессорных системах. Основные определения. Сравнительный анализ подходов к организации кластеров и объединения кластеров, специализированных сетей.

Что такое многопроцессорная система, кластер, на базе чего возможно создание кластеров (симметричные многопроцессорные системы), гетерогенные кластеры (кластеры неоднородны по своей структуре, разные ОС, архитектуры),

технология Fast (Gigabit) Ethernet для объединения кластеров, специализированные сети (например SCI и другие)

Архитектуры современных суперкомпьютеров.

Классификация архитектур, общие и уникальные черты архитектур. Модификация архитектур в историческом аспекте (кратко). Пример одной архитектуры подробно

симметричная многопроцессорная система, кластерные системы, параллелизм, привести примеры различных систем (по возможности кратко)

№

Наименование вопроса

Ключевые понятия

«сильный» поток

«слабый» поток

Поколения ОС, современные тенденции развития ОС.

многозадачность, виртуальная память, распределенные вычисления, многопользовательский режим, многопроцессорная обработка, сетевые ОС,

безопасность, многоплатформенность, графический интерфейс пользователя

многозадачность, виртуальная память, распределенные вычисления, многопользовательский режим, многопроцессорная обработка, сетевые ОС,

безопасность, многоплатформенность, графический интерфейс пользователя

Классификация операционных систем.

области применения ОС, однопользовательский и многопользовательский режим ОС, однозадачные и многозадачные ОС, подходы к структурной организации ОС, многоплатформные ОС

области применения ОС, однопользовательский и многопользовательский режим ОС, однозадачные и многозадачные ОС, подходы к структурной организации ОС, многоплатформные ОС

Состав и назначение основных компонент ОС.

управление памятью, управление процессами, управление вводом-выводом, защита данных и администрирование, интерфейс системных вызовов

управление памятью, управление процессами, управление вводом-выводом, защита данных и администрирование, интерфейс системных вызовов

Прерывания, классификация, механизмы реализации.

внутреннее прерывание, внешнее прерывание, программные прерывания, маскирование прерываний, дисциплины обслуживания прерываний

внутреннее прерывание, внешнее прерывание, программные прерывания, маскирование прерываний, дисциплины обслуживания прерываний

Супервизор, системные и пользовательские процессы.

Микроядро - определение, передача сообщений, синхронизация.

функции микроядра, сервер ОС, системный вызов, модель клиент-сервер, объекты синхронизации микроядра

функции микроядра, сервер ОС, системный вызов, модель клиент-сервер, объекты синхронизации

Алгоритмы планирования: FIFO, RR, SJF, SRT, HRN, многоуровневое планирование.

FIFO, RR, SJF, SRT, HRN, алгоритмы многоуровневого планирования

FIFO, RR, SJF, SRT, HRN, алгоритмы многоуровневого планирования

Удаленный вызов процедур.

концепция RPC, процедура-заглушка, передача параметров удаленных процедур, реализация удаленного вызова, динамическое связывание

концепция RPC, процедура-заглушка, передача параметров удаленных процедур, реализация удаленного вызова, динамическое связывание

Семафоры: определение, виды семафоров, примеры.

семафор событий, семафор взаимного исключения, семафор взаимного ожидания, именованный семафор

семафор событий, семафор взаимного исключения, семафор взаимного ожидания, именованный семафор

Синхронизация процессов в распределенных системах.

централизованный алгоритм, распределенный алгоритм, алгоритм token ring, неделимые транзакции

централизованный алгоритм, распределенный алгоритм, алгоритм token ring, неделимые транзакции

Задачи управления памятью.

отслеживание свободной и занятой памяти, выделение и освобождение памяти, алгоритмы распределения памяти, вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, настройка адресов программы на область физической памяти

отслеживание свободной и занятой памяти, выделение и освобождение памяти, алгоритмы распределения памяти, вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, настройка адресов программы на область физической памяти

Стратегии управления виртуальной памятью.

страничная организация, сегментная организация, сегментно-страничная организация, метод замещения страниц FIFO, метод замещения страниц LRU

страничная организация, сегментная организация, сегментно-страничная организация, метод замещения страниц FIFO, метод замещения страниц LRU

Функции файловой системы, состав файловой системы.

разделы жесткого диска,

организация файлов, организация каталогов, длинные имена файлов, способы распределения места для файлов

разделы жесткого диска,

организация файлов, организация каталогов, длинные имена файлов, способы распределения места для файлов

Операции над файлами.

создание файлов и каталогов, режимы чтения и записи, позиционирование файлового указателя, удаление файлов, переименование файлов, получение/изменение атрибутов

создание файлов и каталогов, режимы чтения и записи, позиционирование файлового указателя, удаление файлов, переименование файлов, получение/изменение атрибутов

Управление вводом-выводом: менеджер ввода-вывода, задачи системы ввода-вывода.

разрешение конфликтов в доступе к устройствам ввода-вывода , эффективность использования ресурсов ввода-вывода , режим обмена с опросом готовности устройства ввода-вывода, режим обмена с прерываниями, спулинг, реентерабельность кода

разрешение конфликтов в доступе к устройствам ввода-вывода , эффективность использования ресурсов ввода-вывода , режим обмена с опросом готовности устройства ввода-вывода, режим обмена с прерываниями, спулинг, реентерабельность кода

Эксплуатационные требования, предъявляемые к ОС.

расширяемость,

масштабируемость,

переносимость,

многоплатформность,

надежность и отказоустойчивость

расширяемость,

масштабируемость,

переносимость,

многоплатформность,

надежность и отказоустойчивость