Iti0101 2023

...ajalugu, suunad, põhialused, tehnoloogia, äri.

Ainekood: ITI0101 Link: http://www.lambda.ee/wiki/Sissejuhatus_infotehnoloogiasse Link ÕISi https://ois.ttu.ee/aine/iti0101 Õppejõud: Tanel Tammet Kontakt: tanel.tammet@ttu.ee, 6203457, ICT 426 olemas on ka 2022 aasta arhiiv kõigi eelmise aasta materjalidega.

NB! See on 2023 aasta arhiiv, mitte kehtivad materjalid!

Eksamitulemused

Siin on

• IT sissejuhatuse tulemused 8. jaanuari eksami järel (2024)
• IT sissejuhatuse tulemused 12. jaanuari eksami järel (2024)
• IT sissejuhatuse tulemused 17. jaanuari eksami järel (2024)

Statistika:

• Deklareerunud 381
• Mitteilmunud 62
• Hinne 0: 31, 1: 47, 2: 54, 3: 65, 4: 46, 5: 76

Eksamite kava ja ajad

Eksamid teeme 2024 jaanuari eksamisessioonil kohapeal audikas, tehes igal eksamipäeval kaks sessiooni ja iga sessiooni jaoks aega kaks tundi. Eeldatavalt piisab enamusele ühest tunnist. Päevasisesed kaks aega on jaotatud õppekavade järgi.

Eksamipäevi on kolm:

• 8. jaanuar : kell 9 (IACB ja IADB õppekavad) ja 12 (teised õppekavad), ruumis U06A-229 (kursuse loenguauditoorium)
• 12. jaanuar: kell 11 (teised õppekavad, mitte IACB, IADB) ja 14 (IACB ja IADB õppekavad), ruumis ICO-314 (IT kolledzhi suur auditoorium)
• 17. jaanuar: kell 11 (IACB ja IADB õppekavad) ja 14 (teised õppekavad), ruumis U02-102 (õppehoone 2, kohe peahoone fuajeest vasakul)

Iga tudeng saab teha eksamit kaks korda (eri päevadel). Mõistlik oleks teha eksam kõigepealt esimesel või teisel päeval, ning jätta kolmas päev varuks (järeleksamiks), kui esimene katse ei lähe piisavalt hästi.

Selle kursuse eksamiteks registreeruda ei ole vaja.

NB! Eksamile võta kaasa pildiga dokument (see esita õppejõule, kui valmis töö üle annad).

Kursuse eesmärk

• Anda kokkusurutud ülevaade informaatikast tervikuna.
• Anda ajalooline ülevaade IT teooria, tehnoloogia ja äri arengust.
• Tutvustada edaspidiseid teemasid/loengukursusi stuudiumi vältel.

Videosalvestused

Loengu ajal on live feed (selle lingi uurime lähiajal välja) ja video salvestatakse järelvaatamiseks. Videoalvestuste lingid leiad allpool nädalate loengupresentatsioonide järel.

Maht, aeg, tulemus

Kaks järjestikkust loengut nädalas reedeti kuuenda korpuse auditooriumis U06A-229.

• Reedel kell 12:00: loeng eksamiks vajalike materjalide ja koduülesannetega. Õppejõud Tanel Tammet.
• Reedel kell 13:45: süvaloengud kitsamatel teemadel, tervikkursuste ülevaated ja teemasid tööstusest. Erinevad õppejõud. Ka siin antakse vahel koduülesandeid.

Sessiooniõppe sissejuhatav loeng on reedel, 8 septembril kell 10:00 IT kolledzhi hoone auditooriumis ICO-314

Kursus lõpeb eksamiga. Eksam on kirjalik, kaks või enam tundi, kümme küsimust ja ülesannet.

Kursuse käigus on iga nädal vaja võrgus täita valikvastustega paarikümne küsimusega mikro-kontrolltöö ühe nädala materjalide kohta, aega selleks on loengujärgse esmaspäeva hommikust järgmise loengupäeva (reede) lõpuni. Koduülesanded ja harjutused - kui neid antakse - on kontrolltöö üheks osaks.

Kursuse hinne arvutatakse nii: eksamipunktid (0...100) + kontrolltööde summaarne tulemus. Positiivsed hinded algavad 50 punktist. Kaks viga kontrolltöös on üks veapunkt, neli kaks veapunkti jne, tegemata kontrolltöö on viis veapunkti. Tudengi kõigi kontrolltööde miinuspunktide summast lahutatakse keskmine kontrolltööde miinuspunktide summa, vahe ongi summaarne tulemus.

Kontrolltööd ja koduülesanded

8 detsembri kontrolltööd olid viimased: rohkem kontrolltöid sel semestril ei ole.

Nüüd on olemas 2023 aasta kõigi kontrolltööde esialgne koond.

Kui sa oma tulemusi ei leia, või oled kindel, et nad on valesti arvestatud, siis anna palun õppejõule teada ning kontrollime üle.

Loengute plaan ja materjalid

Kursusel ei ole ühtegi konkreetset õpikut. Järgnevas on toodud iga loenguga seotud materjalid eraldi.

Kursus jaguneb kaheks blokiks: esimene, lühem blokk on sissejuhatus ja ajaloopõhine tehnoloogiaülevaade, järgmised, põhiblokid on erinevad tehnoloogiad, arvutiteadus ja äri.

Loengute plaan on esialgne, töö käigus ilmub siia kindlasti muutusi. Seega, täpselt adekvaatsed ja õiged on need materjalid, mille loeng on kas juba läbi või tuleb järgmisena: kõik tuleviku-loenguid puudutavad materjalid on vanad, ning saavad loengu kättejõudmise ajaks mingil määral modifitseeritud ja täiendatud.

1. nädal. Sissejuhatus: arvuti ja info, ajaloo algus ... 1940

8. september.

• Kell 12: Sissejuhatus. Arvuti ja info kodeerimise põhimõtted.

Loengumaterjal: itsissejuhatus1a23.ppt, itsissejuhatus1a23.pdf.

• Kell 13:45: Varane ajalugu. Industrialiseerimine. Teoreetilised alused. Loogika. Esimesed arvutid.

Loengumaterjal: itsissejuhatus2a23.ppt, itsissejuhatus2a2.pdf

• loenguvideo

• Eksamiks: pead teadma suuruse-numbreid ja mida nad tähendavad: bitt, bait, kilobait, megabait jne; oskad selgitada, kuidas tähti kodeeritakse, mis on algoritm ja mis programm. Ajaloost: Kreeka loogikud, induktsioon, deduktsioon, süllogismid, lausearvutus (pead mh oskama tõeväärtustabelit koostada), Pascal, Leibniz, perfokaardid, kangasteljed, Babbage, Hollerith, colossus ja saksa krüptomasinad, Turing, Shannon, Zuse, esimesed programmeeritavad arvutid.

Lisaks esimesele loengule:

• katseta datareps lehel erinevaid esitusi, püüa neist aru saada ja guugelda vajadusel juurde
• vaata korra ascii tabelit
• uuri veidi kooditabeleid unicode veebisaidil
• loe läbi mõni nendest Paul Grahami (Y combinatori asutaja) esseedest: Why nerds are unpopular?, The lesson to unlearn, How to think for yourself.
• valdkonnad

Lisaks teisele loengule:

• Kruusi diskreetse matemaatika kursus!
• Paul Graham: What you'll wish you'd known
• Sama asi diskreetse matemaatika kursuses: harjuta lausearvutuse tõeväärtustabelite tegemist: vaata vanu eksamiülesandeid (1, 2, 3) tee ülesandeid ise juurde ja kasuta logictools.org/prop.html enesekontrolliks. Vajuta algul "help" nuppu, siis näed, kuidas valemeid kirjutada. Tõeväärtustabeli jaoks vajuta '"Build" a truth table' nuppu.
• Vaata veidi ühte Turingi masina videot ja siis katseta:Turingi masina simulaator ja alternatiivne simulaator
• Alustada: Loogika aine ja ajalugu
• lõpmatuse osa BBC dokumentaalsarjast
• Varastest masinatest:
  • Jacquard'i kangasteljed
  • QWERTY klaviatuuri päritolust ja teistsugune arvamus ja mõne eritähe ajalugu
  • Näide olulisest analoogarvutist: Norden bombsight
  • Inglise krüptosaaga: Colossus, Turing, sakslaste Enigma ja Lorenz SZ 40
  • Esimesed digitaalsed elektriga töötavad arvutid:
    • Konrad Zuse
    • Atanasoffi elektronarvuti
    • Mark I: esimene programmeeritav elektromehaaniline arvuti.
• Kuula Jim Kelleri episoodi "Moore’s Law, Microprocessors, Abstractions, and First Principles"

2. nädal: Keskajalugu 1940-1960 ja arvuti riistvara

15. september.

• Kell 12: Keskajalugu : II maailmasõda kuni kuuekümnendateni. Arvutid ja programmeerimine. Keeled ja rakendused. Integraalskeemid.

Loengumaterjal: Itsissejuhatus3o.ppt, Itsissejuhatus3o.pdf.

• Kell 13:45: arvuti riistvara: transistorid, loogikalülitused, aritmeetika, mälu, programmid.

Loengumaterjal: Itsissejuhatus_proc_23.ppt, Itsissejuhatus_proc_23.pdf.

• loenguvideo

• Eksamiks: transistor, Samuel, Shockley semiconductor, Fortran, Fairchild, Sage, Texas instruments, integraalskeem, cobol, lisp, pdp-1, system 360, moore's law, intel, amd, Engelbart, Unix, esimene mikroprotsessor. Relee, lihtsad elektroonikaskeemid, mitme biti liitja ja lahutaja, lihtsad mälutüübid. Peaksid oskama ehitada väikese loogikavalemi järgi loogikakomponentidest elektroonikaskeemi, mis seda realiseerib, samuti koostada paaribitiste sisendite liitjat/lahutajat, samuti kolme eraldi biti liitjat ja trigerit.

Lisaks esimesele loengule:

• Paul Graham: Undergraduation pluss järelmärkused: more advice for undergrads
• IBM-i varased mehaanilised tabulaatorid
• ferriitmälu
• Fortran ja IBM 704 ja taustaks raadiolampidega arvutite suur tabel
• Brittide varaseimad arvutid Manchesteris
• PDP-1 restoration project, ,Spacewar: esimene graafiline arvutimäng, ja ajaloo-video,töötav versioon javascriptis ja taustaks esimeste arvutimängude tabel
• Ivan Sutherland's sketchpad video vt ka sketchpadi artikkel
• Douglas Engelbart "mother of all demos"
• SAGE
• Counterculture
• Silicon Valley vt ka seda kaarti
• Whole earth catalog wikis

Lisaks teisele loengule riistvarast:

• Jim Kelleri episood A.I. podcastist
• lühike lugu transistoride kasutamisest loogikalülituste ehitamiseks ja vaata veidi täienduseks siit
• Ecki loogikalülituste simulaator. Kindlasti vaata ka infot ja veidi keerukamaid näiteid ja mälunäiteid.
• Alternatiivina on päris head ka logic.ly demo (also 4-bit adder) or try 4-bit adder tutorial in detail: you can try out and edit half-built parts. See also this. Samuti on-line ja selle tutorial ning see allalaetav
• Minecraft: redstone ja arvutid
  • introd siin ja siin ja loogikalülitused
  • shock and awe: täielik 4-bitine arvuti minecraftis
• Veidi tutvuda nende saitidega:
  • täiendavalt teemal transistoride kasutamisest loogikalülituste ehitamiseks
  • Optimeeringud tegelikes protsessorites
• Loe, kuidas ARM chipid alguse said ja olid inspireeritud 6502 protsessorist:
  • arm chippide alguse lugu
• Protsessori simuleerimine ja ise ehitamine:
  • Ecki xComputer: lihtne simulaator 6502 stiilis
  • easy6502.org: päris täpne 6502 simulaator
  • visual6502.org vt ka slaidid
  • Build an 8-bit computer from scratch
• Mikrokontrollerid ja system on a chip:
  • mikrokontrollerite ülevaade detailidega: kõik alla 1 dollari
  • Raspberry Pi SOC

3. nädal: Keskajalugu 1970 ... 1990 ja masinalähedane programmeerimine

16. september

• Kell 12: Keskajalugu jätkub: seitsmekümnendad, kaheksakümnendad. Mikroprotsessorid. Mini-, mikro- ja persionaalarvutid.

Loengumaterjal: Itsissejuhatus4o.ppt, Itsissejuhatus4o.pdf.

• Kell 14:00: Masinalähedane programmeerimine: assembler ja C.

NB! Loengu powerpointi algus on hetkel põhiliselt kordamine: tegelik uus osa algab ca lk 21 ja seda kaetakse põhiliselt loengus interaktiivse demona, st materjalis on infot vähe. Väga soovitav on ise lugeda ja veidi harjutada Easy 6502 pisiõpikuga.

• • Loengumaterjal: Itsissejuhatus_progealused_20.ppt, Itsissejuhatus_progealused_20.pdf.
  • Tööta läbi nii palju Easy 6502 pisiõpikust kui jõuad.
  • Loe The infinite space between words
  • Loe Latency numbers ja soovitavalt lisaks palju detailsemalt

• Loenguvideo

• Eksamiks: esimene mikroprotsessor, sql, arpanet, atari, cp/m, winchester, altair, alto, unix ja C, microsofti algus, apple algus, 1977 koduarvutid, visicalc, apple II, symbolics, ibm pc, sun, oracle, macintosh, apple ja microsofti tooteliinid. Riistvarast mälu tehnoloogia, cache ja mälu hierarhia, mis on assembler ja seos riistvaraga, mis on kompileerimine, linkimine, mis teeb loader.

Lisaks esimesele loengule:

• Jätk küsimusele "mida ülikoolis teha?". Joel Spolsky: Advice for Computer Science College Students
• soovitav kuulata: episood arvutimängudest MindScape podcastist ja mängi episoodi külalise paperclips mängu ja loe tausta
• Apple 1984 Macintosh: reklaamklipp ja Steve Jobs esitlemas ja 1985 mac office lemmings ja wiki
• intel 4004 skeemid, simulaatorid ja ajalugu, simulaator
• MOS 6502 simulaator ja easy 6502 pisiõpik ja terminaator oli progetud 6502 assembleris klipp
• Spacewar: esimene graafiline arvutimäng,töötav versioon javascriptis
• Atari muuseum
• mehaaniline pong ja taustaks
• SRI international
• Bell labs
• What the dormouse said raamatu täistekst ehk "how the 60s counterculture shaped the personal computer"
• Eric Raymond: How to become a hacker
• Colossal Cave (adventure) teksti-seiklusmäng online ja veidi vigane javascripti versioon. Vaata ka suuremat kollektsiooni vanade teksti-seiklusmängude javascripti-versioonidest.
• Magnavox odyssey
• Apple II Karateka simu (mängimiseks qwaszx(? või all paremal klahvid ?), tühik ja nooleklahvid). Vaata taustaks Karateka, Jordan Mechner ja Prince of Persia

Lisaks teisele loengule:

• Segaduses algajad
• Väga hea raamat riistvaralähedasest programmeerimisest: Computer Systems: A Programmer's Perspective. Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron, Carnegie Mellon University
  • raamatu sait
  • googeldades leitud täistekst
• Vaata, kuidas eri kompilaatorid assemblerit genereerivad
• Loe veidi ja uuri What every programmer should know about memory
• Väga vanade koduarvutite lag oli väiksem, kui praegustel: Computer latency: 1977-2017

4. nädal: Lähiajalugu 1990-2009 ja andmetüübid masinalähedaselt

29. september

• Kell 12: Lähiajalugu: kaheksakümnendate teine pool kuni 2009. IBM PC, Macintosh, uued vanad opsüsteemid, võrgundus ja veeb, market crash, iPhone, Android, Bitcoin, e-valimised.

Loengumaterjal a osa:Itsissejuhatus5oa.ppt, Itsissejuhatus5oa.pdf.

Loengumaterjal b osa:Itsissejuhatus5ob.ppt, Itsissejuhatus5ob.pdf.

Loengumaterjal c osa:Itsissejuhatus5oc1.ppt, Itsissejuhatus5oc1.pdf.

• Kell 14:00: loeng andmetüüpidest masinalähedaselt: täisarvud, komadega arvud, stringid, massiivid, listid, puud, hashid jne.
  • Loengumaterjal: itsissejuhatus6b.ppt, itsissejuhatus6b.pdf

• Loenguvideo

• Eksamiks: Python, html ja http, internet eestis, linux, netscape, usenet, php, päevalehed eestis, palm pilot, google, deep blue, wikipedia, x-tee. Lihtsad andmetüübid, stringid, massiivid, puud, mis on pointer.

Lisaks produktiivsuse kasvu ja innovatsiooni aeglustumisest:

• global productivity slowdown
• Peter Thiel: we wanted flying cars, instead we got 140 characters ja hariduse eesmärkidest ja kommentaare sellele
• biotechi innovatsiooni aeglustumine ja kiirelt kasvavad kulud
• has progress in science and technology come to a halt?
• freakonomicsi podcast samal teemal

Lisaks ajaloost:

• Arvutimuuseum Tartu ülikoolis
• GUI ajalugu
• 101 arvutireklaami
• Arvutite ajaloolised tv-reklaamid
• "Teejuht võrgumeediasse" toorik aastatest 1995-1996. Pakub eeskätt ajaloolist huvi.
• Tutvu: J.Penjami lühiülevaade Eestis tehtud ja olnud varastest arvutitest
• Apple Macintoshi reklaamfilm: 1984

Lisaks andmete esitusest:

• ujukoma-arvude seletus ja detailsemalt wikipedias ja ajaloost
• how to implement strings
• ja kuidas python stringe optimeerib
• pythoni listid sisemiselt
• kataloog puude visualiseerimise viisidest
• hulk eri andmetüüpide visualiseeringuid

Muud huvitavat:

• Thirst for knowledge may be opium craving
• ladder of abstraction
• Reality has a surprising amount of detail
• Maciej Cegłowski loeng barely succeed: it is easier

5. nädal: Programmeerimiskeeled ja operatsioonisüsteemid.

6. oktoober

• Kell 12: Erinevad programmeerimiskeeled ja kompileerimine/interpreteerimine.
  • Loengumaterjal: itsissejuhatus_keeled.ppt, itsissejuhatus_keeled.pdf,

• Kell 13:45: Operatsioonisüsteemid.
  • Loengumaterjal: Itsissejuhatus8a9.ppt, Itsissejuhatus8a9.pdf.

• Loenguvideo

• Eksamiks: Kompileerimine, interpreteerimine, parsimine, jit, vahekood, programmeerimiskeeled vs kirjelduskeeled, json, html, sql, keelte äratundmine (assembler, fortran, cobol, lisp, C, modula/pascal, python). Opsüsteemi roll, mis on distro, mis on Linux, mis on mac OS X, Android, protsessid, multitasking, paralleeltöö, wait/run, mis on interrupt, mis on virtuaalmälu.

Tillukeste interpretaatorite ja kompilaatorite koodinäited:

• õppejõu mikro-interpretaator pythonis
• tilluke lispi-interpretaator pythonis ja selle lähtekood. Autoriks Peter Norvig, vt ka Norvigi oma veebileht.
• tilluke lispi kompilaator pythonis
• pythonis kirjutatud pythoni interpretaator
• Keerukam: põhjalik interpretaatori-kirjutamise veebiraamat algajatele ja veel põhjalikum veebiraamat ja lihtsa kompilaatori näide ja õpetus

Tutvu veidi nende progekeelte populaarsus-võrdlustega:

• Tiobe programmeerimiskeelte populaarsusindeks
• Githubi progekeelte populaarsusindeks requestide ja repodes kasutatavuse järgi.
• PYPL: populaarsus tutorialite Google-otsingute järgi
• Nõudluse järgi üks populaarsusindeks ja teine.

Siis vaata veidi neid asju:

• Programming languages influence network
• Computer languages history
• Wikpedia list ja Wikipedia võrdlused
• Computer language benchmarks

Soovitavat katsetamist opsüsteemidega:

• levinux: eksperimenteerimiseks mõeldud mikro-linux: "tiny virtual Linux server that runs from USB or Dropbox with a double-click (no install or admin rights required) on Macs, Windows or Linux PCs"
• Linux windowsis - WSL - Microsofti õpetus

Eriti soovitavat lugemist opsüsteemidest:

• Duarte blog sisemisest elust, mh kuidas programmi mälus hoitakse, mälu haldamine, bootimine 1 ja bootimine 2

Muidu soovitavat lugemist opsüsteemidest:

• Wikipedia artikkel opsüsteemidest
• Linux distributions
• päris hea opsüsteemide ehituse pisi-tutorial
• Ulrich Drepperi cache-lühiülevaade ja paralleelsuse-ülevaade
• üldse mitte kohustuslik (algajatel raske mõista :-) The Art of Unix Programming
• Minix: Linuxi inspiratsiooniks olnud mini-UNIX ja loe seda! ja viimase taustaks ja lisaks ja Intel Management Engine wikist.
• Unix history
• virtuaalmälu vikipeedias
• multitasking vikipeedias
• Väga detailne ülevaade mälu organiseerimisest
• Hea väike tehniline raamat sise-ehitusest
• Unixi autorite väike varane ülevaade põhi-ideedest

Muud huvitavat:

• "technology is our hope if we can accept it as our enemy, but as our friend, it will destroy us"
• sissejuhatus optimeerimisse
• veel veidi sügavamalt optimeerimisest
• gcc optimeerimisparameetrid
• Why is SQLite written in C
• Pikk raamat päris tarkvarast päris algajatele
• Toredad Pythoni pisi-mängud programmeerimise harjutustena
• How Python works: esimene osa, teine osa

6. nädal: Veebirakendused ja algoritmid

13. oktoober.

• Kell 12: Veebirakendused

Loengumaterjal: Loengumaterjal: Itsissejuhatus10a20.ppt, Itsissejuhatus10a20.pdf.

• Kell 13:45: Algoritmid ja keerukus. Ülevaade kursusest. Loengu annab Marko Kääramees.

Loengumaterjal: Algoritmid_2019.pdf.

• Videosalvestus. NB! Mingil põhjusel ei ole videos õppejõude näha, kuid jutt ja ekraanil olev pilt on OK.

• Eksamiks: Veebirakendused: mis on http, https, html, css, javascript, ajax, json, xml, kuidas üldjoontes töötab klassikaline veebirakendus ja kuidas single-page app (koodinäiteid / nende detaile ei küsita). Algoritmid: mis on algoritmide keerukus, mida tähendab suur-O (a la O(n**2)) notatsioon, mis on sorteerimisalgoritmi parim keerukus halvimal juhul, mis on erinevus merge sorti ja selection sorti vahel: algoritmi ja keerukuse mõttes, mis operatsioonid on massiividel kiiremad / aeglasemad kui listil.

Veebirakenduste teemal vaata veel:

• http://www.w3schools.com/.
• Tehnoloogiastack
• Väike sissejuhatus kogu värgi õppimiseks
• Ametlikud veebitehnoloogiate standardid.
• Veebirakendused kursus.
• lihtsaid cgi programminäiteid ja lisaks funktsioneerivate näidetena

Täiendavalt algoritmide teemal:

• sorteerimisalgoritmide visualiseeringud siin ja siin ja siin
• Eriliselt tore ja ilus visualiseeringutega jutt mitmete algoritmidega
• Väga paljude algoritmide ja andmestruktuuride visualiseeringud
• Suur O wikipedias ja lihtne cheatsheet
• Travelling salesman problem, lahenduse visualiseering

7. nädal: Tarkvara arhitektuur ja algoritmid: lahenduvus

20. oktoober

• Kell 12: Tarkvara arhitektuur. Teegid, komponendid, andmebaasid, litsentsid jms.

Loengumaterjal: Itsissejuhatus9a21.ppt, Itsissejuhatus9a21.pdf.

• Kell 13:45: Algoritmid: lahenduvus.

Loengumaterjal: Itsissejuhatus13a.ppt, Itsissejuhatus13a.pdf.

• Loengusalvestus

• Eksamiks: Tarkvara arhitektuur: kohustuslik lugemine siin all, mis on teek ja mis raamistik, nende näited, arusaamine põhilistest litsentsitüüpidest (vabavaralised (gpl vs mit ja bsd) ja mitte-vabavaralised), gpl-i põhipoindid. Lahenduvus teoreetilises ja tavamõttes, mis on lahenduvad ülesanded. Positiivsete täisarvude, positiivsete/negatiivsete ja murdarvude võimsuse võrdlemine ja tõestamine. Reaalarvude suurem võimsus kui täisarvude võimsus (Cantori teoreem): tõestuse idee. Mis on peatumisprobleem, selle lahendamatuse tõestuse idee.

Kohustuslikku lugemist arhitektuuri teemal eksamiks:

• Martin Fowler tarkvara arhitektuurist
• The law of leaky abstractions
• No silver bullet ja lühem kokkuvõte
• Paul Reeves: What is software design? vana artikkel ja What Is Software Design: 13 Years Later
• mis on vabatarkvara Gnu interpretatsiooni kohaselt

Vaata lisaks lahenduvuse teemal:

• Kardinaal
• Cantori teoreem
• Halting problem
• Incompleteness theorems
• Raamat Gödeli tõestus koos õppejõu järelsõnaga täiendavate seostega nii lõpmatuse kui mittelahenduvusega.

Lisaks mittekohustuslikku, aga eriti soovitavat lugemist arhitektuurist, tähtsuse järjekorras:

• Software architecture is overrated ja HN kommentaarid
• Out of the tar pit
• Stack Overflow serveerimise ülesehitusest eriti selle esimene osa
• veidi Facebooki arhitektuurist
• Fundamentals of software architecture: see ei ole vähetähtis, aga on pikk ja detailne hästi illustreeritud jutt.

Lisaks: täiesti mittekohustuslikke ideid lugemiseks:

• Why features do not matter any more
• Teach yourself programming in ten years
• Gnu manifestid ja
• Gnu litsentsid ja paljud erinevad vabavara litsentsid

8. nädal: Interneti funktsioneerimine ja andmebaasid

27. oktoober

• Kell 12: Interneti funktsioneerimine: loengu annab Ivo Müürsepp.

Loengumaterjal: Arvutivõrgud_sissejuhatus_2023.pdf: see on 2023 aasta Ivo uus materjal.

• Kell 13:45: Erki Eessaar räägib andmebaasidest. Andmed, informatsioon, andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL, NoSQL. SQLis (PostgreSQL) väike näide tabelite loomise ning andmete otsimise ja muutmise kohta.

Loengumaterjal: Andmebaasidest_s2023_compressed.pdf ja täiendavalt xlsx näitefail ja andmebaasid 2023 sql näide

• Loenguvideo

Eksamiks: Arvutivõrgud: mac aadress, ip aadress, port, ethernet, ip, tcp, udp, kapseldamine (mis mille sees). Päiste detailide kohta ei küsita. Andmebaasid: mis asi on andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL, NoSQL.

Tutvuda lühidalt interneti funktsioneerimise teemal:

• Veeluste internetikaablite zoomitav kaart ja veel detailsem zoomitav kaart
• Kuidas veealused kaablid välja näevad
• Suurimad veebisaidid
• https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite
• https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_things
• steampunk film pakettide liikumisest
• How does the internet work?
• Huvi korral loe mahukamast protokollinduse kursusest lisa: Andmeside protokollid

Proovi järgi andmebaaside teemal; kui keeruline, tee algul läbi walkthrough ja/või w3schools SQL tutorial.

• SQL murder mystery
• endale installeerimiseks ja katsetamiseks: sqlite
• väike näide, kuidas pythonist sqlite kasutada ilma midagi installeerimata.

9. nädal: Tehisintellekt ja masinõpe

3. november.

• Kell 12: Tehisintellekt.

Loengumaterjal: Ai_sissejuhatus_c_2023.pdf.

• Kell 13:45: Priit Järv räägib masinõppest: Loenguslaidid. Priit õpetab mh kursust Tehisintellekti ja masinõppe alused

• Loenguvideo

• Eksamiks: Mis on tugev ja mis nõrk AI, mis on turingi test ja mis on eliza. Mis on otsimeetodites minimax ja alpha-beta (tehnilisi detaile ja näiteid ei tule). Mis on peamise tehisintellekti arendamise meetodid/lähenemised. Mis sorti ülesandeid praegused tehisintellektisüsteemid suudavad ok/väga hästi/väga halvasti lahendada? Mis on IBM Watson, AlphaZero, GPT3/4. Mis põhiosadest koosnevad tehis-närvivõrgud, mida kasutatakse masinõppes. Mida närvivõrkudega õppe käigus tegelikult tehniliselt muudetakse? Mis on supervised learning, reinforcement learning, unsupervised learning (eeskätt, mille poolest nad üksteisest erinevad)?

Lisaks tehisintellekti teemal nö klassikalisi materjale:

• Väga hea mõte on teha ise läbi lihtne sissejuhatav MOOC-kursus tehisintellektist: eestikeelne või https://www.elementsofai.com/ inglisekeelne].
• GPT ja DALL-E ise katsetamiseks: rega ja proovi! Tasuline, aga (a) suur hulk krediiti algul (st algus tasuta) (b) katsetamiseks ka edasi väga odav
• Boston Dynamics atlas ja valus variant ja big dog. Eriti soovitav Marc Raiberti TED talk: vaata kindlasti valusat faili hetkel 5:28 :)
• Darpa grand challenge 2005 ja darpa robotics challenge (2012-2015) fails compilation
• Rodney Brooksi väike tehisintellekti-sari osa 1, osa 2, osa 3, osa 4 ja blog
• Marvin Minsky The Society of Mind
• Õppimisalgoritmidest ja Google artiklid õppimisalgoritmidest
• Teadmiste integraatorid Ibm Watson, Wolfram Alpha ja Siri
• allen AI: vaata ka projektide ülamenüüst Demo lingi alt online demosid
• Klassikaline vestlev pseudointellekt Eliza
• A.I. filosoofia osas loe peamist wikiartiklit ja wikiartiklit funktsionalismist
• Loe Matrix, Skynet ja sõda teispoolsusega, Dennetti artikleid, tuntud õpikut,

Taustakuulamiseks soovitavaid podcastiepisoode:

• Eriti soovitav filosoofia/praktika kokkupuutepunktina Steven Pinkeri episood väga heast ja populaarsest ai podcastist.
• Neurorehkenduste ja sümbolrehkenduste vaidluse teemal kuula Gary Marcuse episoodi AI podcastist ja vastupidi, David Silveri episoodi Alphago, Alphazero jms teemadel. Lisaks videona Yoshua Bengio ja Gary Marcuse diskussioon-
• Praktilise AI ehitamise teemal kuula David Ferrucci ibm watsoni episoodi
• Vali neist A.I. podcastist mõned ja kuula: Goertzel, Poggio,Dawkins, Chomsky, Bostrom, Hawkins, Pearl
• Soovitavaid A.I. podcaste üldse: endise nimega A.I. podcast ja siis tehnilisemad ajuteaduse-fookusega A.I. podcast

Lisaks uuri masinõppe kohta:

• Elements of AI eestikeelsed masinõppe ja närvivõrkude blokid.
• Neural networks from scratch
• Masinõpe vikipeedias
• Deep learning otse brauseris
• Brain inspired podcast neuroteaduse ja veidi masinõppe teemadel: jutuajamised päris neuroteadlastega.
• Kaggle competitions ja iseõppe kursused
• GPT vikipeedias ja selle baasil tehtud Github copilot vikipeedias ja otselink.
• GPT-3/4 jne ja DALL-E api ise katsetamiseks: rega ja proovi! Tasuline, aga (a) suur hulk krediiti algul (st algus tasuta) (b) katsetamiseks ka edasi väga odav

10. nädal: Rekursioon ja andmekaeve

10. november.

• Kell 12: Rekursioon, funktsionaal- ja loogiline progemine. Loengumaterjal: Itsissejuhatus11.ppt, Itsissejuhatus11.pdf
• Kell 13:45: Innar Liiv räägib andmeteadusest ja andmekaevest. Loengumaterjal: andmeteadus_2023.pdf,
• Loengusalvestus
• Eksamiks: rekursiooni äratundmine, baasjuht ja rekursiivne juht, rekursiooni ekvivalentsus tsükliga, arusaamine funktsionaalse keele näitejuppidest loengus: mida mingi näitekood teeb / mis on rehkendamise tulemus. Mis on lambda-arvutus, näidete rehkendamise tulemused. Prologi ja lambda-arvutuse näited tuleb ära tunda ja aru saada. Andmeteaduse (teine loeng) kohta küsimusi ei tule.

Lisaks proovi ja loe veidi:

• Fraktaalid wikipedias
• Mandelbub ja selle videoklipid Mandelbox and Flying Lights, Like in a dream II, Weird planet II. Taustaks veel Geometric visual hallucinations, Euclidean symmetry and the functional architecture of striate cortex
• kiire Mandelbroti fraktaal online ja veidi aeglasem
• Mandelbroti hulga (pildi) joonistamise programme mitmes eri keeles
• Lihtne fraktaal-puu javascriptis draw.html ja keerulisem moving fractal trees in javascript. Siit edasi arvutigraafika veebiraamat.
• Tower of Hanoi
• Lambda-arvutus

Vaata ja proovi näiteid modifitseerida:

• Vaata ja modifitseeri Ecki mandelbroti joonistajat ja kilpkonnagraafikat. Viimasest võta menüüst recursion tutorial ja recursive bush näide.

Huvi korral katseta

• Lambda-arvutuse kalkulaator näidete ja detailsete sammudega
• Proovi Prolog online või installeeri SWI Prolog.
• Prolog tõenäosustega

11. nädal: "Arvutuslik loovus" + tekstitöötlus

17. november.

• Kell 12: Martin Verrev räägib teemal "Arvutuslik loovus" (computational creativity). Loengus on palju live-programmeerimist ja näiteid. Loenguslaidid leiab siit.

• Kell 13:45: Tekstitöötlus: Ivari Horm

Esialgne loengumaterjal: teksti toimetamine. Lisaks (mittekohustuslik) on siin allpool lingid näitefailide algfailidele ja tulemustele.

• Loenguvideo. NB! Videos ei ole (õnnetu juhuse läbi) õppejõude näha, küll aga on neid kuulda.

• Eksamiks: Tekstitöötlus: lihttekst, WYSIWYG, kooditabel, ascii, unicode, utf-8, mis on latex, markdown, nende plussid ja miinused, kus kasutatakse. Arvutusliku loovuse kohta küsimusi ei tule.

12. nädal: Keelemudelid (LLM, GPT, ...) ja tabelarvutus

24. november.

• Kell 12: Tanel Alumäe räägib loomuliku keele tehnoloogiast ja suurtest keelemudelitest: LLM, GPT ja muu cutting edge värk. Loengumaterjal: Keelemudelid.pdf

• Kell 13:45: tabelarvutus: Ivari Horm. Loengumaterjalide leht.

• Keelemudelite loengusalvestus. Õppejõudu kahjuks salvestuses ei paista, aga heli ja slaidid on väga OK.

• Ivari tabelarvutuse loengusalvestus 2022 aastast: vaata alates minutist 1:45. 2023 aasta loengusalvestus kahjuks ebaõnnestus, aga 2022 salvestus on täiesti sobiv.

• Eksamiks: Mis on N-gramm mudelid ja mis numbrilist väärtust nendega arvutatakse? Mis on sõnavektorid? Mis moel genereerib suur keelemudel (LLM) vastust? Mis on zero-shot ja mis on one-shot tüüpi ülesanne LLM jaoks? Kas LLM sisaldab konkreetset teadmiste baasi? Mis on LLM-i peenhäälestamine? Tabelarvutuse kohta küsimusi ei tule.

Lisaks:

• Speech and Language Processing: tõenäoliselt parim õpik loomuliku keele töötluse teemal (vabalt veebist loetav).

• LLMi ise-ehitamise jaoks on tõenäoliselt parim Andrey Karpathy õppevideo koos nullist tausta ja kogu vajaliku pythoni-koodiga

• LLMi kasutamiseks oma tarkvaras on suhteliselt lihtne ja hea variant OpenAI API

13. nädal: Küberkaitse ja teoreetiline arvutiteadus

1. detsember

• Kell 12: Rain Ottis räägib küberkaitsest. Loengumaterjal

• Kell 13:45: Pawel Sobocinski räägib teoreetilisest arvutiteadusest (inglise keeles). Loengumaterjal

• Loenguvideo

• Eksamil nende loengute teemal küsimusi ei tule.

14. nädal: Tarkvaratoodete ehitamine ja robootika alused

8. detsember

• Kell 12: Uku (endine Wise, praegune getalign.com) räägib tarkvara-toodete ehitamise - product engineering - ja vajalike/abiks/super oskuste teemal. Presentatsioon: Tootefirmad 2023.pdf

• Kell 13:45: Maarja Kruusmaa: robootika alused. Vaata ka biorobootika keskus. Presentatsioon: Robootika alused

• Loengusalvestus

• Eksamiks: Robotitest: tüüpilised andurid, tagasisidega ja ilma selleta juhtimine, miks on robotniidukid, aga mitte robotnõudekoristajad? Ettevõtetest: mis on tootefirma / traditsioonilise "agency" põhierinevused. Mida tähendab data-driven tootearendus. Mis on MVP. Mis stsenaariumites/olukordades on mõistlik kasutada "asynchronous messaging"-u?

15. Digit. muutused, virtuaalassistendid ja ajuteadus

15. detsember.

• Kell 12: Tarmo Koppel räägib digitaalsetest muutustest ja pikemalt virtuaalassistentidest ja nendega kursuse õpetamisest.

• Kell 13:45: Ajuteadus. Ülevaade päris aju (mitte tehis) kohta teadaolevast, põhiteooriatest ja lähenemistest.

Loengumaterjal: Brain_science.pdf.

• Loengusalvestus

• Eksamil nendest loengutest küsimusi ei tule.

Täiendavalt ajuteaduse teemal:

• Loe suunaseadmiseks neurons are more complex than what we have imagined
• Vaata/kuula TED loenguid Metzinger, Wolpert, Graziano, Hoffman.
• Süvitsi minemiseks on parim podcast Brain Inspired: a podcast where neuroscience and AI converge
• Mindscape podcast sisaldab samuti päris hulga ajuteaduse-temaatilisi episoode, näiteks Damasio episood, Poeppeli episood
• Klassikaline podcastisari Brain Science on samuti päris hea.

16. nädal: Konsultatsioon eksamiks ja plokiahelad

22. detsember.

• Kell 12: Konsultatsioon eksamiks ja seejärel loeng: tarkvaraarendusprotsess, projektid ja IT äri. Loengumaterjal: Itsissejuhatus_projektid_raha_22.pdf.

• Kell 13:45: Plokiahelad ja krüptoraha. Kasutame osi mõlemist materjalist: Dirk Drahemi loenguslaidid ja T.Tammeti P2P loenguslaidid

• Loenguvideo

• Eksamiks: Projekti jaotus etappideks, kosemudel vs agiilne arendus. Plokiahelate ja krüptoraha küsimusi ei tule.

Täiendavalt plokiahelatest:

• detailsem plokiahela ülevaade
• Kriitiline taust blockchaini mõistmiseks
• Vaata Bitcoini tehnoloogiajuppide interaktiivset demo: võta ülamenüüst järjest "Hash", "Block", "Blockchain" ja proovi järgi.
• bitcoini hetke-statistika
• bitcoini ledgeri uute blokkide hetke-ülevaade

Näiteid vanadest eksamitest

Siin on näited väga ammu tehtud eksamitest. Tegelikud eksamiküsimused tulevad teistsugused, formaat on sama.

• vana eksam 1
• vana eksam 2
• vana eksam 3

Kohustuslikud lugemismaterjalid

Järgnevate materjalide läbilugemine on kursuse läbimisel kohustuslik ja nende kohta tuleb eksamil lugemiskontrolli-küsimusi:

• Loogika ainest ja ajaloost: T.Tammet: Loogika aine ja ajalugu: sissejuhatus T.Tamme, T.Tammeti ja R.Prangi loogikaõpikule "Mõtlemisest tõestamiseni".
• Alan Turing Computing Machinery and intelligence
• Abstraktsioonidest ja tehnoloogiatükkidest: Law of leaky abstractions
• Paul Graham Hackers and painters
• Stiilist või midagi: The Tao of Programming. Selle teksti inspiratsiooniks/taustaks on daodejing, see tausta-originaal-daodejing ei ole kohustulik lugemine.
• Kohustuslikud artiklid IT projektide, ideoloogia, äri ja juhtimise teemal on järgmised. Neid "ära õppida" vms pole vaja, piisab lihtsast mõnusast kiirest läbilugemisest:
  • Paul Graham: How to start a startup?
  • Paul Graham: Great hackers
  • Joel Spolsky: The iceberg secret revealed
  • Joel Spolsky: IT firma töökorraldus: 12 steps
  • Paul Reeves: What is software design? vana artikkel ja What Is Software Design: 13 Years Later
  • Gnu manifestid The Free Software Definition ja Selling Free Software
  • Fred Brooks 1986: No Silver Bullet
  • Random ramblings: Top ten geek business myths
  • 20 aastat kogemust tarkvara arendusmeetoditega

Loe iga päev

• http://news.ycombinator.com/
• http://www.reddit.com (hea mõte on registreeruda ja valida sobivad alamredditid, näiteks
  • http://www.reddit.com/r/programming
  • http://www.reddit.com/r/technology
  • http://www.reddit.com/r/artificial

Kuula

Mh vaata läbi varasemate episoodide loetelu ja kuula, kui tundub põnev:

• ai podcasti, näiteks Steven Pinkeri episoodi.
• Mindscape podcasti

Mõned valikepisoodid mujalt:

• Jonathan Webber on deceiving with words episood