Sissejuhatus infotehnoloogiasse

Allikas: Lambda

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

IT

Ainekood: ITI0101
Link: http://www.lambda.ee/wiki/Sissejuhatus_infotehnoloogiasse
Link ÕISi https://ois.ttu.ee/aine/iti0101

Õppejõud: Tanel Tammet
Kontakt: tanel.tammet@taltech.ee, ICT 426
olemas on ka 2025 aasta arhiiv kõigi eelmise aasta materjalidega.


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 ja video salvestatakse järelvaatamiseks. Põhilink on siin.

Konkreetsete videoalvestuste lingid leiad edaspidi lisaks allpool nädalate loengupresentatsioonide järel.

Maht, aeg, tulemus

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

  • Neljapäeval kell 12:00: loeng eksamiks vajalike materjalide ja koduülesannetega.
  • Neljapäeval kell 13:45: nii tavaloengud kui süvaloengud kitsamatel teemadel, tervikkursuste ülevaated ja teemasid tööstusest. Ka siin antakse vahel koduülesandeid.

Reedel, 4. septembril kell 12:15 - 13:45 on eraldi sissejuhatav loeng rühmadele IADB10A, IADB10B ruumis ICO-314: loengu annab Otto Mättas.

Erinevate õppejõudude ja nende ainete tutvustamine on üks kursuse osa. Septembris annavad enamiku loengutest erinevad õppejõud, mitte Tanel. Oktoobris ja edasi annab enamiku loenguid Tanel, külalisõppejõude on veidi harvem.

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

Kontrolltööd/koduülesanded on lihtsa veebivormi kujul ja ilmuvad siia lõiku järgmisel päeval peale loengut (reedel) ja jäävad üles vähemalt järgmise loengupäeva (neljapäev) lõpuni.

Lisaks ülesannetele küsime samal vormil ka küsimusi ja kogemusi, mida järgmises loengus (ja mujal) läbi mõelda ja arvestada.

Kontrolltöö jaoks sisse logida ei ole vaja, täida vorm ja valikud ja vajutada "Salvesta" nuppu.

Palun täida korrektselt alguse väljad matriklinumber, nimi ja email: nende järgi lähevad tulemused sulle arvesse. "Matriklinumber" on sinu tudengikood, a la 205384iadb.

Kontrolltöö salvestamise järel sa ei näe, mis läks õigesti ja mis ei, ega mitu punkti said. Küll aga öeldakse sulle vastuseks, kas salvestamine õnnestus või ei. Kui sa ei näe tulemust "Sinu vastus on salvestatud, aitäh!", siis on sul mõni väli täitmata, võrguühendus katkes vms: sel juhul palun kontrolli vormi sisu ja salvesta uuesti.

Süsteem lubab - tehniliselt - sul salvestada vastuseid mitu korda, aga arvesse läheb ainult esimene.

Vahetulemused pannakse üles ca kord kuus.


Loengute plaan ja materjalid

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

Kursus jaguneb mitmeks blokiks, mis toimuvad kuigivõrd segiläbi:

  • Erinevad IT teemad, millest osa annab Tanel, osad teised õppejõud.
  • Ajaloopõhine tehnoloogiaülevaade: kuidas asjad töötavad, miks ja kuidas on nad selliseks arenenud.

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 baasvärkidesse: arvuti ja info. Algoritmid ja keerukus.

3. september.

  • Kell 12:15: Sissejuhatus. Arvuti ja info kodeerimise põhimõtted. Loengu annab Otto Mättas.
Loengumaterjal: itsissejuhatus1a24.pptx, itsissejuhatus1a24.pdf.
  • Kell 14:00: Algoritmid ja keerukus. Ülevaade kursusest. Loengu annab Marko Kääramees.
Loengumaterjal: Algoritmid_2024.pdf.


  • Eksamiks (esialgselt, muutub peale loengut): pead teadma suuruse-numbreid ja mida nad tähendavad: bitt, bait, kilobait, megabait jne; oskad selgitada, kuidas tähti kodeeritakse, mis on algoritm ja mis programm. 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, quick sorti ja selection sorti vahel: algoritmi ja keerukuse mõttes, mis operatsioonid on massiividel kiiremad / aeglasemad kui listil.


Lisaks esimesele loengule:

Täiendavalt algoritmide teemal:

2. nädal:Tehisintellekt: sissejuhatus ja loomulik keel ning keelemudelid

10. september.

  • Kell 12:15: Tehisintellekt üldpildina ehk sissejuhatus. Räägib Tanel Tammet.
Loengumaterjal: ai_sissejuhatus_2025.pdf või ai_sissejuhatus_2025.pptx
  • Kell 14:00:Tanel Alumäe räägib loomuliku keele tehnoloogiast ja suurtest keelemudelitest. See on loengumaterjal 2024 aastast: Keelemudelid.pdf


  • Eksamiks, esialgselt (muudetakse peale loengut): Mis on tugev (üldine) ja mis nõrk (kitsas) AI. Mis on tehisintellekti talved ja umbes millal olid tehisintellekti populaarsuse tõusud ja langused, ja mis olid eri tõusulainete puhul olulisemad meetodid. Mis on minimax ja alpha-beta meetod, mis on tehis-närvivõrkude põhikomponendid, mida teevad suured keelemudelid. Mis ülesanded robootikas praegu õnnestuvad ja mis mitte. Mis on Turingi test ja AGI. Keelemudelitest: 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?


Täiendavalt üldise tehisintellekti teemal:


Täiendavalt loomuliku keele teemal:

NB! Siit edasi läheb loengute järjekord muutmisele

X. nädal: Keskajalugu 1940-1960 ja arvuti riistvara

11. september.

  • Kell 12:15: Keskajalugu : II maailmasõda kuni kuuekümnendateni. Arvutid ja programmeerimine. Keeled ja rakendused. Integraalskeemid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus3o.ppt, Itsissejuhatus3o.pdf.
  • Kell 14:00: arvuti riistvara: transistorid, loogikalülitused, aritmeetika, mälu, programmid.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus_proc_23.ppt, Itsissejuhatus_proc_23.pdf.
  • 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:

Lisaks teisele loengule riistvarast:


3. nädal: tekstitöötlus ja tabelarvutus: loengud annab Ivari Horm

18. september.

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

4. nädal: Andmebaasid ja arvutivõrgud: Erki Eessaar ja Ivo Müürsepp

25. september.

  • Kell 12:15: Erki Eessaar räägib andmebaasidest. Andmed, informatsioon, andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL, NoSQL. SQLis (PostgreSQL) väike näide tabelite loomise ning andmete otsimise ja muutmise kohta.
Loengumaterjal 2024 aastast: Andmebaasidest_s2025s.pdf ja täiendavalt xlsx näitefail ja sql näitefail
  • Kell 14:00: Interneti funktsioneerimine: loengu annab Ivo Müürsepp.
Loengumaterjal: ITI0101_Arvutivorgud_sissejuhatus_S25s.pdf
  • Eksamiks: Andmebaasid: mis asi on andmebaas, andmebaasisüsteem, SQL, NoSQL. Arvutivõrgud: mac aadress, ip aadress, port, ethernet, ip, tcp, udp, kapseldamine (mis mille sees). Päiste detailide kohta ei küsita.


Tutvuda lühidalt interneti funktsioneerimise teemal:

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

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

2. oktoober

  • Kell 12:15: 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 lisaks lugeda ja veidi harjutada Easy 6502 pisiõpikuga.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus_progealused_20.ppt, Itsissejuhatus_progealused_20.pdf.
  • 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:

Lisaks teisele loengule:

6. nädal: lähiajalugu 1990-2009 ja andmetüübid masinalähedaselt

9. oktoober

  • Kell 12:15: 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: andmetüübid masinalähedaselt: täisarvud, komadega arvud, stringid, massiivid, listid, puud, hashid jne.
Loengumaterjal: itsissejuhatus6b.ppt, itsissejuhatus6b.pdf
  • Eksamiks: Python, html ja http, internet eestis, linux, netscape, usenet, php, päevalehed eestis, palm pilot, google, deep blue, wikipedia, x-tee. Lihtsad andmetüübid (täisarvud, ujukoma-arvud, üksiktähed, tõeväärtused), stringid, massiivid, puud, mis on pointer.

Lisaks andmete esitusest:

Muud huvitavat:

7. nädal: programmeerimiskeeled ja opsüsteemid

16. oktoober

  • Kell 12:15: Erinevad programmeerimiskeeled ja kompileerimine/interpreteerimine.
Loengumaterjal: itsissejuhatus_keeled.ppt, itsissejuhatus_keeled.pdf,
  • Kell 14:00: opsüsteemid
Loengumaterjal: Itsissejuhatus_opsyst.ppt, Itsissejuhatus_opsyst.pdf.
  • loenguvideo. NB! Episoodides, kus käsureal on näha pikemad numbrid või ajamõõdud millisekundi täpsusega, ütleb õppejõud pidevalt numbreid valesti, samuti teeb vea java näiteid käivitades (seega java timingud täiesti valed): põhjuseks külmetus ja tugev nohu :) . Soovitus ise vaadata numbreid ja leida, kus õppejõud jälle midagi valesti ütles :)


  • 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.

Lisaks produktiivsuse kasvu ja innovatsiooni aeglustumisest:

Lisaks ajaloost:

Tillukeste interpretaatorite ja kompilaatorite koodinäited:

Tutvu veidi nende progekeelte populaarsus-võrdlustega:

Siis vaata veidi neid asju:

Soovitavat katsetamist opsüsteemidega:

Eriti soovitavat lugemist opsüsteemidest:

Muidu soovitavat lugemist opsüsteemidest:

Muud huvitavat masintest, optimeerimisest ja progekeeltest, mitte niivõrd opsüsteemidest:

8. nädal: Robootika ja veebirakendused

23. oktoober


Veebirakenduste teemal vaata veel:


9. nädal: Tarkvara arhitektuur ja algoritmid

30. oktoober

  • Kell 12:15: Tarkvara arhitektuur. Teegid, komponendid, andmebaasid, litsentsid jms.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus9a21.ppt, Itsissejuhatus9a21.pdf.
  • Kell 14:00: Algoritmid ja keerukus. Ülevaade kursusest. Loengu annab Marko Kääramees.
Loengumaterjal: Algoritmid_2024.pdf.
  • 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. 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, quick sorti ja selection sorti vahel: algoritmi ja keerukuse mõttes, mis operatsioonid on massiividel kiiremad / aeglasemad kui listil.

Kohustuslikku lugemist arhitektuuri teemal eksamiks:

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

Lisaks: täiesti mittekohustuslikke ideid lugemiseks:


Täiendavalt algoritmide teemal:

10. nädal: rekursioon, rekursiivsed keeled, algoritmid ja lahenduvus

6. november

  • Kell 12:15: Rekursioon, funktsionaal- ja loogiline progemine.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus11.ppt, Itsissejuhatus11.pdf
  • Kell 14:00: Algoritmid: lahenduvus.
Loengumaterjal: Itsissejuhatus13a.ppt, Itsissejuhatus13a.pdf.
  • 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 näidete puhul aru saada, mis nende rehkendamise tulemus on. 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.


Lisaks proovi ja loe veidi rekursiooni teemadel:

Vaata ja proovi näiteid modifitseerida:
Huvi korral katseta

Vaata lisaks lahenduvuse teemal:

11. nädal: Tehisintellekt: sissejuhatus ja ajuteadus

13. november

  • Kell 12:15: Tehisintellekt üldpildina ehk sissejuhatus.
Loengumaterjal: ai_sissejuhatus_2025.pdf või ai_sissejuhatus_2025.pptx
  • Kell 14:00: Ajuteadus: ülevaade päris aju (mitte tehis) kohta teadaolevast, põhiteooriatest ja lähenemistest.
Loengumaterjal: Brain_science.pdf.
  • Eksamiks: Mis on tugev (üldine) ja mis nõrk (kitsas) AI. Mis on tehisintellekti talved ja umbes millal olid tehisintellekti populaarsuse tõusud ja langused, ja mis olid eri tõusulainete puhul olulisemad meetodid. Mis on minimax ja alpha-beta meetod, mis on tehis-närvivõrkude põhikomponendid, mida teevad suured keelemudelid. Mis ülesanded robootikas praegu õnnestuvad ja mis mitte. Mis on Turingi test ja AGI. Ajuteaduse kohta: mis on neuroni põhiosad, mis mehhanismidega neuronid omavahel suhtlevad. Mis on sotsiobioloogia ja evolutsioonipsühholoogia.

Täiendavalt tehisintellekti teemal:

Täiendavalt ajuteaduse teemal:


12. nädal: Kvantarvutite algoritmid

20. november

  • Eksamil kvantarvutite algoritmide küsimusi ei tule.

Taustaks soovitav:

13. nädal: Teoreetiline arvutiteadus ja masinõpe

27. november

  • Kell 12:15: Pawel Sobocinski räägib teoreetilisest arvutiteadusest (inglise keeles).
Loengumaterjal: Logic2025bis.pdf
  • Kell 14:00: Evelin Halling räägib masinõppest. Evelin õpetab ka masinõppe kursust.
Loengumaterjal: ML_Introduction_c.pdf
  • Eksamiks on küsimused ainult masinõppe teema (kell 14:00 loeng siin ülal) kohta. Masinõppe peamised tüübid ja nende sobivamad rakendusvaldkonnad. Mida õppimise käigus mudelis muudetakse. Kuidas mudeli andmestikku tüüpiliselt jaotatakse ja mis on peamised tööd andmestikuga.

Täiendavalt:



14. nädal: AI assistendid ja tarkvara arendusprotsess

4. detsember

  • Kell 12:15: Tarmo Koppel räägib LLMi põhistest ai assistentidest ja annab koduülesande: google ai studio build apps with gemini.
Loengumaterjal: Tarmo_koppel.pdf
Google AI studioga rakenduse ehitamise juhend: GoogleAIstudioBuildApps.docx või sama GoogleAIstudioBuildApps.pdf variant.
  • Kell 14:00: Uku (endine Wise, praegune https://handhold.io/) räägib tarkvara-toodete ehitamise - product engineering - ja vajalike/abiks/super oskuste teemal.
Loengumaterjal: Uku_taltech_2025.pdf
  • Eksamiks: LLMdest: mis on LLMi kontekstiaken? Ettevõtetest: mis on tootefirma / traditsioonilise "agency" põhierinevused. Mida tähendab data-driven tootearendus. Mis on selles kontekstis MVP ja mis on PMF?


Lisaks projektidest:


15. nädal: Loomulik keel, keelemudelid, veel IT ärist/projektidest ja konsultatsioon eksamiks

11. detsember

  • Kell 14:00:Tanel Alumäe räägib loomuliku keele tehnoloogiast ja suurtest keelemudelitest: LLM, GPT ja muu cutting edge värk. Loengumaterjal 2024 aastast: Keelemudelid.pdf
  • Eksamiks: Projektidest: projekti jaotus etappideks, kosemudel vs agiilne arendus. Keelemudelitest: 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?

Täiendavalt loomuliku keele teemal:


Lisaks projektidest:

16. nädal: Küberkaitse ja andmeteadus

18. detsember


Näiteid vanadest eksamitest

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

Kohustuslikud lugemismaterjalid

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


Loe iga päev

Kuula

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

Tehnilisemate podcastide osas on väga head (jällegi, vaata varasemaid episoode läbi ja vali) näiteks:

Mõned väga head valikepisoodid teistest podcastidest:

  • Jonathan Webber on deceiving with words episood. Väga lühike, algab justkui triviaalselt, aga varsti enam nii mitte väga.
  • Andy Clarki episood (predictive brain, embodied cognition, and the extended mind) täisvariant Sam Harrise podcastist. Kui ei tööta, siis üldlink lühendatud versioonile siin.
  • Donald Hoffman: The Illusion of Reality. Eriti radikaalse ja eksootilise, samas populaarse teadvuseteooria näide. Hoffmanni lühem ja fokuseeritud esitus on see TED talk. Vbl alusta viimasega. Vahepeal viidatud "illusionisti" superklassiku Dennetti TED talki ideed on samamoodi eksootilised, aga vastupidises suunas.
Pärit leheküljelt "http://lambda.ee/w/index.php?title=Sissejuhatus_infotehnoloogiasse&oldid=23048"