Języki i narzędzia programowania III

Celem tego przedmiotu pokazanie studentom konkretnych języków i narzędzi programistycznych. Dynamiczny rozwój informatyki pwoduje, że stale powstają nowe języki, środowiska i technologie informatyczne. Zestaw języków i narzędzi, o których warto by było opowiedzieć studentom, poszerza się z każdym rokiem. Są to zagadnienia bardzo ważne dla każdego, kto chce zajmować się praktycznymi zastosowanieami informatyki. Z drugiej strony program zajęć uniwersyteckich jest w naturany sposób nakierowany na przedstawianie tych zagadnień, które są ogólne i w małym stopniu zależne od aktualnych trendów. Nie ma też możliwości pomieszczenia w nim wszystkich pojawiających się nowości. Chcąc pogodzić ze sobą te dwie sprzeczne ze soba potrzeby (nowości i stabilności) wprowadzamy do naszego planu zajęć 30-godzinne kursy.

Wiedza

* Zna szczegółowo wybrane narzędzie lub język programowania [K_W02, K_W09, K_W10].

Umiejętności

* Umie pozyskiwać informacje z literatury, baz wiedzy, Internetu oraz innych wiarygodnych źródeł, integrować je, dokonywać ich interpretacji oraz wyciągać wnioski i formułować opinie (K_U02)

* Umie samodzielnie planować i realizować własne uczenie się przez całe życie (K_U09).

* Umie ocenić, na podstawowym poziomie, przydatność rutynowych metod i narzędzi informatycznych oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia do typowych zadań informatycznych (K_U18).

* Umie planować i organizować pracę indywidualnie i w zespole, także o charakterze interdyscyplinarnym; zarządzać swoim czasem oraz podejmować zobowiązania i dotrzymywać terminów (K_U29).

Kompetencje społeczne:

* Student jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści (K_K01).

* Student jest gotów do pracy z zachowaniem uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób; przestrzegania zasad etyki zawodowej i wymagania tego od innych oraz dbałości o dorobek i tradycje zawodu informatyka (K_K02).

* Student jest gotów do uznawania znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz wyszukiwania informacji w literaturze oraz zasięgania opinii ekspertów (K_K03).

* Grupa 1 i 2. Machine Learning w praktyce. Prowadzący: Robert Bogucki, Henryk Michalewski, Jan Kanty Milczek

Celem zajęć jest przybliżenie studentom praktycznej wiedzy z zakresu uczenia maszynowego. Oprócz korzystania z istniejących narzędzi, studenci będą tworzyć własne implementacje algorytmów.

Tematy:

1. Czym jest uczenie maszynowe, uczenie nadzorowane i nienadzorowane, regresja, klasyfikacja.

2. Algorytmy uczenia maszynowego (kNN, regresja liniowa i logistyczna, SVM, GBM, FM, drzewa decyzyjne, lasy losowe, ...).

3. Inżynieria i selekcja cech, techniki redukcji wymiaru, regularyzacja, ocena jakości modelu.

4. Narzędzia (R, scikit-learn, Vowpal Wabbit).

5. Uczenie maszynowe online.

6. Ensembling modeli, meta-klasyfikacja.

7. Sieci neuronowe i deep learning.

8. Case study.

9. Przetwarzanie tekstu (Bag of Words, N-gramy, LDA, TF-IDF).

* Grupa 3. Wstęp do programowania w z/OS. Michał Sierakowski

Celem zajęć jest przedstawienie klasycznych technik programowania w systemie operacyjnym z/OS. Program obejmuje wprowadzenie do architektury komputerów IBM Z i systemu z/OS, podstawy programowania w języku COBOL, serwer aplikacyjny CICS oraz bazę danych DB2 z uwzględnieniem interfejsu CICS-DB2. Wszystkie zawarte w programie technologie należą do uniwersalnych i najpowszechniej stosowanych technik w środowiskach z/OS, a stanowią punkt wyjścia do poznania innych mechanizmów tego systemu operacyjnego. Jednocześnie początkowa część zajęć (5 godzin) obejmująca

wprowadzenie do architektury sprzętowej jest podstawą do poznania innych, poza z/OS, systemów operacyjnych ekosystemu IBM Z: z/VM i Linux oraz funkcji realizowanych na poziomie sprzętowym (wirtualizacja, kryptografia). Będące integralną częścią przedmiotu zadania programistyczne będą realizowane w środowisku zdalnym. Uczestnicy zajęć będą mieli możliwość udziału w konkursie Master the Mainframe (www.masterthemainframe.com).

1. Wstęp: wprowadzenie do architektury IBM Z i systemu operacyjnego z/OS, sesja TSO, ISPF/PDF, JCL, zarządzanie zadaniami (kolejki, SDSF), model bezpieczeństwa systemu.

2. Język COBOL: wprowadzenie do programowania w języku COBOL, struktura

programu, obsługa tablic i plików, wywoływania i łączenie, run unit, funkcje wewnętrzne i funkcje zaawansowane.

3. Serwer aplikacyjny CICS: środowisko programistyczne CICS i przegląd poleceń, tworzenie aplikacji w CICS, podstawowe wsparcie dla odwzorowań, sterowanie program-program, dostęp do danych, kolejki, programowanie komunikacji z użytkownikiem w CICS.

4. Udostępnianie i korzystanie z funkcji CICS jako REST API.

* Grupa 4. Przetwarzanie informacji przez człowieka. Piotr Wasilewski

Celem zajęć jest przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z przetwarzaniem informacji przez człowieka z uwzględnieniem kwestii interakcji człowiek - komputer. Zostaną omówione podstawy wyjaśniania zachowań człowieka w terminach przetwarzania informacji wraz z podstawami paradygmatu eksperymentalnego badania zachowań. Na zaliczenie zajęć studenci w małych grupach przygotują komputerowe programy eksperymentalne i przeprowadzą badania dotyczące przetwarzania informacji przez ludzi.

* Grupa 5. Wprowadzenie do procesów i technologii wytwarzania gier komputerowych. Maciej Włodarkiewicz

Celem zajęć będzie wprowadzenie do procesów i technologii wytwarzania gier komputerowych. Zaczniemy od wprowadzenia teoretycznego i zapoznania z wyzwaniami jakie stoją przed twórcami gier a następnie skupimy się na warsztacie na którym, studenci będą samodzielnie tworzyć grę komputerową w oparciu o znany silnik Unity3D i język programowania C#. Zajęcia będą dzielone w proporcji wykłady/ćwiczenia: 30/70

Tematy zajęć:

1. Wprowadzenie do procesów tworzenia gier komputerowych

2. Wyzwania organizacyjne w procesie tworzenia gier

3. Wyzwania technologiczne w procesie tworzenia gier

4. Modele realizacji projektów

5. Tworzenie gry komputerowej.

Format:

Pierwsze kilka zajęć spędzimy na wprowadzeniu do branży i wyzwań, będzie to realizowane w postaci wykładów z dużą interakcją od studentów. Następnie przez ok 8-10 zajęć będziemy pisać razem prostą grę komputerową w oparciu o popularne technologie C# Unity. Studenci będą mogli śledzić cały proces poprzez działania prowadzącego. Ostatnie dwa zajęcia są zarezerwowane na zaliczenie: prezentacji swojego tytułu dla całej grupy.

* Grupa 6. Zaawansowane programowanie funkcyjne. Marcin Benke

Celem kursu jest przedstawienie najważniejszych zagadnień nowoczesnego programowania funkcyjnego w języku Haskell. Wśród poruszanych zagadnień znajdą się m.in.

1. Podstawy programowania deklaratywnego

2. Typy i klasy

* typy podstawowe

* typy algebraiczne i klasy typów

3. Funkcje polimorficzne funkcje wyższego rzędu

4. Funktory

5. Leniwa ewaluacja

6. Wejście-wyjście oraz inne efekty

7. Testowanie programów funkcyjnych

* Grupa 7. Aplikacje web - Michał Gruchała

Architektura, wydajność i skalowalność mikroserwisów w aplikacjach internetowych

Celem zajęć będzie przedstawienie nowoczesnych technik budowy wydajnych i skalowalnych aplikacji internetowych, które składają się z wielu mikroserwisów. Wydajność i skalowalność zapewni nam cache, sharding baz danych oraz rozwiązania NoSQL.

W ramach zajęć będziemy używać technologii / poruszać następujące zagadnienia:

- Architektura aplikacji www, z naciskiem na architekturę mikroserwisów

- Konteneryzacja aplikacji (na przykładzie Docker)

- Skalowalność baz danych (replikacja, sharding)

- Cache (na przykładzie Varnish-Cache)

- Rozwiązania NoSQL (na przykładzie Redis i Elasticsearch)

Zajęcia odbywać się będą w formie warsztatów, gdzie uczestnicy będą tworzyć własne rozwiązania oparte o prezentowane techniki.