Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

A tantárgy célja megismertetni a hallgatókkal a mai modern számítástechnika hardver és szoftver alapjait, az elterjedt operációs rendszerek és a napi munkavégzés szempontjából fontos alkalmazói programok haladó felhasználói szintű használatát.

•      A számítógép-használat alapjai: hardver alapok, a számítógép moduláris felépítése, a memória típusai, perifériák és működésük elve.  Operációs rendszerek alapjai.

•      A számítógép erőforrásai, jogosultságok.

•      A szövegszerkesztés, táblázatkezelés és prezentációkészítés alapjai, adatok grafikus megjelenítése.

•      Hálózati alapismeretek: lokális hálózatok, internetes alapismeretek.

•      Néhány elterjedt alkalmazói program.

•      Okos eszközök és a dolgok internetének (IoT) alapgondolatai.

1. hét

Analóg és digitális jel, mintavétel, mintavételi tétel, jelfeldolgozás fogalma. Digitális számítógép, program, absztrakciós szintek. A számítástechnika történelme. Az IC technológia fejlődése, méretcsökkentés, Moore szabály, fizikai határok, méret, energiafogyasztás. A számítógépek termékskálája, fejlődési irányok. A számítógép működésének elektronikai alapjai. Boole algebra, logikai kapuk megvalósítása.

2. hét

Számítógépek jellegzetes felépítése. A Neumann elv. Processzor, operatív memória, busz, háttértár, I/O egységek. Mikroprocesszorok felépítése, működése. Az adatút. Modern mikroprocesszorokban alkalmazott elvek rövid áttekintése.

3. hét

Az adattárolás fizikai elvei. Adattárolók alapvető tulajdonságai. A tároló-hierarchia. A központi memória. Gyorsítótár. Félvezető memóriák: statikus és dinamikus RAM, flash EEPROM. Háttértárolás: mágneslemez, SSD, optikai meghajtó, mágnesszalag.

4. hét

Elemi adatok ábrázolása. Karakterek, egész számok, a lebegőpontos számábrázolás elve és megvalósítása. Buszok alaptulajdonságai, buszjellemzők, buszműveletek. Példa: az Univerzális Soros Busz (USB).

5. hét

Egy mai személyi számítógép felépítése. Buszok és rácsatlakozó eszközök. Megjelenítők alaptulajdonságai. Additív és szubsztraktív színkeverés. Megjelenítési technológiák, nyomtatási technológiák.

6. hét

Operációs rendszerek (OS). Főbb funkciók, alapvető definíciók: processz, szál. OS-ek osztályozása, követelményei. Az operációs rendszer felépítése. Multitasking, virtuális memória, Az I/O alrendszer, eszközmeghajtók, file rendszer, buffer/cache. Windows NT alapú operációs rendszerek. Unix rendszerek (iOS, Android).

7. hét

Okos eszközök definíciója, története. Okos eszközökben megtalálható jellegzetes hardver és szoftver elemek. Érzékelők és beavatkozók működése. Beágyazott operációs rendszerek és applikációk. A dolgok internete (Internet of Things). Kihívások, jövőképek.

8. hét

Viselhető eszközök definíciója, története. Felhasználási területek: egészségügyi állapot, sportteljesítmény monitorozásának a kérdései. Kommunikációs protokollok. Esettanulmányok:

okos óra, ruházat, beültetett orvosbiológiai készülék. Viselhető eszközök általános felépítése és csatlakoztatása. Autonóm intelligens rendszer fogalma.

9. hét

Számítógép-hálózatok. Hálózatok célja, felosztásuk, alapvető fogalmak. Vonal-, ill. csomagkapcsolt összeköttetés. Az Internet. A helyi hálózat és a távoli elérés alapvető hardver eszközei. Alapvető technológiák: névfeloldás, DHCP, NAT, tűzfal. Távoli elérés, ssh. HTTP, FTP, a html alapjai. Az e-mail.

10. hét

Okos otthon koncepciója. Vezérelhető elektronikai eszközök típusai, kommunikációs lehetőségek. Elképzelt jövőkép és a jelenleg rendelkezésre álló technológiák. Esettanulmány: mai átlagos magyarországi házban megvalósított rendszer és elképzelt fejlesztési lehetőségek.

11. hét

Jellegzetes       alkalmazások.             Szövegszerkesztés,     a          számítógépes tipográfia        alapjai, szövegformázó rendszerek, táblázatkezelés. Változáskezelés.

12. hét

Jellegzetes alkalmazások. Képszerkesztés alapjai: vektoriális és bitmap ábrázolás, konvertálás. Médiaformátumok és használatuk.

13. hét

Adattömörítés, nyílt és zárt kulcsú titkosítás, elektronikus aláírás, hitelesítés, autentikáció, biometrikus azonosítás, számítógépes biztonsági kérdések.

14. hét

a.      Jelenlét:

                 i.          A tárgy teljesítéséhez az előadások és laborok 70%-án kell részt venni.

b.     Részteljesítmény értékelés:

                 i.          A laborgyakorlat végén az elvégzett munka eredményét az elektronikus oktatási rendszerbe fel kell tölteni. A feltöltött munkát az oktató adott mérföldkövek mentén értékeli, melyek legalább 40%-át teljesíteni kell, hogy a laborgyakorlat sikeresnek minősüljön.

c.      Összegző értékelés:

                 i.          A szorgalmi időszakban egy nagyzárthelyi dolgozat a 7. oktatási héten. A nagyzárthelyi dolgozat sikeres, ha legalább 40%-ot elért a hallgató.

               ii.          A vizsgaidőszakban írásbeli és szóbeli vizsga.

a)     A sikertelen nagyzárthelyi a szemeszter során 1 alkalommal pótolható. További pótlásra főszabály szerint nincs lehetőség.

b)     A szemeszter végén egy laboratóriumi gyakorlat pótlására lehetőséget biztosítunk.

Ajánlott irodalom:

• A tárgy honlapján ( http://edu.eet.bme.hu/ ) közzétett előadás fóliák
• Tanenbaum: Számítógép architektúrák, Panem Kft, Budapest, 2006
• Kóczi Annamária, Kondorosi Károly: Operációs rendszerek mérnöki megközelítésben, Panem Kft, Budapest, 2004