Bachelor & Master Informatica

Transcriptie

1 Bachelor & Master Informatica Universiteit Antwerpen Faculteit Wetenschappen Versie donderdag, 26 februari, 2004 Ter voorbereiding Werkgroepvergadering 11 maart 2004 Dit is een 'levend' document en wordt aangepast op basis van discussie en feedback. Het document is te vinden op Samenvatting De Informatica opleiding aan de Universiteit Antwerpen wordt net zoals alle andere hogere opleidingen gevraagd zich te reorganiseren naar het komende Bachelor/Master model. Liever dan enkele minimale aanpassingen door te voeren aan de huidige opleiding heeft de Onderwijscommissie Informatica ervoor gekozen om de opleiding grondig te hervormen, mede op basis van de aanbevelingen geformuleerd tijdens de net afgelopen visitatieronde. Dit document bevat dan ook de neerslag van twee jaar aan intensieve discussies onder de vorm van een concreet curriculum voor een 3-jarige Bachelor gevolgd door een 1-jarige Master opleiding. Zo decretale beperkingen worden opgegeven willen we deze 1-jarige Master uitbouwen tot een volwaardige 2-jarige opleiding. INLEIDING Informatica is vandaag de dag alomtegenwoordig. Bij elke administratie fungeert informatica als een essentiëel element van de organisatie, ongeveer alle elektronische apparaten worden gestuurd door software en via het internet heeft de computer zijn opmars naar de huiskamer ingezet. Als gevolg daarvan is de vraag naar professionele informatici enorm gestegen, in zoverre zelfs dat het aanbod de vraag niet kan bijhouden. Anderzijds impliceert dit groeiend maatschappelijk belang een verhoogde eis naar kwaliteit, wat belangrijke consequenties heeft voor het opleidingsniveau van de informatici. Geconfronteerd met de vraag naar hooggekwalificeerde informatici, kiest de onderwijscommissie Informatica resoluut voor een opleiding van hoogwaardig wetenschappelijk niveau. Daartoe wil de onderwijscommissie de opleiding Informatica reorganiseren in functie van een 3-jarige Bachelor gevolgd door een 1- en op langere termijn een 2-jarige Master opleiding. Deze reorganisatie zal tevens gebeuren op basis van de visitatieronde, die bij de informatica net achter de rug is [1]. Als eerste stap van deze reorganisatie werd een discussietekst opgesteld waarin een aantal toekomstscenerio's werden uitgetekend [2]. Dat zijn er drie, te weten een Bachelor & Master Informatica (de huidige licentie Informatica) een Polyvalente Master (staat open voor Bachelors uit andere richtingen - vb. ASIB) en een Minor Informatica (Informatica als bijkomende opleiding naast een andere major - vb. Wiskunde-Informatica). Hier beperken we ons tot de Bachelor en Master Informatica. Als tweede stap werden de eindtermen die moeten gelden voor een komende Bachelor/Master informatica gedefiniëerd [3]. Daartoe werd een eerste inventaris opgemaakt van alle competenties die een student tijdens zijn opleiding dient te verwerven, waarbij we doelbewust erg gedetailleerd zijn geweest om het verschil duidelijk te maken met andere informaticagerelateerde opleidingen (industrieel en burgerlijk ingenieur, graduaat, ). Deze eindtermen werden nagekeken door de dienst onderwijszaken UA en op basis van hun opmerkingen aangepast en in dit document opgenomen.

2 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 2/29 Als derde en laatste stap leggen we het eigenlijke curriculum vast. Daarvoor zijn we vertrokken van (a) de richtlijnen die door de centrale UA onderwijscommissie werden opgesteld, (b) het huidige curriculum met zijn gekende sterke en zwakke punten, (c) gelijkwaardige curricula aangeboden door andere universiteiten. DOELSTELLING Het ultieme doel van de opleiding Informatica aan de Universiteit is bekwame informatici af te leveren die in staat zijn om (a) op leidinggevend niveau te functioneren, (b) bij te dragen tot de nieuwe ontwikkelingen in de informatica, en (c) deze waar nodig te exploiteren binnen hun beroepscontext. Beroepsprofielen Zoals bevestigd in het zelfstudierapport informatica [1] is de beroepscontext waarin onze studenten moeten functioneren enorm gevarieerd. Hij wordt in hoofdzaak bepaald door de sector waar de informatica wordt toegepast; zo is er bijvoorbeeld een hemelsbreed verschil tussen transactieverwerking in banksystemen en controlesystemen voor geautomatiseerde fabricageprocessen. Ook de soort organisatie heeft een niet te verwaarlozen invloed, aangezien KMO's en multinationals nu eenmaal verschillende eisen aan hun informatica afdeling stellen. Tenslotte is er ook een aanzienlijke jobmigratie, waardoor pas afgestudeerden zeker in het begin van hun carrière vaak in verschillende omgevingen zullen terechtkomen. Ondanks die grote variëteit is het toch nuttig enkele typische beroepsprofielen te definiëren. Het weze duidelijk dat die alleen als leidraad dienen, en dat de situatie op de werkvloer vaak een combinatie van de verschillende beroepsprofielen zal inhouden. Uit de enquêtes afgenomen ter voorbereiding van het zelfstudierapport [1], bleek namelijk dat het leeuwenaandeel van onze pas afgestudeerden tijdens hun eerste vier jaar van hun professionele carrière functioneren als analistprogrammeur of consulent. Maar de categorie "andere" was de op twee na grootste, wat een indicatie is voor de variatie aan beroepssituaties waarin onze afgestudeerden terechtkomen.» Bachelor Een Bachelor Informatica moet in principe kunnen uitstromen naar de arbeidsmarkt, vandaar dat er daar enkele beroepsprofielen zijn voorzien. Toch is een Bachelor Informatica in hoofdzaak iemand die verondersteld wordt verder te studeren als Master Informatica. Analist-programmeur. Analyseert problemen en creëert software oplossingen. Werkt meestal in teamverband maar kan zelfstandig werken (5-tal personen). Eerstelijnshelper. Functioneert als een soort duivel-doet-al in een kleine onderneming, waarin hij een brede waaier aan problemen oplost (opzetten en beheren van netwerk, selectie van informatica platform, opleiden van gebruikers).» Master Projectleider. Draagt de technische verantwoordelijkheid over een (onderdeel van) een groot softwareproject (groter dan 10 manjaar). Is in staat een kleine ploeg (5-tal personen) op technisch niveau te leiden, zodat die ploeg in staat is problemen te analyseren en software oplossingen te creëren. Consulent. Wordt ingehuurd om specifieke technische kennis en vaardigheden over te dragen; zowel aan andere informatici als aan managers. Vorser. Draagt bij tot de ontwikkeling van spitstechnologie, zowel in een academische als industriële context.

3 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 3/29»» Lange termijn Een Master Informatica moet in staat zijn om op termijn door te groeien naar een verantwoordelijke positie binnen een grote organisatie. De meest voor de hand liggende functie is die van Beleidsadviseur Informatica [CIO, EDP-Manager]. Adviseert de top van een groot bedrijf (directeur, manager) over strategische keuzes betreffende informatica infrastructuur. Zet die strategische keuzes om in actieplannen en zorgt voor de nodige opvolging ervan. Kerncompetenties Onderstaande kerncompetenties zijn aangepast t.o.v. het Eindtermen 0.4 (Zaterdag 4 november). Deze aanpassingen zijn gebeurd op basius van de terugkoppeling door de centrale onderwijsraad. Los van de variërende beroepssituaties zijn er een aantal kerncompetenties die steeds terugkeren en waar we onze studenten op willen voorbereiden.» Bachelor Analyse en ontwerp voor kleinschalige software projecten. (Kleinschalig betekent dat het project valt te overzien door één persoon.). Begrijpen van een geïdentificeerd probleem en modelleren van een potentiële oplossing. Implementatie van nieuwe softwaresystemen. Al dan niet als deel van een team, een gegeven basisontwerp omzetten in een werkend programma. Verfijnen van het basisontwerp (vb., geschikte interface ontwerpen), selecteren van te gebruiken software, integratie van bestaande componenten. Onderhoud van bestaande softwaresystemen. Aanpassing van bestaande programma's aan veranderingen in mogelijkheden van zowel hardware als software (upgrades). In beperkte mate, aanpassing van bestaande programma's aan veranderde behoeften. Implementatie en onderhoud van een databank. Gegevensmodel voor een databank kunnen opstellen en implementeren. In beperkte mate, bestaande databanken aanpassen in functie van veranderende behoeften. Beheer van een lokaal netwerk. Selectie van geschikte netwerkinfrastructuur en protocollen. Uitvoeren van de nodige verbeteringen om schaal- en performantie problemen aan te pakken. Support en advies. Oplossen van problemen, helpdesk functie; m.a.w. voldoende parate kennis bezitten om concrete software problemen (o.a. compatibiliteit, bestandsformaten, versiebeheer, installatie, ) op korte termijn op te lossen. In kleinere organisaties (KMO) advies over nieuwe automatiseringsprojecten (haalbaarheid, nut, benodigde apparatuur,...). Communicatievaardigheden. Contacten met collega's en opdrachtgevers zowel schriftelijk als mondeling kunnen onderhouden. De volgende kerncompetenties vormen de essentie van wat een "academische" bachelor onderscheidt van een "professionele" bachelor (cf. graduaat). Het zijn dan ook hoofdzakelijk die competenties die een doorstroming van bachelor naar master mogelijk maken. Formeel denken. Een sterk wiskundige vorming geeft aanleiding tot het vlot omgaan met abstracte modellen om formele redeneringen en argumentaties mogelijk te maken. Een wiskundige vorming is bovendien nodig voor het begrijpen van de in de informatica gangbare wetenschappelijke technieken en methodes. Wetenschappelijk verwerken van data. De noodzakelijke vaardigheden en kennis hebben om data omtrent een informaticaprobleem (vb. netwerkperformantie, databank integriteit, algoritmische complexiteit) op een correcte manier te verzamelen, en die om te zetten in nuttige informatie.

4 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 4/29 Opvolgen technologische ontwikkelingen. De vakliteratuur kunnen volgen (in hoofdzaak Engels) om op de hoogte te blijven van recente ontwikkelingen. Dit vereist een denkkader waarin de samenhang tussen de verschillende deelgebieden in de informatica wordt gevat. Eigen maken nieuwe technieken. In staat zijn om heel efficiënt nieuwe programmeertalen, databanktechnieken, netwerktechnologie te begrijpen en toe te passen waar nodig. Autonoom en creatief functioneren. Door zijn brede basisvorming is een bachelor in staat een complexe opdracht in deeltaken op te delen, elk van die deeltaken afzonderlijk uit te voeren en toch het groter geheel niet uit het oog te verliezen. Bovendien is een bachelor in staat tot zelfreflectie, zodat gelijkaardige opdrachten in het vervolg beter zullen worden uitgevoerd. Wetenschappelijke basis. Naast een gedegen kennis van de fundamentele begrippen, methodes en deelgebieden van de Informatica, ook een zicht op andere wetenschappelijke disciplines (o.a., wiskunde, natuurkunde, economie) met hun gangbare wetenschappelijke technieken, methodes en beperkingen.» Master (1 jaar - 60 studiepunten) Om te beginnen gelden alle kerncompetenties voor een master opleiding van 1 jaar. Analyse voor grootschalige informaticaprojecten. (Grootschalig betekent dat het geheel niet door één persoon valt te overzien.) Identificeren van taken die voor automatisering in aanmerking komen, begrijpen van de achterliggende bedrijfsprocessen, vastleggen van de overeenkomstige gebruikersbehoeften. Dit vereist de nodige kennis om vlot met personen actief in andere disciplines te communiceren. Ontwerp van grootschalige informaticasystemen. Abstractie en decompositie van het specifieke probleem om tot een haalbare oplossing te komen. Identificatie van componenten die kunnen bijdragen tot een oplossing (vb. software bibliotheek, type netwerk, soort databank). Documenteren van de gekozen oplossingen op verschillende niveau s van abstractie. Originaliteit en creativiteit bezitten om een zo goed mogelijke oplossing te zoeken voor een gegeven probleem, of bestaande gedocumenteerde oplossingen aan te passen aan een nieuw probleem. Herstructureren van bestaande informaticasystemen. Identificatie van problematische componenten, selectie van de oplossingsstrategieën, doorvoeren van de nodige aanpassingen zonder de werking van het bestaande systeem te compromitteren. Kwaliteitscontrole. Tijdens het uitvoeren van informaticaprojecten de nodige controles voorzien om vooraf gespecificeerde kwaliteitsnormen te halen (cf.. betrouwbaarheid, onderhoudbaarheid, veiligheid, ). Na het uitvoeren van informaticaprojecten de nodige lessen kunnen trekken om de kwaliteitsnormen waar nodig te optimaliseren. Selectie van technieken, methodes, talen, architecturen, rekening houdend met hun inherente beperkingen en het feit dat informatie over concrete oplossingen veelal commercieel is gekleurd (vandaar de nood aan een wetenschappelijke attitute). Het nemen van strategische beslissingen in dit verband: vb. hoe beveiligen we ons netwerk? welk type databank? welke rol voor formele specificaties? Het wetenschappelijk motiveren van genomen beslissingen. Leiden van een groep informatici, met inbegrip van (a) het inschatten van de benodigde middelen (tijd, budget, apparatuur, mankracht, competenties); (b) taakverdeling op basis van technische competenties; (c) het plannen in de tijd van wanneer welke taken worden uitgevoerd; (d) het opvolgen en bijsturen van de planning.

5 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 5/29 Rapporteren zowel schriftelijk als mondeling over de voortgang en status van informaticaprojecten aan opdrachtgevers (dus niet-informatici) en experten in andere disciplines.» Master (2 jaar studiepunten) Naast alle kerncompetenties geldend voor een master opleiding van 1 jaar zal een master opleiding van 2 jaar bovendien de volgende kerncompetenties dienen te verwerven. Diepgang. Heeft theoretisch inzicht en praktische ervaring met instrumenten, technieken en methodes toegepast binnen wetenschappelijk onderzoek van een bepaald deelgebied van de informatica. Onderzoek en Ontwikkeling in een productgerichte omgeving. Dit houdt in (a) experimenten kunnen opzetten om vast te stellen of bepaalde technieken bruikbaar zijn voor zijn bedrijf; (b) herkennen van opportuniteiten om producten en productieprocessen te verbeteren; (c) inschatten van kosten en baten van nieuwe technieken en methodes; (d) nieuwe technieken aanwenden om een strategisch voordeel op de concurrentie te creëren. Fundamenteel Onderzoek in de informatica om door te stromen naar een doctoraat. Dit houdt in (a) inzicht hebben in de actuele onderzoeksvragen binnen een deelgebeid van de informatica; (b) in staat zijn om de implicaties van recente onderzoeksresultaten in te zien; (c) zelfstandig gepubliceerde resultaten of technieken kunnen toepassen in een nieuwe context.

6 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 6/29 MODULAIR OVERZICHT Om een opleiding te definiëren die studenten voorbereid om bovenstaande kerncompetenties te verwervern splitsen we het curriculum op in een aantal modules. Daarbij maken we een sterk onderscheid tussen de bachelor een brede basisvorming en de Master opleiding een specialisatie. Anderzijds zijn er een aantal elementen die inherent zijn aan een wetenschappelijke opleiding op academisch niveau, en die worden gebundeld in drie basispijlers. Bachelor Voor de bachelor opleiding voorzien we 7 basismodules (software engineering, gegevens en informatiebeheer, telecommunicatie, computationele wetenschappen, artificiële intelligentie, theoretische informatica, computersystemen) die instaan voor de kennis en inzichten specifiek voor de informatica. Anderzijds zijn er drie basispijlers (formeel denken, wetenschappelijke basis en maatschappelijke vorming) die zorgen voor de noodzakelijke wetenschappelijke fundering (zie Figuur 1). software ontwikkeling gegevens-en informatiebeheer computationele wetenschappen formeel denken artificiële intelligentie wetenschappelijke basis maatschappelijke vorming theoretische Informatica telecommunicatie telecommunicatie computersystemen Figuur 1: Modulair overzicht van de Bachelor Master Tijdens de Master opleiding bieden we vier opties aan: gegevens en informatiebeheer software engineering telecommunicatie computationele wetenschappen Deze opties sluiten nauw aan bij de aanwezige onderzoeksexpertise, zoals trouwens vereist voor een Master opleiding. Desalniettemin is het de bedoeling samen te werken met andere departementen en universiteiten om de nodige kwaliteitsgaranties te bieden. gegevens-en informatiebeheer software ontwikkeling formeel denken wetenschappelijke basis maatschappelijke vorming computationele wetenschappen Figuur 2: Modulair overzicht van de Master Informatica Eindtermen Bachelor In dit hoofdstuk sommen we de verschillende eindtermen op die gelden voor een bachelor informatica. Een eindterm wordt hier gedefinieerd als "wat gemeten kan worden in een examen",

7 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 7/29 waarbij we de eindtermen zoveel mogelijk formuleren in een actieve zin (kunnen i.p.v. kennen). Het aantal eindtermen moet ook beperkt worden, bij voorkeur een 3-tal per module en per categorie. Bovendien splitsen we die eindtermen op in drie categorieën (a) essentieel i.e. zonder die kan een student zichzelf geen Bachelor/Master noemen; (b) belangrijk daaraan kunnen we een goede Bachelor/Master herkennen; (c) nuttig hier kan een Bachelor/Master zich differentiëren van zijn medestudenten. Deze classificatie is nodig om de volgende vragen die zich op korte termijn gaan stellen te beantwoorden. Waar liggen de prioriteiten? Aangezien we nu overgaan van een naar een structuur, met de mogelijkheid om uit te stromen na 3 jaar, hebben we een instrument nodig om vast te leggen wat onze minimumnorm is voor studenten die afstuderen. Hoe verschilt onze opleiding van de andere? In de nabije toekomst zullen we moeten vastleggen waarin onze opleiding verschilt van andere informatica-gerelateerde opleidingen (industrieel en burgerlijk ingenieur ICT, graduaat informatica, ). Wat zijn de toelatingsvoorwaarden voor de Master? Binnenkort zullen we moeten onderhandelen over wat bachelors uit andere richtingen moeten kunnen als ze de Master informatica willen volgen. Wat verwachten we precies van een minor informatica?wat kunnen we eisen in het korte tijdsbestek van een minor? Software ontwikkeling ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om te programmeren aan de hand van het objectgeoriënteerde paradigma in een gangbare programmeertaal (bijv. C++) de basisconcepten van procedureel, objectgebaseerd, objectgeoriënteerd en generisch programmeren beheersen de syntax en semantiek van een nieuwe programmeertaal zelfstandig en op een minimum aan tijd te leren BELANGRIJK: Een goede bachelor informatica is in staat om informaticaproblemen te specifiëren, analyseren, ontwerpen, programmeren en testen bij te dragen tot het opstellen en opvolgen van een projectplan vooraf gedefinieerde kwaliteitsnormen (cf.. betrouwbaarheid, onderhoudbaarheid, veiligheid, ) in zijn werk te bereiken Gegevens en informatiebeheer ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om een databank model op te stellen (o.a. via E-R diagrammen) een databank te ontwerpen (rekening houdend met de normalisatietheorie) een databank te ondervragen a.h.v. de Structured Query Language (SQL) de gebruikerstoegang te controleren a.h.v. transacties (commit & rollback) een databank te verbinden met het internet (o.a. via XML) BELANGRIJK: Een goede bachelor informatica is in staat herformuleren in actieve zin--@@... Constraints en triggers... Expressieve kracht van ondervragingstalen... Optimization... Datalog... Database implementeren NUTTIG: Een bachelor informatica kan uitblinken door

8 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 8/29 herformuleren in actieve de relationele algebra te begrijpen... Fysische ondervraag modellen... Security... Missing information Telecommunicatie ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om de belangrijkste protocollen uit de verschillende lagen van het OSI model (Ethernet, CRC fouten detectie, IP, TCP, HTTP,...) te kunnen identificeren in een bestaand telecommunicatiesysteem. een oplossing te bepalen voor een probleem uit een bepaalde laag van het OSI model op basis van standaard protocollen (zoals sliding window, kortste pad routering, etc.) een eenvoudig communicatieprotocol te ontwikkelen (specificatie, ontwerp, implementatie, testen) en te analyseren (modeleren, prestatie, complexiteit) BELANGRIJK: Een goede bachelor informatica is in staat om te bepalen welke van de huidige telecommunicatietechnologiën (ISDN, ADSL, GSM, ATM,...) kan aangewend worden voor een bepaald probleem. een probleem te ontbinden in deelproblemen volgens het OSI model en voor elk deelprobleem een gepaste oplossing te bepalen. Computationele wetenschappen ESSENTIEEL: Een Master informatica moet minstens in staat zijn om de basisbegrippen van exact vs. floating-point rekenen te beheersen numerieke algoritmes kunnen gebruiken voor typische problemen in de lineaire algebra, data fitting, data smoothing, functiebenadering, oplossen van een niet-lineaire vergelijking, kwadratuur, Monte Carlo methodes de stabiliteit van een rekenalgoritme en de conditionering van een probleemstelling uit te drukken een gewone differentiaalvergelijkingen te kunnen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om gebruik te kunnen maken van bestaande Problem Solving Environments (Matlab, computer algebra systemen) en bestaande numerieke softwarebibliotheken grote hoeveelheden wetenschappelijke gegevens aan de hand van een computer visueel kunnen voorstellen Artificiële intelligentie ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om de klassieke paradigma's van artificiële intelligentie (zoekstrategieën, kennisrepresentatie, kennisinferentie) te begrijpen zoekmethodes: heuristische zoekmethodes, niet-deterministische, iteratieve zoekmethodes (simulated annealing, GA,...), spelspecifieke BELANGRIJK: Een goede bachelor informatica is in staat om kennisrepresentatietechnieken uit te breiden om rekening te houden met vage begrippen en onzekerheid te weten waar en hoe AI technieken gebruikt worden in enkele recente toepassingen Computer systemen herformuleren in actieve zin + onderverdelen in essentiëel/belangrijk/nuttig--@@

9 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 9/29 Security computer & CPU architectuur basisbegrippen elektronica kunnen hanteren basiskennis van de structuur van computersystemen: structuur van de hardware, rol van besturingssystemen vs. applicaties, lagere en hogere programmeertalen. de interne werking van informatica-tools (parsers, compilers, interpreters) te snappen (Master niveau?) een besturingssysteem kunnen configureren en eventueel aanpassen (Master niveau?) een besturingssysteem kunnen ontwerpen en implementeren Theoretische informatica ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om formele logica te gebruiken in een informatica-context (vb. redeneren over pre- en postcondities, syntax vs. semantiek, model en interpretatie, samenhang met de theorie van programmeertalen) eenvoudige modellen te gebruiken voor de abstracte beschrijving van algoritmen (vb. eindige automaten voor herkennen van talen, turing machines voor de analyse van algoritmen) complexiteitsanalyse van typische algoritmen (sorteren, zoeken) en bijhorende datastructuren (lijsten, hash-tabellen, bomen, ) te verrichten BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om voor enkele veel gebruikte algoritmes te bewijzen dat ze correct zijn Formeel denken ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om een basiskennis wiskunde (discrete wiskunde, algebra, analyse, statistiek) te gebruiken voor het oplossen van vraagstukken op een formele manier te redeneren (vb. sluitend bewijs opstellen, niet-sluitende redenering herkennen) Wetenschappelijke basis ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om de wetenschappelijke methodiek te begrijpen, hanteren en informatica daarop toepassen standaard scalaire en vectorgrootheden kunnen gebruiken in een wetenschappelijke context, en buiten het formele karakter van de wiskundige definitie (grad, rot, div, laplaciaan,...) oppervlakte- en volume-integralen kunnen hanteren elementaire differentiaalproblemen kunnen oplossen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om basisprincipes van de fysica beheersen NUTTIG: Een bachelor informatica kan uitblinken door een overzicht te hebben van scheikundige beginselen (anorganisch vs. organisch - analysetechnieken -...) een overzicht te hebben van biologische beginselen (planten en dieren taxonomie) Maatschappelijke vorming ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om te weten wanneer de deontologische code van toepassing is BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om basisbegrippen macro-economie (geldmarkt, betalingsbalans, Inflatie,...) en microeconomie (vraag en aanbod, elasticiteit, marktvormen, ) juist te hanteren

10 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 10/29 de grote deelgebieden van het vakgebied, hun samenhang en hun evolutie te begrijpen. De grote deelgebieden zijn algoritmiek, programmeertalen, databases, computersystemen, computeraritmetiek, telecommunicatie, formele methoden. een basisbegrip hebben van de wetenschapsfilosofie, in het bijzonder de grondslagen van de wiskunde en de theoretische computerwetenschappen NUTTIG: Een bachelor informatica kan uitblinken door zijn communicatievaardigheden, te weten zijn capaciteit om in groep te werken, efficiënt te vergaderen, te onderhandelen, mondeling te presenteren, schriftelijk te rapporteren Eindtermen Master In dit hoofdstuk sommen we de verschillende eindtermen op die gelden voor een Master informatica. Ook hier hanteren we als werkdefinitie voor een eindterm "wat gemeten kan worden in een examen", waarbij we de eindtermen zoveel mogelijk formuleren in een actieve zin (kunnen i.p.v. kennen). Net zoals voor de bachelor splitsen we de eindtermen op in drie categorieën (a) essentieel i.e. zonder die kan een student zichzelf geen Bachelor/Master noemen; (b) belangrijk daaraan kunnen we een goede Bachelor/Master herkennen; (c) nuttig hier kan een Bachelor/Master zich differentiëren van zijn medestudenten. Met die classificatie willen we de volgende vragen kunnen beantwoorden. Wat is gemeenschappelijk tussen de verschillende opties? Binnen de Master opleiding voorzien we een gemeenschappelijke stam, maar het is niet duidelijk wat we daarin moeten voorzien. Hoe organiseren we een interuniversitaire samenwerking? Om met andere universiteiten (en departementen) te onderhandelen over het, moeten we weten wat we willen bereiken en welke expertise we eventueel moeten zoeken. Hoe gaan we onze opties profileren? Om studenten aan te trekken, moeten we duidelijk maken wat we met de Master willen bereiken. Gegevens en informatiebeheer ESSENTIEEL: Een Master informatica moet minstens in staat zijn om... Distributed databases... Object georiënteerde databases XQuery te gebruiken op XML documenten De taken van een Database Manager waar te nemen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om... Temporal databases... Decision support systems datamining technieken gebruiken om... NUTTIG: Een Master informatica kan uitblinken door een grafische user-interface te bouwen bovenop een databank Object georiënteerde databases Software ontwikkeling ESSENTIEEL: Een bachelor informatica moet minstens in staat zijn om aan de hand van formele specificatietechnieken precies vastleggen hoe een software component zich moet gedragen een overzicht te hebben van de "state-of-the-art" software-ontwerp methodes en technieken (vb. software architectuur, design patterns, frameworks, )

11 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 11/29 methoden, technieken en technologie voor het programmeren van gedistribueerde applicaties en systemen te beheersen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om de interne structuur van een bestaand informatica-systeem te reorganiseren zonder de werking ervan te compromitteren gedistribueerde applicaties te ontwikkelen op basis van Java technieken en vanuit Java toegankelijke technologieën een compiler voor een simpele programmeertaal te bouwen deel te nemen aan de kwaliteitscontrole van een informatica-project (vb. a.h.v. qualityreviews) weet hebben van de voornaamste ontwerpprincipes voor het bouwen van user-interfaces NUTTIG: Een uitstekende Master informatica is in staat om voor een gegeven informaticaprobleem een goede oplossingsstrategie kiezen (welke technieken zijn het meest geschikt om het probleem te analyseren, specifiëren, ontwerpen, implementeren en te testen + argumentatie waarom) Wat met cryptografie, netwerkbeveiliging?--@@ ESSENTIEEL: Een Master informatica moet minstens in staat zijn om een systeem te ontwikkelen gebruik makend van de belangrijkste Internet protocollen (HTTP, FTP, IP, IPSec, TCP, UDP, Mobile IP,...) complexe communicatieprotocollen te ontwikkelen (specificatie, ontwerp, implementatie, testen) en te analyseren (modeleren, prestatie, complexiteit) een IP netwerk op te zetten en te beheren in een laboratoriumomgeving een besturingssysteem te kunnen configureren en aan te passen aan specifieke eisen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om een telecommunicatiesysteem te modeleren en te simuleren teneinde de gewenste prestatiematen te bepalen systeemwijzigingen te suggereren ter verbetering van de prestaties van een telecommunicatiesysteem een besturingssysteem te ontwerpen en te implementeren Computationele herformuleren in actieve zin--@@ ESSENTIEEL: Een Master informatica moet minstens in staat zijn om informatica oplossingen te kunnen toepassen op wetenschappelijke problemen... gevorderde kennis numerieke algoritmes (zelfde domeinen als hierboven)... simulatietechnieken... symbolische algoritmes numeriek methodes voor het oplossen van gewone en partiele differentiaalvergelijkingen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om... getaltheorie en cryptografie parallel en gedistribueerd programmeren basisbegrippen systeemtheorie & systeemidentificatie : lineaire systemen, modelleren & simulatietechnieken, beginselen regeltheorie (numerieke) optimalisatietechnieken NUTTIG: Een uitstekende Master informatica is in staat om alternatieven voor floating-point aritmetiek: validatietechnieken, symbolisch-numerieke technieken, veeltermrekenen

12 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 12/29 Wetenschappelijke basis ESSENTIEEL: Een Master informatica moet minstens in staat zijn om zelfstandig opzoekingswerk in de literatuur kunnen verrichten over een gegeven onderwerp zelfstandig informatie over een complex informatica-onderwerp kunnen synthetiseren, en over deze synthese rapporteren een gegeven vraag op een wetenschappelijk manier beantwoorden (cf. haalbaarheidsstudie, gevalsonderzoek, vergelijkende analyse, literatuurstudie, formeel model, simulatie) BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om grote hoeveelheden data (vb. meetgegevens) visualiseren, analyseren en interpreteren Maatschappelijke vorming ESSENTIEEL: Een Master informatica moet minstens in staat zijn om een plan voor een informatica-project op te stellen met inbegrip van (a) het inschatten van de benodigde middelen (tijd, budget, apparatuur, mankracht, competenties); (b) taakverdeling op basis van technische competenties; (c) het plannen in de tijd van wanneer welke taken worden uitgevoerd; (d) het opvolgen en bijsturen van de planning binnen een industriële context een concrete opdracht tot een goed einde brengen BELANGRIJK: Een goede Master informatica is in staat om de deontologische code in praktijk kunnen toepassen basisbegrippen informaticarecht beheersen (vb. intellectual property, juridische vraagstukken i.v.m. informatie- en communicatietechnologieën) wetenschapsfilosofische vraagstukken kunnen beantwoorden NUTTIG: Een Master informatica kan uitblinken door basisbegrippen management te beheersen (vb. bedrijfskunde, technieken voor leiden van een onderneming of organisatie, strategische planning en organisatie) weten hoe software beveiligd kan worden (vb. cryptografie, technische protectie en juridische normen, de bescherming van soft- en firmware) vakdidactiek informatica DHaene: Kun je de eindterm rond vakdidactiek informatica verder uitwerken? Wat bedoel je precies -- de

13 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 13/29 CURRICULUM BACHELOR In dit hoofdstuk sommen we het curriculum op dat zal leiden tot een diploma bachelor informatica. Bij de opstelling van het curriculum gaan we uit van een onderwijsorganisatie van twee semesters per jaar, wat naar alle waarschijnlijkheid in de eerste overgangsjaren nog steeds de norm zal zijn. Toch willen we de overgang naar een credit-systeem zo vlot mogelijk maken, vandaar dat de voorkennis voor voor elk opleidingsonderdeel expliciet wordt vermeld. Bovendien werd het curriculum studentvriendelijker gemaakt door de volgende maatregelen profileringsruimte: Er wordt heel wat keuzeruimte voorzien om een student de mogelijkheid te bieden zicht te profileren in functie van zijn interesses. Daarom wordt binnen de 180 studiepunten van de Bachelor opleiding, 30 studiepunten voorbehouden voor profileringsruimte. Daarbij is het dus mogelijk een Minor van 30 studiepunten te kiezen aangeboden door een andere opleiding (vb. Economie voor de eerder management geinteresseerden, Biologie voor studenten die later bio-informatica willen gaan doen, Informatica voor studenten die zich willen profileren via hun vakkennis). Deze minor zal expliciet op het diploma vermeld worden, waardoor het profileringselement extra in de verf wordt gezet. uitwisselbaarheid: Om vergelijking en uitwisseling met andere informatica opleidingen mogelijk te maken kiezen we voor relatief grote opleidingsonderdelen (minimum 6 studiepunten) met duidelijke leerdoelen. Bovendien krijgen alle opleidingsonderdelen een gewicht dat een veelvoud is van drie, zodat alvast binnen de UA waar deze algemene richtlijnen geldt de uitwisselling van opleidingsonderdelen mogelijk moet zijn. wiskunde: De inhoud van de opleidingsonderdelen wordt zodanig gedefinieerd dat ze bijdraagt tot de vakkennis van de informatica. Zo wordt de inhoud van de wiskunde vakken in de eerste twee jaren herzien, met meer nadruk op statiestiek en kansrekenen. Zo wordt ook geopteerd voor een goede balans tussen eerder formele een eerder praktische informatica-vakken. projectwerking: Een academisch gevormde informaticus moet in staat zijn de brede vakkennis die hij tijdens zijn opleiding verwerft ook in de praktijk toe te passen. Vandaar dat er veel ruimte voorzien wordt voor praktijk en groepswerk. In het bijzonder wordt in elk jaar een groot blok voorzien waar een studenten in groep een project zullen uitvoeren. 1rste BAC SEM1 SEM2 JAAR inleiding programmeren 6 6 discrete wiskunde 9 9 inleiding computersystemen 6 6 talen en automaten 6 6 gegevensstructuren 6 6 inleiding software engineering 6 6 calculus en statistiek 9 9 computernetwerken 6 6 computer graphics 6 6 TOTAAL » Inleiding programmeren 6 studiepunten

14 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 14/29 * Geen. * inleiding tot hedendaagse basistechnieken van het programmeren. * programmeertaal: Oberon-2 * procedurele aanpak * syntactische constructies (dataspecificatie en verwerkingsinstructies) a.h.v EBNF * types en samengestelde types * top-down ontwerp * abstractiemogelijkheden * modulair programmeren * inleiding object-gericht programmeren (expliciete pointer syntax, encapsulatie, hergebruik) * abstractiemogelijkheden (procedureel, klassiek ADT, objectgericht)» Discrete Wiskunde 9 studie punten * Verzamelingen, functies * Basiskennis discrete wiskunde ter ondersteuning van informatica-vakken Studiemateriaal * Maurer en Ralston, voorlopig in het Engels * 1. Preliminaries: Verzamelingen, relaties, functies, notaties, equivalentierelaties, partities, ordening * 3. Inductie: Varianten van inductie, inductie en algoritmes * 5. Combinatoriek: Permutaties, combinaties, inclusie, exclusie, binomium van Newton * 7. Kanstheorie: Onafhankelijkheid, voorwaardelijke kans, stelling van Bayes, gemiddelde en variantie, randomwaarden 2. Random variabelen en distributies * Random variabelen * Distributies: CDF en PDF, discreet en continu * Verwachtingswaarde en momenten * Belangrijke random variabelen: exponentiele, uniform, Bernoulli, geometrisch, binomiaal, normaal,... * 8. Logica: Propositielogica, deductie, boolse algebra, predicatenlogica * 9. Oneindige processen: Rijen en reeksen, ordenotatie, sommatie van reeksen, machtreeksen, differentievergelijkingen» Calculus & Statistiek - 9ptn - Annie Cuyt 9 studie punten * Rekenkunde van de reele getallen, gebruik coordinaten, elementaire functies, berekening van limieten, afgeleiden en eenvoudige integralen * Basiskennis discrete wiskunde ter ondersteuning van informatica-vakken

15 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 15/29 Studiemateriaal * (nog te zoeken: als voorbeeld Advanced Calculus van Spiegel) * 1. Calculus * Limieten * Functies * Continuiteit * Afgeleiden * Integralen * Machtreeksontwikkelingen (Taylorpolynomen) * Fourierreeksen * Functies meerdere veranderlijken * Partiele afgeleiden * Rekenen met complexe getallen * 4. Beschrijvende statistiek * frequentie en histogrammen * Belangrijke kansverdelingen (normale, Chi-kwadraat, t-verdeling,...) * Parameterschattingen en betrouwbaarheidsintervallen * Lineaire & Logaritmische regressie» Inleiding Computersystemen * Nihil * overzicht computersystemen + korte geschiedenis * hierarchie, lagen-model van computersystemen * data representatie + getallenstelsels (binair, hexadecimaal,...) * basis hardware: transistoren, logische poortjes, multiplexer, flip-flop,... * basis computer architectuur: CPU, geheugen, bus,... * von Neuman architectuur: fetch-execute cycle * basis software: assembler & machinetaal * Operating Systems: memory management, process management, file management * applicaties: spreadsheets, databases, AI,... * basis netwerken & www * beperkingen van computer simulaties» Talen en automaten * Elementaire verzamelingenleer * Inzicht krijgen in specificatie versus implementatie met behulp van automaten theorie en formele talen. Studiemateriaal * [vijf eerste hoofdstukken uit]: J. Hopcroft, R. Motwani, J. Ullman, Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, Add. Wesley, 2001,

16 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 16/29 * algemene inleiding van belangrijke * formele bewijzen, inductieve bewijzen, strings, automaten en talen * deterministische en niet-deterministische automaten, * equivalentie en aanvaarde talen * toepassing: text-search. * reguliere expressies en reguliere talen * verband met eindige automaten * algebraische wetten voor reguliere expressies * toepassing: UNIX en zoeken naar patronen in teksten. * eigenschappen: pumping lemma, effect van Booleaanse expressies, homomorfismes, testen van equivalenties, emptyness en membership * context-vrije talen * parse trees uitgelegd * context-vrije talen (toegepast op YACC en XML) * ambiguiteit in context-vrije talen besproken.» Gegevensstructuren * vertrouwd met de grondslagen van een hogere programmeertaal (Oberon, C, Pascal, enz.) = alle aspecten van zo n taal bestudeerd hebben + zelfstandig kunnen toepassen op kleine en elementaire programmeerproblemen. [> Inleiding Programmeren] Competentie * Aan het eind van het opleidingsonderdeel gegevensstructuren zijn de studenten in staat om: (Zelfstandig en in groep) voor eenvoudige, realistische informaticaproblemen oplossingen te ontwerpen en deze te implementeren in een concreet systeem, met behulp van denkprocessen en technieken die professionele informatici gebruiken. * Of in meer detail: (Zelfstandig en in groep) voor eenvoudige, realistische informaticaproblemen (1) oplossingen te ontwerpen volgens de principes van object-oriented design (OOD), abstract data types (ADT) en top-down design (TDD) en (2) deze oplossingen op deskundige wijze te implementeren in een concreet systeem met weloverwogen keuzes betreffende de organisatie van de gegevens (de gegevensstructuren). * Een onderscheid kunnen maken tussen het ontwerp van een oplossing enerzijds en de realisatie van een concreet systeem anderzijds, en dit ook voor elk gegeven probleem doen (= attitude). * De principes van object-oriented design, abstract data types en top-down design kunnen toepassen in de ontwerpfase (= kennis+vaardigheid+attitude). * Programmeervaardigheden verfijnen en de geschikte gegevensstructuren kunnen kiezen voor de implementatie van een concreet systeem (= kennis+vaardigheid). * Het tot een gewoonte maken elk stukje programma, hoe klein ook, goed te documenteren (=attitude). * Programmeerprincipes en software engineering * Gegevensabstractie * ADT geordende lijst * Recursie * Acht koninginnen probleem - backtracking * Towers of Hanoi * Searching * Sequentieel

17 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 17/29 * Binair * Efficiëntie (O) * ADT stack * Algebraïsche uitdrukkingen * haakjes controleren * evalueren (infix, prefix, postfix) * ADT queue * Bomen * ADT binaire boom * ADT binaire zoekboom * Tabellen * ADT tabel * ADT priority queue * Heaps -heapsort * 2-3 bomen * AVL bomen * Hashing * Gegevens met meerdere organisaties * Externe methoden * Externe mergesort * Zoeken in externe tabellen * Indexeren van externe bestanden * Externe hashing * B-bomen * Multiple indexing» Inleiding Software Engineering - Programmeren in een objectgerichte programmeertaal (> Inleiding Programmeren) - Lineaire Regressie (> Wiskunde 2) * Eerste kennismaking met beheersing van informatica-projecten * Voorbereiden op gevorderd programmeren * Polymorphisme, gebruik van overerving * Testen, Contracten (pre- & post condities), Tijdsschatting * Beperkte vorm van UML * Toepassen van bovenstaande * Vergelijking van syntaxbeschrijvingen a.h.v. EBNF» Computernetwerken * Discrete Wiskune * Inzichten in de belangrijkste protocollen van de verschillende lagen van het OSI-model * De nadruk wordt gelegd op essentiele mechanismen en algoritmen die gebruikt worden in de verschillende lagen, met speciale aandacht voor de protocols die in het Internet worden gebruikt (Ethernet, IP, TCP, HTTP...)

18 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 18/29 * fysische laag (signalen in tijds- en frequentiedomein, analoge en digitale signalen,...), * medium access control laag (LAN protocols zoals Ethernet) * datalink laag (foutdetectie en correctie, flow controle) * netwerk laag (het IP protocol) * transport laag (TCP en UDP protocols) * applicatielaag (HTTP, mail,...) * netwerk security» Computer Graphics 6 na te kijken: Frans Arickx@@ * Gevorderd programmeren * Numerieke en Grafische Technieken Studiemateriaal * F. S. Hill Jr., Computer Graphics using OpenGl, Prentice Hall 2001, ISBN * overzicht geven van de grafische technieken * een realistische weergave van een drie-dimensionele wereld op een computerscherm. * Projectieve transformaties => tweedimensionale geprojecteerde afbeelding van de wereld * Realisme a.h.v. fenomenologische modellen (inkleuring en belichting van een polygonaal opgebouwde wereld) * texturemapping & schaduwvorming * Zowel Z-buffering (efficient maar beperkt realistisch) als Raytraycing (traag maar zeer realistisch) worden behandeld om naast back-face culling de overdekte elementen uit de figuren te weren * De practica gebeuren in C++ met gebruik van de OpenGL library. 2de BAC SEM1 SEM2 JAAR numerieke lineaire algebra 9 9 gevorderd programmeren 6 6 machines en berekenbaarheid 6 6 algoritmen en complexiteit 6 6 computersystemen 9 9 softwareontwerp 6 6 databases 6 6 profileringsruimte TOTAAL » Numerieke Lineaire Algebra 9 studie punten * Discrete Wiskunde * floating-point aritmetiek

19 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 19/29 * Matrixrekening en oplossen van stelsels * elementair rekenen, * blokvermenigvuldiging, * rijechelonvorm van een matrix, * Gaussreductie, * determinanten * Algemene vectorruimten * voortbrengers, * basissen en dimensie voor eindigdimensionale vectorruimten, * direkte som en direkt product, * nulruimte en kolommenruimte en rang van een matrix, * lineaire afbeeldingen en matrixvoorstelling, * eigenwaarden en eigenvectoren, * Normen, vector normen, matrix normen * Eindige precisie matrix rekenen, conditiegetal * Gestructureerde matrices (driehoeksmatrices, symmetrische matrices,...) * Numeriek oplossen stelsels lineaire vergelijkingen: directe methoden * Roundoff analyse van Gaussische eliminatie * LU Factorisatie * Orthogonaliteit en Kleinste Kwadraten (QR factorisatie) * Numeriek oplossen stelsels lineaire vergelijkingen: iteratieve methoden * Numerieke berekening van eigenwaarden/eigenvectoren» Gevorderd Programmeren * Inleiding Programmeren * Inleiding Software Engineering. * praktische UNIX kennis (uit Computersystemen) * grondige kennismaking met de programmeertaal C++, * nadruk op het objectgeoriënteerd programmeren Studiemateriaal * The C++ Programming Language, B. Stroustrup, Addison-Wesley * C++ syntax (specifiek objectgeoriënteerd programmeren zoals overerving en polymorfisme) * Theoretische noties (het substitutie principe, covariatie, en contravariatie) * C++ idiomen (typische taalgebruik in C++ programma s) * Begrippen van UML (Unified Modeling Language) * Klasse ontwerp» Machines en Berekenbaarheid * talen en automaten * Studie van fundamentele eigenschappen van algoritmen Studiemateriaal Hoofdstuk 8 en de eerste helft van hoofdstuk 9 uit "Intoduction to Automata Theory, Languages and Computation", Hopcroft, Motwani, Ullman, Addison-Wesley, 2001.

20 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 20/29 * Turing machines en hun talen, basisdefinities * Programmeertechnieken voor TM, Multitape TM * Turingmachines en computers, universele TM * Onbeslisbaarheid: niet-re talen, diagonalizatie * Recursieve talen, universele taal * Onbeslisbare problemen voor TM, Stelling van Rice (evt in Algoritmen en complexiteit)» Algoritmen en Complexiteit * Machines en berekenbaarheid * Gegevensstructuren * Analyse van de complexiteit van algoritmen Studiemateriaal * [hoofdstukken... uit]: J. Hopcroft, R. Motwani, J. Ullman, Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, Add. Wesley, 2001, * (Eventueel) aanvullingen Pushdown automaten en contectvrije talen. * (Eventueel) een concreet niet-berekenbaar probleem: PCP. * Berekeningsmodellen en complexiteit: RAM, RASP, Turing Machine, uniforme en logaritmische complexiteit. Worst-case en average case complexiteit. * Toepassing op concrete algoritmen: lexicografisch ordenen, quicksort, heapsort, opzoeken van woorden. * Intractable problemen: P versus NP, algoritme van Kruskal, TSP. * NP problemen: SAT, 3SAT, reducties (bv naar hamiltonian circuit). * Plaatscomplexiteit, verband met tijdscomplexiteit. * Gerandomizeerde algoritmen.» Computersystemen 9 studie punten * Inleiding Computersystemen * Inleiding Programmeren * Boolse algebra * Overview of Operating Systems * Processes, threads and microkernels * Concurrency, mutual exclusion, synchronisation * Deadlock and I/O management * Scheduling * Access-control and security * (practical) Unix shell programming, programming for concurrency * digitale logica * Boolse algebra + reductietechnieken, * basis logische componenten, * multiplexer, flip flops, finite state machines,... * hierarchie, lagen-model van computersystemen

21 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 21/29 * gevorderde data representatie + computer aritmetiek (hardware implementatie & consequenties) * RISC/CISC * Instructie Set Architectuur van een moderne computer (SPARC) * compilation/assembly process/linking/loading/executing - datapath en controle sectie * microarchitectuur & hardwired control (VHDL) * geheugenhierarchie * input & output * communicatie/networks * Java virtuele machine * trends in computerarchitectuur» Softwareontwerp 6 studiepunten * Gevorderd Programmeren * Deze cursus biedt een kennismaking met softwareontwerp en met het werken in groep aan een softwareontwikkelingsproject. Studiemateriaal * The Unified Modeling Language User Guide, G. Booch, J. Rumbaugh, I. Jacobson, Addison- Wesley * Design Patterns, E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides, Addison-Wesley * summier overzicht softwareontwikkelingtraject * analyse en ontwerp * Unified Modeling Language (UML) * Design Patterns * Toegepast a.h.v. project in groepen van vier tot zes personen» Databases * inleiding in de database systemen * ontwerpen van database toepassingen * gebruik van SQL als datbase management taal Studiemateriaal * J. Ullman, J. Widom, A First Course in Database Systems, Prentice Hall, 2001, * illustratie van database processen en de ontwikkeling van database toepassingen * databse modeling (entity-relation model) * definitie relationele database model & relationele algebra * SQL (queries, updates, triggers en constraints) * koppeling van databases met het Web * onderbouw en de basisbegrippen van databases * ontwerp van databases (functionele afhakelijkheden, de lijst-algebra, datalog, verschillende calculi en de expressieve kracht van SQL).

22 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 22/29 3de BAC SEM1 SEM2 JAAR eindwerk databases (XML& webtechnologie) 6 6 telecommunicatiesystemen 6 6 numerieke technieken 6 6 software engineering 6 6 profileringsruimte 18 levensbeschouwelijk 3 3 compilers 6 6 TOTAAL » Eindwerk 9 studie punten * Eerste twee bachelor-jaren succesvol beeindigd * Ervaring verwerven met elders aangeleerde technieken (cfr. Databases, Software Engineering, ) * Project of stage met aandacht voor een of meer van de volgende aspecten * Uitbouwen van een concreet software-systeem * Doorlopen van alle fases (specificatie, ontwerp, implementatie, testen, onderhoud, documentatie) van een software project * Planning * Verantwoording technische keuzes» Databases, XML, Webtechnologie * Databases * Deel 1: aanvullende begrippen uit de database wereld. * transaction management * Locks en concurrency * Failures en recovery * veiligheid, optimizatie en betrouwbaarheid * Gedistribueerde en temporele databases * basisbegrippen van datamining * Deel 2: XML * semigestructureerde databases * ondervragings- en updatetechnieken voor XML * XQuery en XUpdate * DTD's en het verband met HTML en XSLT * Deel 3: Web en hypermedia * de Three Tier architectuur

23 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 23/29 * standaarden als ODBC, COM en.net De bedoeling is een overzicht van deze technieken en de fundamenten ervan te bieden, geen gedetailleerde bespreking.» Telecommunicatiesystemen * Computernetwerken * de architectuur en de werking van een aantal hedendaagse telecommunicatiesystmen te bespreken gebruik makend van het OSI referentie model (Dit betekent niet dat voor elk systeem alle lagen besproken worden. Er wordt een selectie gemaakt per systeem van de meest relevante aspekten) * telefonienetwerken * SDH/PDH netwerken * ISDN netwerken * ATM netwerken * access netwerken (APON, EPON, ADSL/VDSL, HFC) * draadloze access netwerken (GSM, GPRS, UMTS) * Draadloze LANs (WiFi, Hiperlan) * De bovenstaande lijst wordt aangepast naargelang de evolutie. * Naast algemene principes die gebruikt worden voor het ontwerp en de werking van deze netwerken, worden ook architecturale aspecten behandeld. * In het bijhorend praktisch deel van deze cursus wordt een eenvoudig protocol ontworpen, waarbij aandacht besteed wordt aan de specificatie, ontwerp, ontwikkeling (programmeren), testen van het protocol.» Numerieke technieken * Calculus en Statistiek, Numerieke Lineaire Algebra (Voorlopig duidt I op het luik Numerieke technieken en II op het luik Grafische technieken; we willen echter de onderwerpen "ritsen" maar dat vraagt in de nabije toekomst nog wat overleg tussen Frans en Annie.) * Voor elk onderwerp wordt uitgegaan van een toepassing in de informatica (beeldverwerking, robotica, FPU implementatie,...) en aansluitend daarop de theorie aangebracht. * Beide delen maken intensief gebruik van visualisatie-software zoals aangeboden in Maple, Matlab, Mathematica, GrafEq,... * Formeel model onderliggend aan de IEEE standaard * Numerieke technieken * I1. Oplossen van een niet-lineaire vergelijking * I2. Oplossen van een stelsel niet-lineaire vergelijkingen * I3. Veelterminterpolatie * I4. Splines (t/m natuurlijke kubische die in de industrie gebruikt worden) * I5. Kleinste kwadraten modellen * I6. Rationale modellen

24 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 24/29 * I7. Functiebenadering (niet discreet) * I8. Kwadratuur (inclusief Monte Carlo en RNG) * I9. Extrapolatie * De delen zijn afhankelijk van wat er reeds in wiskunde- of andere vakken is gezien. Voor de rest is het best de grafische technieken misschien uit te breiden op het ogenblik dat ze ook gedemonstreerd kunnen worden! * Grafische technieken * II1. grafische raster-scan output hardware * II2. impliciete-expliciete-parametrische vgln rechte en vlak * II3. eigenschappen van scalaire en vectorproducten * II4. affiene transformaties (punt- zowel als coordinaattransformaties) * II5. projectietechnieken (beperkt tot eenvoudig orthografisch en perspectief) * II6. eenvoudige verborgen lijn en vlak technieken * II7. 2- en 3-D (4-D) plotting» Software Engineering * Gevorderd programmeren * Project ervaring (> Inleiding Software Engineering & Software ontwerp) * Logica (>Discrete Wiskunde) * Lineaire en logaritmische regressie (> Calculus en Statistiek) * Verzamelingenleer, equivalentierelaties, partitie (> Discrete Wiskunde) * Overzicht van technieken om informatica-projecten te beheersen * Software levenscyclus(behoeften specificatie, Analyse, Ontwerp, Implementatie, Testen, Onderhoud) * Kwaliteitscontrole (reviews, ISO 9000, CMM, metingen) * Projectbeheer (Pert & Gantt, Kostschattingen) * Deontologie» Levensbeschouwelijk vak 3 studie in te vullen: door wie??@@» na te kijken: Dirk Janssens@@ * talen en automaten, * een imperatieve programmeertaal (> Gevorderd Programmeren), * gegevensstructuren * Eerste deel: Aanvullingen voor de formele basistechnieken: * Pushdown automaten, parsing algoritmen, LL(k) en LR(k) gammatica's. * Attribuutgrammatica's

25 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 25/29 * Tweede deel: structuur van een typische compiler voor een imperatieve programeertaal * geheugenorganizatie, run-time systeem * specificatie van de vertaling * de logische fazen van het compilatieproces * Derde deel: project * Er wordt, naast een inzicht in de besproken compilertechnieken, van de studenten verwacht dat zij die kunnen integreren tot een werkende compiler voor een eenvoudige imperatieve taal. Profileringsruimte Informatica Hieronder sommen we de vakken op die we zelf zullen invullen.» Inleiding Gedistribueerde en Parallelle Systemen * Computersystemen (2de jaar) * Inleiding * Achtergrond: parallel vs distributed * Architectuur * parallelisme in processor * parallelle/gedistribueerde systemen: SIMD, SMP, CC-NUMA, Distributed Memory, Clusters, Grids, Loosely Coupled * Gedistribueerde Operating Systems * thread scheduling * gedistribueerde OS s * i.h.b. gedistribueerde filesystemen * beheer van gedistribueerde resources (naming, sharing, availability, reliability ) * security * authenticatie * authorizatie * Concepten ivm concurrency/synchronisatie * synchronisatie primitieven & OS-ondersteuning ervan * gedistribueerde deadlock, mutex * gedistribueerde klok * Programmeerniveau * data parallelisme en taak parallelisme * middleware systemen (DCOM, CORBA, MOM, ) * parallelle algoritmen / decompositie van algoritmen * Case Study * www architectuur (communicatie, caching, replicatie, security, ) * Java thread API» Toegepaste logica & AI * Logica * Gegevensstructuren * Algoritmen en Complexiteit

26 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 26/29 Studiemateriaal * Logica voor Informatici, Van Benthem, Van Ditmarsch, Ketting, Meyer-Viol * Essentials of Artificial Intelligence, M. Ginsberg * Computational Intelligence, A Logical Approach, D. Poole. A. Mackworth, R. Goebel * Toegepaste Logica * Voorbij de predikaatlogica * Modale logica * Logica en berekenbaarheid * Logica en imperatief programmeren * Logisch programmeren * Modale structuren in kennisrepresentatie * Redeneervormen met onvolledige informatie * Zoekmethodes * blinde zoekmethodes * heuristische zoekmethodes * specifieke zoekmethodes voor constraint satisfaction problemen (?) * spelspecifieke zoekmethodess (?) * niet-deterministische, iteratieve zoekmethodes (simulated annealing, GA,...) * Kennisrepresentatie- en inferentie * eerste orde logica (is besproken in het deel toegepaste logica) * frames (?) * semantische netten (?) * Kennissystemen (rule-based, case-based) * Planning * Basistechnieken machine learning (inclusief neurale netwerken) Profileringsruimte Hieronder sommen we de vakken op die we graag ingevuld zien door andere onderwijscommissie.» Economie» Natuurkunde» Wetenschappelijk Engels» Wetenschapsfilosofie» Presentatietechnieken

27 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 27/29 CURRICULUM MASTER Gemeenschappelijke stam SEM1 SEM2 JAAR Seminarie 3 Eindverhandeling 21 TOTAAL Elke student volgt *verplicht* de bovenstaande vakken, voor een totaal van 24 studiepunten. Elke student kiest voor 36 studiepunten aan keuzevakken, waarvan tussen de 24 en de 30 punten onderhevig zijn aan een binding met de optie. Seminarie (i.e. gastprekers + opdracht) Vakbeschrijving: B. Verdonk Eindverhandeling Vakbeschrijving: S. Demeyer Databases SEM1 SEM2 JAAR Databases III 6 Hypermedia systemen en structuren + Grafische 6 user interfaces Constraint checking? Computationele Complexiteit? Datamining 6 Advanced Transaction Management? Capita Selecta Databases 6 Spatio Temporele Databasesystemen met? Toepassingen in GIS Information Retrieval + Web-based Information? Systems TOTAAL 0 0 vakbeschrijvingen worden later ingevuld.@@ Telecommunicatie SEM1 SEM2 JAAR Telecom Labo 6 Netwerk protocols 6 Netwerk toepassingen 6 Prestatie-analyse van telecomsystemen 6 Fysische aspecten van telecomsystemen 6 Security TOTAAL 0 0 vakbeschrijvingen worden later ingevuld.@@ Software Engineering SEM1 SEM2 JAAR Visuele talen voor Software Engineering 6 Object-Oriented reengineering 6 Formele technieken in de Software Engineering 6 Gevorderde Programmeermethodes 6

28 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 28/29 Advanced Software Engineering OO Software Engineering Embedded Systems TOTAAL 0 0 vakbeschrijvingen worden later ingevuld.@@ Computationele Wetenschappen SEM1 SEM2 JAAR Computationele Programmeermethoden 6 Numerieke Benaderingsleer 6 Systeemtheorie 6 Gevorderde Symbolische en Numerieke 6 Technieken Gedistribueerd Programmeren 6 Gevorderde Numerieke Algebra 6 Capita Selecta van de Computationele Wetenschappen Oplossen van Differentiaalvergelijkingen Computationeel Modeleren met toepassing op EM Optimalisatietechnieken Simulatietechnieken Beeldverwerking Systeemprogrammatie Wiskundige Methoden van de Beeldverwerking Robotica TOTAAL 0 0 vakbeschrijvingen worden later ingevuld.@@ Andere vakbeschrijvingen worden later ingevuld.@@ CONCLUSIES De huidige versie bevat voor elk van de opleidingsonderdelen een lijstje van onderwerpen die daar behandeld zullen worden. Velen onder de inzenders hadden hun best gedaan om die beschrijving in een vlotte tekst te gieten (waarvoor dank), maar dat verhinderd een snelle lezing en dus ook validatie t.o.v. eindtermen. Vandaar dat alles is omgezet naar bullet-lists. Wat moer er nog gedaan worden?. De voorkennis is op vele plaatsen ontbrekend, en op andere plaatsen te vaag. Gewoon refereren naar een ander opleidingsonderdeel is niet genoeg; zeker niet voor de referenties naar wiskundige- en theoretische vakken waar we preciezer moeten kunnen vastleggen wat we nodig hebben om credit-systemen en schakelprogramma's te definiëren. Vandaar de vraag om alle voorkennis op één van twee manieren te formuleren. (a) Een vaardigheid die overeenkomt met een doelstelling van een ander opleidingsonderdeel; daarmee zeggen we eigenlijk dat dit opleidingsonderdeel volledig gevolgd moet worden. (b) begrippen uit de inhoudslijst; daarmee zeggen we dat die voorkennis bij voorkeur in dit opleidingsonderdeel kan verworven worden. Eindtermen. We moeten het curriculum nog valideren t.o.v. de eindtermen. Vandaar dat ik de eindtermen in het document heb toegevoegd, waar we kunnen noteren in welke opleidingsonderdelen die eindtermen gedekt worden. Waar nodig zullen we de inhoud en/of de eindtermen moeten aanpassen.

29 Bachelor & Master Informatica (versie 1.0) 29/29 Naamgeving. Er moet nog eens gekeken worden naar de consistentie van de naamgeving. Gebruiken we nederlandstalige begrippen (Databases of Databanken)? Gebruiken we nummers (Wiskunde 1, Wiskunde 2, ) of gebruiken we preciesere namen? REFERENTIES [1] Zelfstudie Informatica ten behoeve van de onderwijsvisitatie. Onderwijscommissie Informatica, Universiteit Antwerpen, Juni 2001 [2] Toekomstscenario's Opleiding Informatica (versie 0.3). Onderwijscommissie Informatica, Universiteit Antwerpen, 6 februari [3] Eindtermen Opleiding Informatica (versie 0.4). Onderwijscommissie Informatica, Universiteit Antwerpen, 29 november 2002.