Στόχος Μαθήματος

H διδασκαλία του μαθήματος αυτού έχει σαν στόχο, οι φοιτητές να αποκτήσουν την ικανότητα και εμπειρία στην ανάλυση κυκλωμάτων στο ευρύτερο πλαίσιο της ηλεκτρολογίας.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση και εμπέδωση από πλευράς των φοιτητών εννοιών που σχετίζονται με τα μεταβατικά φαινόμενα, και τα κυκλώματα RC, RL, RLC, καθώς και στις μεθόδους ανάλυσής τους.

Περιεχόμενο

Το μάθημα βασίζεται στις βασικές έννοιες των κυκλωματικών στοιχείων των απλών γραμμικών κυκλωμάτων και στις μεθόδους ανάλυσής τους που  προσφέρονται στο προαπαιτούμενο μάθημα.

Καλύπτονται οι εξής ενότητες-κεφάλαια:

1.        Μετασχηματισμός Laplace, συναρτήσεις μεταφοράς

2.        Κυκλώματα πρώτης και δεύτερης τάξης (RL, RC, και RLC) και ανάλυση στο πεδίο του χρόνου

3.        Ανάλυση κυκλωμάτων - πεδίο μιγαδικής συχνότητας

4.        Ταλαντωτές και συντονισμένα κυκλώματα

5.        Χρονική απόκριση κυκλωμάτων

6.        Μεταβατικά φαινόμενα

7.        Δίθυρα στοιχεία και εξαρτημένες πηγές

8.        Τελεστικοί ενισχυτές

Στόχοι Μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος Προχωρημένα Μαθηματικά Ι είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τις βασικές έννοιες του απειροστικού και ολοκληρωτικού λογισμού πραγματικών συναρτήσεων μιας μεταβλητής και η εφαρμογή τους σε προβλήματα της επιστήμης του μηχανικού.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποσκοπεί στην οικοδόμηση του γενικού υπόβαθρου των φοιτητών ώστε αυτοί στη συνέχεια να μπορέσουν να εμβαθύνουν στα θέματα της επιστήμης του μηχανικού.

Περιεχόμενο Μαθήματος

1.Συναρτήσεις μιας μεταβλητής: Εισαγωγικές έννοιες Σύνολα, Διαστήματα,  Ένωση και τομή συνόλων. Ορισμός συνάρτησης. Πεδίο ορισμού και πεδίο τιμών. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Πράξεις πραγματικών συναρτήσεων. Σύνθεση πραγματικών συναρτήσεων και πεδίο ορισμού. Σύνθετες συναρτήσεις.  Αντίστροφές συναρτήσεις και πεδίο ορισμού.

2.Όρια: Ορισμός. Πλευρικά όρια. Βασικά θεωρήματα. Άπειρα όρια. Όρια συνάρτησης όταν το χ τείνει στο +∞ . Όρια βασικών συναρτήσεων. Ιδιότητες

3. Συνέχεια συναρτήσεων: Ορισμός. Συνέχεια συνάρτησης σε ανοιχτό και κλειστό διάστημα. Είδη ασυνέχειας. Ιδιότητες και θεωρήματα συνεχών συναρτήσεων. Όριο και Συνέχεια σύνθεσης συναρτήσεων.

4. Παραγώγιση: Ορισμός. Παραγώγου. Παράγωγοι Βασικών συναρτήσεων. Βασικοί Κανόνες Παραγώγισης. Παράγωγος Σύνθετης Συνάρτησης. Παράγωγοι Πεπλεγμένων Συναρτήσεων. Παράγωγος συναρτήσεων σε παραμετρική μορφή.

5.  Εφαρμογές Παραγώγισης : Μονοτονία  Συναρτήσεως. Τοπικά Ακρότατα. Απόλυτα ακρότατα. Κυρτές και Κοίλες Συναρτήσεις. Σημεία Καμπής. Κανόνες de l'Hospital.

6.  Ολοκληρώματα : Αόριστο ολοκλήρωμα. Βασικοί τύποι ολοκληρωμάτων. Ιδιότητες του Αορίστου ολοκληρώματος. Τεχνικές ολοκλήρωσης: Μέθοδος της αντικατάστασης. Ολοκλήρωση ρητών συναρτήσεων - Mερικά κλάσματα. Ολοκλήρωση κατά παράγοντες

7. Ορισμένο ολοκλήρωμα και εφαρμογές : Υπολογισμοί εμβαδών. Υπολογισμοί όγκων εκ περιστροφής.

8. Μιγαδικοί αριθμοί: Ορισμοί. Σχεδιάγραμμα του Argand. Πράξεις Μιγαδικών αριθμών σε Καρτεσιανή μορφή, Πολική και Εκθετική μορφή. Μετατροπή μιγαδικών αριθμών από μια μορφή σε άλλη. Αλγεβρικές πράξεις μιγαδικών αριθμών.

9. Διαφορικές Εξισώσεις 1ης Τάξης: Εξισώσεις Χωριζόμενων     Μεταβλητών.  Ομογενείς Διαφορικές Εξισώσεις.  Ακριβείς Διαφορικές Εξισώσεις. Γραμμικές Διαφορικές Εξισώσεις

10. Η έννοια της σειράς. Σύγκλιση σειράς. Κριτήρια Σύγκλισης . Δυναμοσειρές. Σειρές Taylor.  Σύγκλιση Δειναμοσειρών. Παραγώγιση και Ολοκλήρωση Δειναμοσειρών.

EEI 103 Προχωρημένα Μαθηματικά ΙΙ

Στόχος Μαθήματος

Η κατανόηση της σημασίας και του ρόλου που διαδραματίζουν ο Απειροστικός Λογισμός και οι Διαφορικές Εξισώσεις σε όλες τις Επιστήμες και ειδικότερα στην Ηλεκτρολογική Μηχανική, τη Μηχανική Η/Υ και την Επιστήμη της Πληροφορική, καθώς και η ευχερής εκμάθηση των διάφορων τεχνικών επίλυσης τους.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Αναμένεται ότι ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:

1.        κατανοεί πλήρως το θεωρητικό υπόβαθρο,

2.        μεταφράζει σε μαθηματικούς όρους τους συσχετισμούς των διάφορων ποσοτήτων που μεταβάλλονται σε κάθε πρόβλημα,

3.        κατασκευάζει την αντίστοιχη Διαφορική Εξίσωση που το διέπει,

4.        διερευνά την πραγματική σημασία της λύσης,

5.        καθορίζει αν είναι αποδεκτή με βάση τους θεμελιώδεις νόμους της Φυσικής,

6.        ορίζει συναρτήσεις πολλών μεταβλητών, να τις παριστάνει γραφικά, να υπολογίζει τα όρια τους και να καθορίζει αν είναι συνεχείς,

7.        υπολογίζει μερικές παραγώγους συναρτήσεων πολλών μεταβλητών, και να τις εφαρμόζει για να επιλύει προβλήματα μεγιστοποίησης και ελαχιστοποίησης,

8.        υπολογίζει πολλαπλά ολοκληρώματα και να τα χρησιμοποιεί για την εύρεση εμβαδών και όγκων, τον υπολογισμό μέσης τιμής, την εύρεση ροπών, βαρύκεντρου και επιφανειακών εμβαδών.

Στόχος Μαθήματος

Οι βασικοί στόχοι του μαθήματος είναι:

•        Η μελέτη και εκτεταμένη κατανόηση των σχεδιαστικών στόχων υλοποίησης ψηφιακών συστημάτων σε υλικό (FPGAs, ASICs, ASIPs) αναφορικά με την ταχύτητα, κατανάλωση ενέργειας, επιφάνεια που καταλαμβάνουν, κλπ.

•        Η μελέτη, εκτεταμένη κατανόηση και μετέπειτα εφαρμογή στην πράξη της ροής σχεδιασμού και υλοποίησης συστημάτων υλικού καθώς και μελέτη και συγκριτική αποτίμηση των διαφορετικών εναλλακτικών αρχιτεκτονικών υλοποίησης τους.

•        Η σε βάθος κατανόηση των διαφορετικών στρατηγικών/μεθοδολογιών για τη σχεδίαση σχεδιασμών σε υλικό.

•        Η μελέτη και εφαρμογή κατάλληλων τεχνικών βελτιστοποίησης ψηφιακών σχεδιασμών όπως: παραλληλισμός, διοχέτευση και αλγοριθμικό ξεδίπλωμα, σε επίπεδο συστήματος, αλγορίθμου καθώς και  κυκλώματος για βέλτιστες υλοποιήσεις ψηφιακών σχεδιασμών 

•        αναφορικά με τον  εκάστοτε περιοριστικό σχεδιαστικό παράγοντα (υψηλή ταχύτητα, χαμηλή κατανάλωση, μικρή επιφάνεια).

•        Ο καθορισμός λειτουργικών προδιαγραφών και η επιβεβαίωση της ορθής λειτουργίας συστημάτων.

•        Η ανάπτυξη ψηφιακών συστημάτων με χρήση της γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL.

•        Η απόκτηση σχεδιαστικής εμπειρίας μέσω της κατ' οίκον "εργαστηριακής εκπαίδευσης" (με παροχή κατάλληλων εργαλείων σύνθεσης και εξομοίωσης σχεδιασμώv) μέσα από εβδομαδιαίες mini εργασίες στα παραπάνω θέματα.

•        Η εισαγωγή στις βασικές έννοιες ελέγχου και ελεγξιμότητας ορθής λειτουργίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ICs, στην αποτίμηση γραμμών παραγωγής IC (yield), στα οικονομικά του ελέγχου ICs κ.α.

•        Η μοντελοποίηση και ανίχνευση σφαλμάτων και εισαγωγή στον σχεδιασμό για ελεγξιμότητα ICs.

•        Η εισαγωγή στους εξομοιωτές σφαλμάτων, στην δημιουργία και εφαρμογή διανυσμάτων ελέγχου και σε τεχνικές ελέγχου κυκλωμάτων.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής:

•        Θα έχει κατανοήσει σε λεπτομέρεια τις εναλλακτικές αρχιτεκτονικές υλοποίησης ψηφιακών συστημάτων και τη θεωρία που απαιτείται για τη σχεδίαση ψηφιακών κυκλωμάτων υψηλής ταχύτητας, χαμηλής κατανάλωσης και μικρής επιφάνειας ολοκλήρωσης

•        Θα έχει κατανοήσει τις διάφορες στρατηγικές σχεδιασμού συστημάτων ώστε να επιλέγει την καταλληλότερη ανάλογα με τις ανάγκες του αλγορίθμου ή της εφαρμογής που θέλει να υλοποιήσει σε υλικό

•        Θα μπορεί να επιλέγει μεταξύ διαφορετικών υλοποιήσεων ή να εφαρμόζει κατάλληλες τεχνικές βελτιστοποίησης για τη σχεδίαση υψηλής ταχύτητας ή χαμηλής κατανάλωσης ή μικρής επιφάνειας υπο-κυκλωμάτων ανάλογα με τους σχεδιαστικούς περιορισμούς της αλγοριθμικής εφαρμογής

•        Θα μπορεί να εφαρμόζει τεχνικές βελτιστοποιησης σε όλα τα επίπεδα της σχεδιαστικής ροής (συστήματος, αλγορίθμου, καταχωρητή, κυκλώματος) για την αποδοτική υλοποίηση αλγορίθμων σε σχεδιασμούς υλικού

•        Θα γνωρίζει σε βάθος τις μεθόδους και τεχνικές που απαιτούνται για την επιβεβαίωση της ορθής λειτουργίας VLSI κυκλωμάτων και συστημάτων

•        Θα έχει αποκτήσει σχεδιαστική εμπειρία στα παραπάνω θέματα μέσω των κατ' οίκον εβδομαδιαίων mini εργαστηριακών ασκήσεων

•        Θα έχει αποκτήσει εκτενή εμπειρία μέσω των εβδομαδιαίων mini εργαστηριακών ασκήσεων στο σχεδιασμό και υλοποίηση ψηφιακών συστημάτων σε υλικό με τη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL  

•        Θα έχει κατανοήσει την βασική ανάγκη του ελέγχου ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και την ανάγκη για σχεδιασμό τους για αυξημένη ελεγξιμότητα  αναφορικά και με οικονομικές παραμέτρους του σχεδιασμού και υλοποίησης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

•        Θα εχει αποκτήσει γνώση για τον τρόπο ανίχνευσης και μοντελοποίησης σε λογικό επίπεδο των σφαλμάτων σε ολοκληρωμένα κυκλώματα

•        Θα εχει αποκτήσει εμπειρία στην δημιουργία και εφαρμογή διανυσμάτων έλεγχου καθώς και σε τεχνικές ελέγχου για έλεγχο ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.  

Προαπαιτούμενα

EEN 212 και EEN 314 ή CEI 122  και CEI 323

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγικές  αλλά και προχωρημένες τεχνικές ανάπτυξης, σχεδιασμού και ελέγχου ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Τεχνικές βελτιστοποίησης ψηφιακών σχεδιασμών ως προς διάφορες παραμέτρους των σχεδιαζόμενων συστημάτων καθώς και εφαρμοσμένες πρακτικές επαλήθευσης των σχεδιασμών αυτών. Αναλυτική προσέγγιση της ροής σχεδιασμού, των επιπέδων σχεδιασμού και υλοποιήσεων ψηφιακών συστημάτων, Top/Down και Bottom/Up προσέγγιση με παραδείγματα, Θέματα χρονισμού και βελτιστοποίησης του. Σχεδίαση συστημάτων με pipeline για υψηλή απόδοση. Σχεδίαση συστημάτων με παραλληλισμό για χαμηλή κατανάλωση. Σχεδιασμοί με Pipeline, Αλγοριθμικό ξεδίπλωμα, και παράλληλη επεξεργασία για χαμηλή κατανάλωση. Υλοποίηση Testbenches για εξομοίωση συστημάτων. Προβλήματα σχεδίασης σε σύγχρονες τεχνολογίες μικρότερες των 90nm. Σχεδιασμός ψηφιακών συστημάτων με γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL. Περιπτωσιολογική εκτενής ανάλυση και βελτιστοποιημένος επανασχεδιασμός  υλοποίησης σε υλικό κρυπτογραφικού αλγορίθμου: περίπτωση συνάρτησης κατακερματισμού SHA-1 με  pipelined σχεδιασμό. Εισαγωγή στον έλεγχο ορθής λειτουργίας. Μοντελοποίηση και ανίχνευση σφαλμάτων. Μοντέλα απλών και πολλαπλών σφαλμάτων. Κάλυψη σφαλμάτων. Σφάλματα γεφύρωσης. Λογική εξομοίωση και εξομοίωση σφαλμάτων. Σειριακοί, Παράλληλοι, Επαγωγικοί και Σύνδρομοι εξομοιωτές σφαλμάτων. Δημιουργία και εφαρμογή διανυσμάτων ελέγχου. Αλγεβρικές και αλγοριθμικές μέθοδοι εξαγωγής διανυσμάτων ελέγχου. Τεχνικές σχεδιασμού για ελεγξιμότητα. Σημεία παρατήρησης και ελέγχου. Ψευδό-εξαντλητικός έλεγχος. Scan-path τεχνική για έλεγχο ακολουθιακών κυκλωμάτων.

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα παρέχει μια ευρεία και συστηματική εισαγωγή στις βασικές αρχές και προχωρημένες έννοιες της Θεωρίας Πιθανοτήτων και των Τυχαίων Διαδικασιών, με ιδιαίτερη έμφαση στα εργαλεία και τις εφαρμογές που απαιτούνται στον τομέα της Ηλεκτρολογίας, της Πληροφορικής και της Μηχανικής Υπολογιστών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Κατανόηση και εφαρμογή των εννοιών της Θεωρίας Πιθανοτήτων για την επίλυση πρακτικών και θεωρητικών προβλημάτων μηχανικής. Χρήση θεωρητικών εργαλείων για τη διερεύνηση των ιδιοτήτων των τυχαίων μεταβλητών. Ανάλυση τυχαίων διεργασιών και εφαρμογή τους σε πολλούς διαφορετικούς τομείς όπως επεξεργασία σήματος σε συστήματα επικοινωνίας, μελέτη αξιοπιστίας συστήματος, αυτόματος έλεγχος κ.λπ.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Θέματα που καλύπτονται: (1) Βασικές έννοιες-αξιώματα πιθανοτήτων: Εισαγωγή, Δειγματικός Χώρος, Γεγονότα, Μαθηματική Πιθανότητα, Αξίωμα Πιθανοτήτων, Υπό όρους Πιθανότητα, Ανεξαρτησία. (2) Μονοδιάστατες Τυχαίες Μεταβλητές: Τυχαίες μεταβλητές, Συνάρτηση κατανομής, Διακριτές τυχαίες μεταβλητές, συνεχείς τυχαίες μεταβλητές, συναρτήσεις τυχαίας μεταβλητές, μέση τιμή, διασπορά. (3) Σημαντικές τυχαίες μεταβλητές και οι ιδιότητές τους: Διακριτές: Bernoulli, Διωνυμική, Poisson, Γεωμετρική. Συνεχείς: Ομοιόμορφη, Κανονική, Εκθετική, Γάμμα. Κεντρικό οριακό θεώρημα. (4) Πολυδιάστατες Τυχαίες Μεταβλητές: Δισδιάστατες τυχαίες μεταβλητές, συνδιακύμανση και συντελεστής συσχέτισης. (5) Πιθανότητες υπό όρους και ανεξάρτητες τυχαίες μεταβλητές. (6) Εισαγωγή στις στοχαστικές διαδικασίες: Τυχαία σήματα, μέση συσχέτιση και συνδιακύμανση. Η διαδικασία του Poisson. (7) Αυτοσυσχέτιση και φασματική πυκνότητα ισχύος. Στοχαστική διαδικασία Gauss. Θόρυβος: Θόρυβος βολής, Θερμικός θόρυβος, Λευκός θόρυβος. (8) Απόκριση γραμμικών συστημάτων σε στοχαστικές εισόδους.

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα αυτό παρουσιάζει με λεπτομέρεια τη βασική δομή λειτουργίας των υπολογιστικών συστημάτων με έναν μονοπύρηνο επεξεργαστή, και κάνει εισαγωγή στη μηχανική υπολογιστών. Το μάθημα αυτό απαντά στο ερώτημα «Πώς» υλοποιείται ένα υπολογιστικό σύστημα και επικεντρώνεται στη φυσική υλοποίηση και τις πραγματικές λεπτομέρειες του υλικού που υλοποιούν αρχιτεκτονικές έννοιες/τεχνικές. Παρουσιάζει τα βασικά δομικά στοιχεία ενός υπολογιστικού συστήματος: αριθμητικές και λογικές μονάδες, μονάδες ελέγχου, σύστημα μνήμης, σύστημα εισόδου/εξόδου, δίαυλος δεδομένων. Παρουσιάζει τη Κεντρική Μονάδα Επεξεργασία (CPU) RISC χρησιμοποιώντας σαν βάση την αρχιτεκτονική MIPS και την Αρχιτεκτονική Συνόλου Εντολών RISC ISA (Instruction Set Architecture). Παρουσιάζει την αριθμητική υπολογιστών και την ανάλυση της επίδοσης τους. Παρουσιάζει επίσης την διασωλήνωση (pipelining), την ιεραρχία μνήμης (Main Memory, Cache, Virtual Memory). Και τέλος παρουσιάζει τις μονάδες εισόδου/εξόδου ενός υπολογιστή (Storage, Networks, Peripherals).

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα μπορούν να: (1) Περιγράφουν τα βασικά δομικά στοιχεία ενός υπολογιστή, όπως η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU), η μνήμη, οι συσκευές εισόδου/εξόδου και πώς αυτά τα στοιχεία αλληλοεπιδρούν για να εκτελέσουν υπολογισμούς. (2) Να προγραμματίζουν στη γλώσσα Assembly, η οποία είναι μια συμβολική αναπαράσταση του κώδικα μηχανής. (3) Να περιγράφουν τα διάφορα επίπεδα μνήμης σε έναν υπολογιστή, όπως η κρυφή μνήμη, η κύρια μνήμη και η δευτερεύουσα αποθήκευση, και πώς αυτά τα επίπεδα συνεργάζονται για να παρέχουν γρήγορη και αποτελεσματική πρόσβαση στα δεδομένα. (4) Να περιγράφουν τις διάφορες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση περιφερειακών συσκευών, όπως πληκτρολόγια, ποντίκια, οθόνες και εκτυπωτές, στον υπολογιστή. (5) Να απαντούν στο ερώτημα «Πώς» υλοποιείται και πως λειτουργεί ένα υπολογιστικό σύστημα στο υλικό.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Το μάθημα περιλαμβάνει τις ακόλουθες ενότητες: (1) Αφαιρετικότητα και Τεχνολογία Υπολογιστών, (2)  Γλώσσα Μηχανής, Εντολές, MIPS, (3) Αριθμητική Υπολογιστών, Αριθμοί ακέραιοι και κινητής υποδιαστολής, Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασμός, Διαίρεση, (4) Ανάλυση Επίδοσης Υπολογιστών, (5)  Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU), Datapath and Control, (6) Διασωλήνωση (Pipeline), Data and Control Hazards, (7) Ιεραρχία Μνήμης, Κύρια μνήμη, Κρυφή μνήμη , Ιδεατή μνήμη, (8) Συσκευές Εισόδου/Εξόδου, Μόνιμη αποθήκευση, διασύνδεση με CPU και άλλες περιφερειακές συσκευές.

Στόχοι Μαθήματος: Να δώσει μια πλατιά γνώση σε Μηχανικούς Υπολογιστών ως προς βασικές έννοιες των σημάτων και των συστημάτων καθώς και συναρτώμενων μετασχηματισμών, οι οποίες μπορούν να καταστούν εργαλεία καλύτερης κατανόησης και επίλυσης σχετικών εφαρμογών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Απόκτηση επιπλέον σημαντικού υπόβαθρου για χρήση σε εφαρμογές στη Μηχανική.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Εισαγωγή στα Σήματα, Εισαγωγή στα Συστήματα, Ανάπτυγμα και σειρές Fourier, Μετασχηματισμός Fourier και εφαρμογές, Ανάπτυγμα και μετασχηματισμός Fourier διακριτών σημάτων, Μετασχηματισμός Laplace και εφαρμογές, Μετασχηματισμός z.

Στόχοι Μαθήματος: Η προετοιμασία των φοιτητών για την κατανόηση βασικών γνώσεων που ισχύουν για όλα τα είδη των οργανισμών και τα πεδία εφαρμογής αυτών σε πιο εξειδικευμένο επίπεδο και η εξοικείωση των φοιτητών με το φαινόμενο της ζωής και τα βιολογικά προβλήματα.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Με την επιτυχή συμπλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται να είναι σε θέση: 1) να γνωρίζουν και να περιγράφουν τι είναι κύτταρο, ιστός, όργανο και τις κυριότερες κυτταρικές λειτουργίες ενός ζωντανού οργανισμού, 2) να διακρίνουν ομοιότητες και διαφορές μεταξύ διαφορετικών βιολογικών συστημάτων, 3) να μετατρέπουν αλληλουχίες ενός νουκλεϊνικού οξέος σε αλληλουχία άλλου νουκλεϊνικού οξέος ή/και πρωτεΐνης, 4) να αναγνωρίζουν και να εξηγούν τη σημαντικότητα της Εξελικτικής Θεωρίας για την κατανόηση όλων των Βιολογικών Επιστημών και 5) να γνωρίζουν τη διεπιστημονική σύνδεση μεταξύ Βιολογικών Επιστημών και των Επιστημών της Πληροφορικής και της Μηχανικής Υπολογιστών

Περιεχόμενο Μαθήματος: Καλύπτονται τα εξής κεφάλαια-ενότητες: Ξεκίνημα της ζωής, Χαρακτηριστικά της ζωής, Χημεία της ζωής, Ένζυμα και μεταβολισμός, Κύτταρο, Φωτοσύνθεση, Κυτταρική αναπνοή, Ιστοί και όργανα, Έκφραση του γενετικού υλικού, Κυτταρικός κύκλος  (Μίτωση – Μείωση), Ανάπτυξη και διαφοροποίηση, Μολυσματικές ασθένειες, Γενετικές ασθένειες, Καρκίνος, Γενετική - Ασκήσεις γενετικής, Εξέλιξη και φυσική επιλογή, Συνθετική Βιολογία.

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα αυτό στοχεύει να εμπλουτίσει περαιτέρω τις γνώσεις των φοιτητών στον αντικειμενοστρεφή προγραμματισμό με την C++. Το μάθημα διδάσκει την C++ αρχίζοντας από απλές έννοιες όπως κλάσεις, αντικείμενα, κληρονομικότητα, κλάσεις ροής εισόδου / εξόδου, αναφορά στους τύπους της C++, δείκτες, struct, κλπ. Επίσης διδάσκονται οι έννοιες της πολυπλοκότητας και της υπερφόρτωσης τελεστών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο διδασκόμενος θα πρέπει: (1) Να γνωρίζει την διαφορά ανάμεσα στον αντικειμενοστρεφή και δομημένο προγραμματισμό. (2) Να γνωρίζει τις έννοιες όπως κλάσεις, αντικείμενα συναρτήσεις-μέλη και δεδομένα-μέλη. (3) Να γνωρίζει τις διαφορές των προσδιοριστών πρόσβασης (public, private, protected) και τι είναι ο constructor και ο destructor. (4) Να είναι σε θέση να γράφει τις κλάσεις σε διαφορετικό αρχείο να δημιουργεί project με διαχωρισμό των προγραμμάτων σε interface, implementation και client για σκοπούς reusability. (5) Να γνωρίζει τις έννοιες όπως encapsulation, inheritance, polymorphism και virtual methods. (6) Να μπορεί να λύνει προβλήματα με τη χρήση εντολών ελέγχου, με δείκτες, με γραμματοσειρές, με αρχεία, πίνακες και διανύσματα και με συναρτήσεις. Να ξέρει να χρησιμοποιεί τις περισσότερες βιβλιοθήκες που διαθέτει η C++.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Τα θέματα που θα εξεταστούν συμπεριλαμβάνουν: Κλάσεις και όλες οι γενικές έννοιες του αντικειμενοστρεφή προγραμματισμού όπως  encapsulation, inheritance, polymorphism και virtual methods. Επίσης θα εξεταστούν όλες οι εντολές της C++, όπως εντολές ελέγχου, συναρτήσεις, διάφορες βιβλιοθήκες, τυχαίους αριθμούς, κλάσεις αποθήκευσης και κανόνες πεδίου εφαρμογής, αναδρομή, πίνακες και γραμματοσειρές, πολυδιάστατους πίνακες, δείκτες, μορφοποίηση εσόδων/εξόδων και επεξεργασία αρχείων.

Στόχοι Μαθήματος: Το μάθημα της Εισαγωγής στον Υπολογισμό και Προγραμματισμό στοχεύει να εμπλουτίσει περαιτέρω τις γνώσεις των φοιτητών στην οργάνωση υλικού ηλεκτρονικών υπολογιστών (μικρο-επεξεργαστές και δομές μνήμης) και υπολογισμού (μηχανές Turing, μηχανές πεπερασμένων καταστάσεων, κανονικές γλώσσες, γραμματικές άνευ πλαισίου). Εισαγωγή στον αρθρωτό προγραμματισμό. Παρουσίαση της διαδικασίας ανάπτυξης συναρτησιακού και διαδικαστικού λογισμικού και εισαγωγή των βασικών αρχών προγραμματισμού και σχεδίασης προγραμμάτων μέσω της γλώσσας C. Γενική παρουσίαση της γλώσσας C επικεντρώνοντας στους τύπους δεδομένων, τις δομές ελέγχου, τις επαναληπτικές δομές, τις συναρτήσεις, τους πίνακες, τις αλφαριθμητικές ακολουθίες, τους δείκτες και την αναδρομή. Το μάθημα περιλαμβάνει αριθμό προγραμματιστικών ασκήσεων και εργασία εξαμήνου.

Μαθησιακά Αποτελέσματα: Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο διδασκόμενος θα πρέπει: (1) Να γνωρίζει την ιστορική επισκόπηση της εξέλιξης των ηλεκτρονικών υπολογιστών, (2) Να γνωρίζει την οργάνωση υλικού ηλεκτρονικών υπολογιστών, (3) Να γνωρίζει τις διάφορες μεθοδολογίες και τις διαφορές τους στον προγραμματισμό ως επίσης τις γενιές γλωσσών προγραμματισμού.

Περιεχόμενο Μαθήματος: Τα θέματα που θα εξεταστούν συμπεριλαμβάνουν: Αλγόριθμοι, εντολές της C όπως if, if/else, while, do/while, for κ.α. ως επίσης συναρτήσεις, διάφορες βιβλιοθήκες, αρχεία κεφαλίδας, τυχαίους αριθμούς, κλάσεις αποθήκευσης και κανόνες πεδίου εφαρμογής, αναδρομή, πίνακες και γραμματοσειρές, πολυδιάστατους πίνακες, δείκτες, μορφοποίηση εσόδων/εξόδων και επεξεργασία αρχείων.