Εξάμηνο: 3ο εξάμηνο

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στο πλαίσιο του μαθήματος διδάσκονται θεωρητικές και εφαρμοσμένες γνώσεις για την κατανόηση και την επιστημονική ερμηνεία του φαινομένου της μάθησης, δίνοντας έμφαση στο ‘πώς κάποιος μαθαίνει’, αξιοποιώντας  τις αρχές, τις διαδικασίες και τις στρατηγικές διαφορετικών θεωριών και μοντέλων με αναφορά σε φυσικά περιβάλλοντα και σε περιβάλλοντα με την υποστήριξη της τεχνολογίας (Technology–enhanced Learning Environments).

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

• να γνωρίζει και να κατανοεί ευρύ φάσμα των θεωρητικών και εφαρμοσμένων γνώσεων, για τον τρόπο ερμηνείας της μάθησης, καθώς και τις διαφορετικές μεθοδολογίες για την υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας με την υποστήριξη της τεχνολογίας.
• να αναλύει, να αξιολογεί, να επιλέγει και να τεκμηριώνει  τις κατάλληλες μεθοδολογικές προσεγγίσεις με βάση τις θεωρίες μάθησης, οι οποίες μπορούν να υποστηρίξουν τεχνολογικά υποστηριζόμενα περιβάλλοντα, εργαλεία και υπηρεσίες.
• να σχεδιάζει και να δημιουργείολιστικές προσεγγίσεις με τη μορφή της επίλυσης προβλημάτων για την υποστήριξη της μάθησης στο πλαίσιο (εκπαιδευτικά σενάρια, προϊόντα και υπηρεσίες για τη σχολική κυρίως εκπαίδευση, συνυπολογίζοντας κοινωνικο-πολιτισμικούς δείκτες).

Περιεχόμενα

Το περιεχομένου του μαθήματος, περιλαμβάνει:

• ψυχολογικές θεωρίες μάθησης με/για τεχνολογικά υποστηριζόμενα περιβάλλοντα μάθησης:
  1. συμπεριφοριστικές θεωρίες μάθησης
  2. θεωρίες κοινωνικο-γνωστικής μάθησης (αυτο-αποτελεσματικότητα & αυτορρύθμιση).
  3. θεωρίες και εργαλεία γνωστικής μάθησης
• νευροεπιστήμες και επεξεργασία πληροφοριών: μοντέλα επεξεργασίας πληροφοριών, μνήμη, αντίληψη, προσοχή, μνημονικές στρατηγικές & τεχνικές, μεταγνωστικές στρατηγικές, επίλυση προβλημάτων, κριτική σκέψη, δημιουργικότητα και εφαρμογές στο TELE.
• κοινωνικός κονστρουκτιβισμός (Ζώνη επικείμενης ανάπτυξης του Vygotsky: αρχές, συνθήκες, περιορισμοί, εφαρμογές σε TELE: ανοιχτά, συνεργατικά και διαμοιρασμένα περιβάλλοντα μάθησης (κοινότητες πρακτικών).
• αναλύσεις περιπτώσεων για την εφαρμογή των θεωριών μάθησης σε διεπιστημονικό πλαίσιο (πρωτοβάθμια δευτεροβάθμια, τριτοβάθμια εκπαιδευτικά προγράμματα, και προγράμματα LLL για την επαγγελματική ανάπτυξη και κατάρτιση με έμφαση σε διαφορετικές μαθησιακές περιστάσεις: μάρκετινγκ, πωλήσεις, διαφήμιση, υγεία κ.α.).

Προτεινόμενα Συγγράμματα

Πρόσθετη βιβλιογραφία

Στο σύστημα ΕΥΔΟΞΟΣ αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Κύριος στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση με τις έννοιες του σήματος και γραμμικού συστήματος και η γνώση και χειρισμός των μεθόδων που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία ψηφιακού σήματος τόσο στο χρονικό όσο και στο φασματικό πεδίο. Η κατανόηση της θεωρίας εφαρμόζεται στην φασματική ανάλυση σημάτων και στη  μετάδοση OFDM. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση:   •        Έχει εξοικειωθεί με την αναλυτική περιγραφή σημάτων και συστημάτων στο χρονικό και φασματικό πεδίο. •        Έχει εξοικειωθεί με τη χρήση μετασχηματισμών. •        Να υπολογίζει αναλυτικά την έξοδο ψηφιακών φίλτρων. •        Να δημιουργεί προσομοιώσεις για την εύρεση της απόκρισης συχνότητας ψηφιακών φίλτρων.

Περιεχόμενα

• Περιγραφή και ιδιότητες σημάτων
• Περιγραφή και ιδιότητες συστημάτων
• Μετασχηματισμός Laplace
• Δειγματοληψία
• Μετασχηματισμός Ζ
• Κρουστική απόκριση – Γραμμική Συνέλιξη
• Συνάρτηση μεταφοράς Ψηφιακών Φίλτρων
• Απόκριση Συχνότητας Ψηφιακών Φίλτρων
• Διακριτού χρόνου μετασχηματισμός Fourier
• Φασματική Ανάλυση Σημάτων
• Διακριτός μετασχηματισμός Fourier και Αντίστροφος Διακριτός μετασχηματισμός Fourier
• Κυκλική Συνέλιξη

Προτεινόμενα Συγγράμματα

Πρόσθετη βιβλιογραφία

1. Digital Signal Processing Concepts and Applications, B. Mulgrew, P. Grant, and J. Thomson, 2nd edition, Palgrave Mackmillan, 2003.
2. Digital Signal Processing: Principles, Algorithms and Applications, J. Proakis and D. Manolakis, 4th edition Pearson, Prentice Hall, 2007.
3. Digital Signal Processing Using Matlab, V. Ingle and J. Proakis, Brooks/Cole Publishing, 2000.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση με τις αρχές, τις έννοιες και τις εφαρμογές της θεωρία πληροφορίας. Η θεωρία πληροφορίας είναι ο επιστημονικός τομέας στα εφαρμοσμένα μαθηματικά που σχετίζεται με την ποσοτικοποίηση των δεδομένων με στόχο όσο το δυνατόν περισσότερα δεδομένα να αποθηκευτούν αξιόπιστα σε ένα μέσο ή να επικοινωνήσουν πάνω από ένα κανάλι. Το μέτρο πληροφορίας, γνωστό και ως εντροπία πληροφορίας, εκφράζεται συνήθως από το μέσο αριθμό των δυαδικών ψηφίων που απαιτούνται για την αποθήκευση ή την επικοινωνία.

Περιεχόμενα

• Οι έννοιες της εντροπίας, της πληροφορίας και του πλεονασμού.
• Βασικοί ορισμοί, έννοιες και υπολογισμοί στις πιθανότητες.
• Μελέτη των πηγών διακριτών μηνυμάτων και συνεχούς μηνύματος.
• Εισαγωγή στα σήματα και συστήματα, τη φασματική ανάλυση σημάτων και το θόρυβο.
• Η διαδικασία της δειγματοληψίας και της μετατροπή ενός συνεχούς μηνύματος σε ασυνεχές.
• Η κωδικοποίηση πηγής
• Το κανάλι μεταφοράς δεδομένων παρουσία ή απουσία θορύβου
• Η χωρητικότητά καναλιού
• Τα αποτελέσματα της παρουσίας θορύβου στο κανάλι
• Οι μέθοδοι κωδικοποίησης καναλιού (όπως, αλγεβρικοί κώδικες, κώδικες Hamming, συγκεραστικοί κώδικες) για ανίχνευση και διόρθωση λαθών.

Προτεινόμενα Συγγράμματα

• Σημειώσεις διδάσκοντα
• Thomas M. Cover & Joy A. Thomas (2006) : Elements of Information Theory, Second Edition, Wiley, ISBN: 0-471-24195-4.
• MacKay D.J.C. (2003): Information Theory, Inference, and Learning Algorithms, Cambridge University Press

Πρόσθετη βιβλιογραφία

Στο σύστημα ΕΥΔΟΞΟΣ αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα και ιδιαίτερα στις τεχνολογίες του φυσικού στρώματος.  Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

• να γνωρίζουν ενδελεχώς τις αρχές που διέπουν τη μετάδοση στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα
• να αναγνωρίζουν τις διακριτές λειτουργίες ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος,
• να διακρίνουν και να εξηγούν τα μαθηματικά εργαλεία περιγραφής των λειτουργιών ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος, καθώς και
• να εφαρμόζουν τις μαθηματικές έννοιες και τα αντίστοιχα μαθηματικά εργαλεία στην ανάλυση και τη σύνθεση υπαρχόντων και νέων  αναλογικών και ψηφιακών τηλεπικοινωνιακών συστημάτων.

Η εργαστηριακή ενασχόληση στοχεύει στην βαθύτερη κατανόηση των εννοιών σε πρακτικά συστήματα και στην αναγνώριση και εφαρμογή της θεωρίας σε πραγματικά προβλήματα.  Με την επιτυχή ολοκλήρωση των εργαστηριακών μαθημάτων οι φοιτητές θα  εξοικειωθούν με τον εργαστηριακό εξοπλισμό και θα είναι σε θέση:

• να αναγνωρίζουν τις διακριτές λειτουργίες του εξοπλισμού και
• να αξιοποιούν τα μετρητικά όργανα για παρατήρηση, μέτρηση και σύγκριση πραγματικών σημάτων.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Γίνεται εισαγωγή στη θεωρία σημάτων (κατηγορίες και στοιχειώδη σήματα, στοιχειώδεις μετατροπές σημάτων) και των συστημάτων στις Τηλεπικοινωνίες (κατηγορίες, Γραμμικά Χρονικά Αμετάβλητα συστήματα) και εισάγονται οι έννοιες της κρουστικής απόκρισης, της συνέλιξης, της αυτοσυσχέτισης και ετεροσυσχέτισης. Στη συνέχεια παρουσιάζεται ο τρόπος αναπαράστασης των σημάτων στην περίπτωση των ψηφιακών τεχνικών διαμόρφωσης εισάγοντας τη Γεωμετρική αναπαράσταση σημάτων (διανύσματα στους χώρους, συναρτησιακός χώρος, βάσεις και ανάπτυξη σημάτων σε ορθογώνια σήματα, ορθοκανονικοποίηση Gram-Schmidt, γραμμικά συστήματα και ιδιοσυναρτήσεις).

Γίνεται παρουσίαση των Σειρών Fourier (ανάπτυξη περιοδικών σημάτων σε σειρές Fourier, ιδιότητες, πραγματικά σήματα και ανάπτυξη σε Τριγωνομετρικές Σειρές Fourier, απόκριση ΓΧΑ συστημάτων σε περιοδικά σήματα, Θεώρημα Parseval για περιοδικά σήματα) καθώς επίσης και του Μετασχηματισμού Fourier (μετασχηματισμός Fourier για πραγματικά σήματα, ιδιότητες, μετασχηματισμός Fourier για περιοδικά σήματα, φασματικές πυκνότητες ενέργειας & ισχύος). Ακολούθως οι φοιτητές εισάγονται στην έννοια των Φίλτρων και του Θορύβου (είδη ιδανικών φίλτρων – χαρακτηριστικές, μετάδοση χωρίς παραμορφώσεις και είδη παραμορφώσεων, λευκός θόρυβος και φασματική πυκνότητα ισχύος θορύβου). Γίνεται αναφορά στην εφαρμογή της Ανάλυσης Fourier στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα παρουσιάζοντας το θεώρημα της δειγματοληψίας. Αναπτύσσεται η έννοια των ζωνοπερατών σημάτων και συστημάτων με τη βοήθεια του μετασχηματισμού Hilbert, της προ-περιβάλλουσας και της μιγαδικής περιβάλλουσας.

Τέλος μελετώνται οι τεχνικές αναλογικής διαμόρφωσης (πλάτους και συχνότητας) και οι αντίστοιχες διαδικασίες διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης.

Προτεινόμενα Συγγράμματα

Πρόσθετη βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον ΕΥΔΟΞΟ αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στα πλαίσια του μαθήματος διδάσκονται οι βασικές αρχές που διέπουν την ανάπτυξη έργων λογισμικού, παρουσιάζονται τα πιο διαδεδομένα Μοντέλα Κύκλου Ζωής Λογισμικού, καθώς και μεθοδολογίες, τεχνικές και εργαλεία για τη συστηματοποιημένη ανάλυση, σχεδίαση, ανάπτυξη, έλεγχο, λειτουργία και συντήρηση συστημάτων καλής ποιότητας λογισμικού μέσα σε συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα και προϋπολογισμό ακολουθώντας τη δομημένη και την αντικειμενοστρεφή προσέγγιση.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Εξηγεί τις βασικές έννοιες, μεθοδολογίες και τεχνικές που χρησιμοποιούνται σε κάθε φάση του κύκλου ζωής λογισμικού.
• Αξιολογεί και να επιλέγει το κατάλληλο μοντέλο κύκλου ζωής λογισμικού.
• Σχεδιάζει διαγράμματα χρησιμοποιώντας τη γλώσσα μοντελοποίησης UML (Unified Modelling Language) για την ανάλυση απαιτήσεων, το σχεδιασμό και την ανάπτυξη συστημάτων λογισμικού.
• Εφαρμόζει τεχνικές ελέγχου για τον έλεγχο συστημάτων λογισμικού (επικύρωση και επαλήθευση).

Περιεχόμενα

• Εισαγωγή / Γνωριμία με την Τεχνολογία Λογισμικού, Αρχές Τεχνολογίας Λογισμικού, Προβλήματα στην ανάπτυξη έργων λογισμικού
• Μοντέλα κύκλου ζωής λογισμικού – Γνωριμία, ταξινόμηση και κριτική τοποθέτηση γενικών ποιοτικών χαρακτηριστικών τους
• Ανάλυση και Προδιαγραφή απαιτήσεων – Παρουσίαση διαδικασιών προσδιορισμού και τρόπων περιγραφής απαιτήσεων με την προσέγγιση της Δομημένης Ανάλυσης
• Μοντέλα Παράστασης Λογισμικού, Έγγραφο Προδιαγραφών Απαιτήσεων Λογισμικού
• Μεθοδολογίες Ανάλυσης και Σχεδίασης αντικειμενοστρεφών συστημάτων, Ενοποιημένη Γλώσσα Μοντελοποίησης (UML)
• Διαγράμματα Περιπτώσεων Χρήσης
• Διαγράμματα Κλάσεων και Αντικειμένων
• Διαγράμματα Αλληλεπίδρασης
• Διαγράμματα Καταστάσεων
• Σχεδίαση συστημάτων λογισμικού, Αρχιτεκτονική Σχεδίαση
• Παραγωγή πηγαίου κώδικα (κωδικοποίηση) – Επιθυμητά χαρακτηριστικά – Τεχνικές συγγραφής και καλές πρακτικές κωδικοποίησης
• Έλεγχος ορθής λειτουργίας λογισμικού – Τεχνικές ελέγχου – Διόρθωση σφαλμάτων
• Εργαλεία ανάπτυξης λογισμικού (CASE tools)
• Εφαρμογές με UML

Προτεινόμενα Συγγράμματα

Πρόσθετη βιβλιογραφία

Στο σύστημα ΕΥΔΟΞΟΣ αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στα πλαίσια του μαθήματος διδάσκονται οι βασικές δομές δεδομένων και η χρήση τους στην ανάπτυξη προγραμμάτων και εφαρμογών λογισμικού. Ο στόχος του μαθήματος είναι να εξοικειωθούν οι φοιτητές με την έννοια της οργάνωσης δεδομένων στην κύρια μνήμη του υπολογιστή, το ρόλο των δομών δεδομένων στην υλοποίηση αλγορίθμων, και με θέματα απόδοσης και κλιμάκωσης για μεγάλα σύνολα δεδομένων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής /τρια θα είναι σε θέση:

• να έχει κατανοήσει τις βασικές έννοιες οργάνωσης δεδομένων και τρόπων πρόσβασης στην κύρια μνήμη του υπολογιστή
• να επιλέγει την καταλληλότερη δομή δεδομένων προς χρήση σε εφαρμογές λογισμικού που αναπτύσσει
• να υπολογίζει την πολυπλοκότητα αλγορίθμων που χρησιμοποιούν δομές δεδομένων ως προς το χρόνο εκτέλεσης και το χώρο μνήμης που καταλαμβάνουν τα υποκείμενα δεδομένα.

Περιεχόμενα

• Εισαγωγή, στόχος μαθήματος, ανάλυση πολυπλοκότητας ως εργαλείο αποτίμησης της απόδοσης πράξεων σε δομές δεδομένων
• Πίνακες
• Στοίβες και ουρές.
• Συνδεδεμένες λίστες, απλά συνδεδεμένες, διπλά συνδεδεμένες, κυκλικές λίστες
• Απλή ταξινόμηση (bubblesort, selectionsort, insertionsort)
• Δυαδικά δέντρα, δυαδικά δέντρα αναζήτησης
• Ισοζυγισμένα δυαδικά δέντρα αναζήτησης
• Ουρές προτεραιότητας, εισαγωγικά στοιχεία προχωρημένης ταξινόμησης
• Ερυθρόμαυρα δέντρα, 2-3-4 δέντρα
• Δέντρα πολλαπλών δρόμων, Β-δέντρα
• Πίνακας κατακερματισμού
• Δομές δεδομένων με τη μορφή γράφων, τρόποι αναπαράστασης (πίνακας και λίστα γειτνίασης), βασικοί αλγόριθμοι αναζήτησης (αναζήτηση κατά βάθος και κατά πλάτος)
• Επανάληψη

Προτεινόμενα Συγγράμματα

Πρόσθετη βιβλιογραφία

Στο σύστημα ΕΥΔΟΞΟΣ αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.