Informatika a komunikační technika pro kvintány

Hodiny

Kvinta A

5. záříOrganizační hodina. Malá písemka z historie počítačů.
10. záříSeznamování. Základy elektroniky. Cvičení: obvod s RGB diodou.Elektronika
12. září Test: jak správně a jak špatně zapojit diodu; řešení. Seznámení s logickým hradlem, experimentování s logickou operací.
17. září Logické operace AND, OR, NOT a dále implikace, XOR, NAND. Domácí úkol: vyjádřete (x XOR y) pomocí operací NAND.Logika
19. září Test (nehodnocený): vyjádřete ((NOT x) OR y) pomocí NAND. Opakování logických operací. Domácí úkol: objasněte, co dělá tento obvod.
24. září Test: fungování obvodu s dvěma hradly. Jednoduchá paměť set-reset pomocí NAND hradel.Logické obvody
26. září Paměť s datovým a řídicím vstupem podle úkolu na minule. Přemýšlení, jak sestavit vypínač s jediným tlačítkem.
1. října hodina odpadla, Adam byl nemocný.
3. října Dokončení vypínače z minula. Binární zápis přirozených čísel a sčítání. Domácí úkol je v Bakalářích.
3. října Sčítací obvod složený z několika sčítaček.Logické obvody
8. října Opakování elektroniky, úvod k programovatelným počítačům.Historie
10. října Von Neumannova architektura, řešení těžkých úloh (např. luštění sudoku) pomocí opakování.
15. října Hra na počítač: instrukční sada a adresování paměti (pravidla hry).Návrh počítače
17. října Složitější programy ve hře na počítač; struktura kódu. Domácí úkol: program, který vypíše aspoň šest písmen.Hra na počítač
22. října Opakování ve hře na instrukční sadu: instrukce porovnání, podmíněný skok a přičtení jedničky.
24. října Jazyk Assembler spouštěný v simulátoru počítače.
31. října Soutěž o nejpomalejší program v Assembleru.
5. listopadu Cvičení v Assembleru: opakování pomocí několika registrů. Princip substituce.
9. listopadu Ukázky velice pomalých programů a neřešitelných úloh. Cellular automat (Game of Life) a Mandelbrotova množina jako ukázky chaotického chování systémů.
12. listopadu Základy Javascriptu: výstup, proměnná, cyklus. Úkol: program, který do konzole vypíše postupně "10 malých černoušků", "9 malých černoušků" a tak dál, až "1 malých černoušků".Javascript
14. listopadu Nehodnocená písemka: sečtěte pomocí cyklu čísla v daném rozsahu.
19. listopadu Základy práce s deskou ESP-32: připojení, rozsvícení diody.Deska ESP-32
21. listopadu Anarchie v dějepise: Kahoot a hra Slovník
26. listopadu Obecný úvod k pololetním projektům, ukázky.
28. listopadu Blikání diodou pomocí cyklu
3. prosince Funkce a události. Cvičení: časovaná bomba.Události
5. prosince Připojení wifi a jednoduchý webový server.Wifi
10. prosince Vrstvy sítě, zabezpečení a základy HTTP spojení. Domácí úkoly:
  • rozmyslete si, jak zajistit přihlášení jménem a heslem na síti, kde všichni všechno slyší
  • otevřete si Nástroje vývojáře na libovolné stránce a podívejte se, kolik požadavků proběhlo a jakých
Sítě
12. prosince Zabezpečení na síti a přihlašování. Úkol bez písemky: jestli chcete, nainstalujte si doma Wireshark. Sítě
17. prosince Symetrická a asymetrická kryptografie. Osobní certifikáty a šifrovaný mail.
Domácí úkol: posíláme si po síti barvy a všichni to vidí. Jakékoliv dvě barvy můžeme smíchat, ale ze směsi nejde zpátky určit, co jsme míchali. Jak se s kamarádem tajně domluvit na nějakém přesném odstínu?
19. prosince Šifrovací cvičení. Tor a bezpečnost na síti.

Kvinta B

5. záříOrganizační hodina. Malá písemka z historie počítačů.
10. záříSeznamování. Základy elektroniky. Cvičení: obvod s RGB diodou.Elektronika
12. září Test: jak správně a jak špatně zapojit diodu; řešení. Seznámení s logickým hradlem, experimentování s logickou operací.
17. září Logické operace AND, OR, NOT a dále implikace, XOR, NAND. Domácí úkol: vyjádřete (x XOR y) pomocí operací NAND.Logika
19. září Test (nehodnocený): vyjádřete ((NOT x) OR y) pomocí NAND. Opakování logických operací. Domácí úkol: objasněte, co dělá tento obvod.
24. září Test: fungování obvodu s dvěma hradly. Jednoduchá paměť set-reset pomocí NAND hradel.Logické obvody
26. září Paměť s datovým a řídicím vstupem podle úkolu na minule. Přemýšlení, jak sestavit vypínač s jediným tlačítkem.
1. října hodina odpadla, Adam byl nemocný.
3. října Dokončení vypínače z minula. Binární zápis přirozených čísel a sčítání. Domácí úkol je v Bakalářích.
8. října Sčítací obvod složený z několika sčítaček.Logické obvody
10. října opakování elektroniky, úvod k programovatelným počítačům.Historie
15. října Analogová a digitální paměť, adresování paměti. Mooreův zákon.Počítačová paměť
17. října Digitální a analogové technologie
22. října Hra na počítač: instrukční sada a von Neumannova architektura (pravidla hry).Hra na počítač
24. října Opakování v programu a nepodmíněný skok.
31. října Pevný počet opakování a podmíněný skok. Domácí úkol: program, který vypíše "HUTUTUTUTUTU" a skončí.
5. listopadu Písemka: opakování pomocí podmíněného skoku.
9. listopadu Úvod do Assembleru ve webovém simulátoru, práce s pamětí. Soutěž o nejpomalejší program. Domácí úkol: napište program, který bude mít Execution Time přesně 1000 kroků.Assembler
12. listopadu Opravný termín písemky z 5. listopadu: napište program, který poběží daný počet kroků (číslo mezi 2000 a 5000). Doporučeno programovat v Assembleru, protože to pak jde rovnou vyzkoušet.
14. listopadu Ukázky velice pomalých programů a neřešitelných úloh. Cellular automat (Game of Life) a Mandelbrotova množina jako ukázky chaotického chování systémů.
19. listopadu Základy Javascriptu: výstup, proměnná, cyklus. Domácí úkol: program v Javascriptu, který spočítá výraz 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 pomocí cyklu.Javascript
21. listopadu Písemka ze základů Javascriptu. Úvod k pololetním projektům
26. listopadu Diskuze témat na pololetní projekty. Ukázka wifi spojení a měření světla.
28. listopadu Základy práce s deskou ESP-32: připojení, rozsvícení diody.Deska ESP-32
3. prosince Blikání diodou pomocí cyklu
5. prosince Funkce a události. Cvičení: časovaná bomba. Úkol: program, který po pěti vteřinách vypíše "Teď se to stalo" a po deseti vteřinách vypíše "Stalo se to znova".Události
10. prosince Písemka: události časovače. Jednoduchý webový server a klient.Wifi
12. prosince Oprava písemky z minula: rozsvícení diody časovačem. Cvičení: rozsvěcení diody přes wifi. Sítě
17. prosince Vysvětlení od minula: síťové vrstvy; síťové připojení a zabezpečení wifi; protokol HTTP. Zabezpečené přihlášení. Ukázka: Wireshark.
Domácí úkol: posíláme si po síti barvy a všichni to vidí. Jakékoliv dvě barvy můžeme smíchat, ale ze směsi nejde zpátky určit, co jsme míchali. Jak se s kamarádem tajně domluvit na nějakém přesném odstínu?
  • přítomnost
  • 19. prosince Osobní certifikáty, protokol HTTPS a šifrovaný e-mail. Šifrovací cvičení. Tor a bezpečnost na síti.
    24. prosince až 3. ledna jsou vánoční prázdniny
    7. ledna Cvičení: návrh síťové infrastruktury v praktických situacích. Domácí úkol: sepište, co budete potřebovat na pololetní projekt.
    9. ledna Zapojení obvodu pro pololetní projekt, hotový proof of concept. Můžete vycházet z hotových ukázek.
    14. ledna Pokračování na pololetních projektech, stavový diagram programu.
    16. ledna Dokončení pololetních projektů, uživatelské rozhraní.
  • přítomnost
  • 21. ledna Test ze síťování: náhodně vybraných 10 otázek z těchto padesáti. Ukázka síťového útoku. Zabezpečení a lámání hesel hrubou silou. Komprese, entropie a rychlost stahování souborů ze sítě.
    23. ledna Odevzdání pololetních projektů. Stručné představení všech pololetních projektů (povídání na 3 minuty pro každou dvojici)
    28. ledna Odbočka: kvantové počítače v simulátoru a jejich význam
    29. ledna Pololetní konference
    30. ledna Úvod do druhého pololetí: ničení webových stránek

    Učivo

    Obsah hodin je plánovaný tak, aby navazoval do několika velkých celků. Pokud jste hodinu zameškali anebo zaspali, je důležité, abyste se znalosti pokusili doplnit. Pokud něco z výuky není jasné, neváhejte se zeptat při hodině – to se týká i učiva probíraného dávno.

    Pololetní projekty

    Ve dvojici (u složitějších zadání i ve trojici) musí každý kvintán sestavit malý projekt, který používá desku ESP-32. Další potřebná zařízení (tlačítka, reproduktory, displeje, čidla na světlo, zvuk a tak) budou k půjčení ve škole, pokud nepůjde o něco zvlášť drahého. Konkrétní zadání si domlouvají studenti sami.

    Seznam zadání je na samostatné stránce.

    Plán

    Hodnocení