15-251 Tietojenkäsittelytieteen suuret teoreettiset ideat

Tervetuloa 15-251:een! Tällä kurssilla tarkastellaan teoreettisen tietojenkäsittelytieteen kehitystä filosofisesta ja historiallisesta näkökulmasta. Siitä lähtien, kun ihmiset ovat käyttäneet kivikasaa numeroiden esittämiseen ja käsittelyyn, he ovat vähitellen kehittäneet abstraktin sanaston, jonka avulla he voivat esittää maailmaansa matemaattisesti. Muinaiset, erityisesti kreikkalaiset, ymmärsivät, että he pystyivät johdonmukaisesti päättelemään esitystapojaan vaiheittain. Toisin sanoen laskemalla abstrakteilla malleilla he pystyivät kuvaamaan ja ennustamaan ympäröivän maailman kuvioita.

Tällä kurssilla palaamme matematiikan kehitykseen laskennallisesta näkökulmasta. Vastaavasti tutkimme matemaattisesti itse laskennan luonnetta. Mitä on laskenta? Mikä on periaatteessa laskettavissa? Mitä on erityisen helppoa tai erityisen vaikeaa laskea? Missä määrin laskennan luontainen luonne muokkaa sitä, miten opimme ja ajattelemme maailmasta?

Edellytykset: (15-122 tai 15-150) ja (21-127 tai 21-128 tai 15-151)

Organisaatio

Luennot pidetään joka tiistai ja torstai klo 9:00-10:20 GHC 4401:ssä. Viikoittaisia kertausjaksoja pidetään perjantaisin. Kertausjaksoilla täydennetään luentomateriaalia ja harjoitellaan ongelmien käsittelyä pienryhmissä. Osallistu siihen kertausjaksoon, johon olet ilmoittautunut. Useimmilla luennoilla ja kertausjaksoilla pidetään läsnäolomittaus. Tämä vaikuttaa osallistumisarvosanaanne lukukauden lopussa (ks. arvosteluosio jäljempänä).

Lisäksi keskiviikkoisin klo 18:30-19:50 järjestetään ”kotitehtävien kirjoittamisistuntoja”. Lisätietoja näistä istunnoista löytyy alla olevasta kohdasta Kotitehtäväjärjestelmä.

Lähteet

Kurssilla ei ole pakollista tekstiä. Materiaali on melko monipuolista, eikä mikään standarditeksti sisällä sitä. Luennot nauhoitetaan ja linkit videotallenteisiin sekä dioihin löytyvät kurssin verkkosivuilta. Useimmista luennoista toimitetaan luentomonisteet. Jos haluat tutustua kirjoihin, jotka sisältävät osan kurssin materiaalista, suosittelemme seuraavia:

  • ”Introduction to the Theory of Computation” by Michael Sipser
  • ”The Nature of Computation” by Cristopher Moore and Stephan Mertens
  • Viestintä kurssin henkilökunnan kanssa

    Jokainen opiskelija on velvollinen kirjautumaan kurssin Piazza-sivulle! Kurssiin liittyvät ilmoitukset tehdään Piazza-sivun kautta, joten sinun on tarkistettava Piazza-sivu joka päivä.

    Jos sinulla on kysymys luentokäsitteestä tai kotitehtävän sanamuodosta, on hyvin mahdollista, että muilla kurssin opiskelijoilla on sama kysymys. Näin ollen suosittelemme vahvasti kysymyksesi lähettämistä Piazza-palveluun. Pidä keskustelu kohteliaana ja varo antamasta tietoja kotitehtävien ratkaisuista. Jos sinulla on henkilökohtaisesti sinua koskeva kysymys, lähetä sähköpostia opinto-ohjaajallesi tai jollekin opettajista. Jos haluat tehdä arvostelupyynnön, ota yhteyttä suoraan kyseisen kysymyksen arvostelleeseen TA:han.

    Kaikki kurssin opettajat pitävät viikoittaisia vastaanottoaikoja – ajat ja paikat ilmoitetaan kurssin verkkosivulla. Sinua kehotetaan vahvasti osallistumaan toimistotunteihin. Itse asiassa kotitehtävät on laadittu olettaen, että saat tukea toimistotunneilla.

    Arvosana

    Arvosana riippuu seuraavista tekijöistä.

    Kotitehtävät. Kotitehtäviä tulee olemaan 12 kappaletta.

    Keskikokeet. Välikokeita on 2 kappaletta (1.3., 19.4., klo 18:30-21:30). Merkitkää kalenteriinne.

    Loppukoe. Loppukoe pidetään lukukauden lopussa.

    Luokkaan osallistuminen. Tämä perustuu pääasiassa läsnäoloon. Muita tekijöitä ovat kysymysten esittäminen ja niihin vastaaminen luokassa, luennoilla ja keskustelupalstalla.

    Numeerinen arvosanasi lasketaan seuraavan taulukon mukaisesti.

    Kurssin osa Paino
    Kotitehtävät 30%
    Välioppilaskurssi 1 20%
    Keskimmäinen lukukausi 2 20%
    Loppukoe 25%
    Osallistuminen 5%

    Puolivälissä-lukukauden puolivälissä, ilmoitetaan kirjainarvosanojen raja-arvot.

    Jos kirjainarvosanasi on lukukauden lopussa alle C, laskemme myös arvosanasi seuraavan taulukon avulla ja annamme korkeamman arvosanan. Suurin kirjainarvosana, jonka voit saada vaihtoehtoisella arvostelujärjestelmällä, on C.

    Kurssin osa Paino
    Kotitehtävät 30 % (alimmat 4 kotitehtävää puolet-painotettu)
    Korkeampi välikoe 30%
    loppukoe 35%
    Osallistuminen 5%

    Läksyjen tekojärjestelmä

    Läksyjen teko on kiistatta tämän kurssin tärkein osa. Ongelmien ratkaiseminen on ainoa tapa hallita materiaalia.

    On joitakin yleisiä sääntöjä, jotka koskevat kaikkia kotitehtävien kysymyksiä:

  • Et saa jakaa kirjallista materiaalia kenenkään kanssa.
  • Et saa keskustella ongelmien ratkaisuista Piazzalla tai muulla keskustelufoorumilla. (Olet tervetullut esittämään Piazza-sivustolla kysymyksiä, jotka eivät paljasta ratkaisuideoita).
  • Et voi pyytää vastauksia kotitehtäväkysymyksiin, eli et voi pyytää ketään antamaan sinulle ratkaisua ongelmaan ennen kotitehtävien kirjoittamista.
  • Yleisten käsitteiden etsiminen internetistä on sallittua. Erityisten avainsanojen googlaaminen, jotka sattuvat esiintymään jossakin kotitehtäväkysymyksessä, on kielletty.
  • Lähteitäsi on aina siteerattava, mukaan lukien henkilöt, joiden kanssa olet työskennellyt.
  • Kotitehtävien yhteistoiminnallisissa osuuksissa sinun on mietittävä ongelmaa 15 minuuttia ennen kuin alat keskustella siitä jonkun muun kanssa.
  • Jos työskentelet julkisesti näkyvällä valkotaululla/taululla, sinun on pyyhittävä kaikki sisältö pois, kun olet lopettanut.
  • Jos sinulla on epäilyksiä siitä, onko jokin asia sääntöjen mukaista vai ei, älä epäröi ottaa yhteyttä kurssin henkilökuntaan.

    Kysymystyypit: Kotitehtävässä on 4 kysymystyyppiä, ja jokaisessa kysymyksessä on selvästi merkitty kysymystyyppi.

    SOLO – Sinun on työstettävä kysymykset itse. Edellä mainittujen sääntöjen lisäksi et saa keskustella näistä kysymyksistä kenenkään muun kuin kurssin henkilökunnan kanssa.

    RYHMÄ – Nämä kysymykset on ratkaistava kolmen tai neljän hengen ryhmissä. Näiden kysymysten työstäminen yksin ei ole sallittua. Ryhmän jäsenet on ilmoitettava selvästi. Voit vaihtaa ryhmääsi viikosta toiseen, mutta sinulla voi olla korkeintaan yksi ryhmä viikossa. Muiden kuin ryhmäläistesi kanssa voit keskustella näistä kysymyksistä kurssin henkilökunnan kanssa.

    AVOIMAINEN YHTEISTYÖ – Voit keskustella näistä kysymyksistä kenen tahansa haluamasi kurssilaisen kanssa. Edellä mainittujen yleisten sääntöjen lisäksi ei ole muita sääntöjä tämäntyyppisille kysymyksille.

    OHJELMOINTI – Kaikki kotitehtävät eivät sisällä ohjelmointikysymystä, mutta jotkut saattavat sisältää. Tällaisiin kysymyksiin sovelletaan SOLO-sääntöjä. Sinun on lähetettävä ohjelmasi Autolabiin viimeistään klo 18:30 sinä päivänä, jolloin kotitehtävä on palautettava.

    Kotitehtävien kirjoitustuokiot: Et anna kirjoitettuja ratkaisuja jokaiseen kotitehtävän kysymykseen. Joka keskiviikko klo 18:30-19:50 DH 2210:ssä järjestetään kotitehtävien kirjoitustilaisuus. Tällä istunnolla valitsemme satunnaisesti osajoukon kotitehtävien kysymyksistä, ja teidän on kirjoitettava ratkaisut näihin ongelmiin yksilöllisesti tässä valvotussa tilassa. Odotamme, että olet jo ennen keskiviikkoiltaa harjoitellut jokaisen kotitehtävän kysymyksen ratkaisun kirjoittamista. Siksi näiden kotitehtävien kirjoittamisen pitäisi olla suhteellisen suoraviivaista ja stressitöntä.

    Kirjoituksenne ja esityksenne laadulla on paljon merkitystä, joten varmistakaa, että ratkaisunne on hyvin selkeästi selitetty. Jos et ole varma jostain asiasta, tai luulet, että väitteessäsi on aukko, ilmoita nämä selvästi kirjoituksessasi (saat enemmän pisteitä tekemällä näin kuin kirjoittamalla väärän väitteen!!). Älä yritä myydä väärää tai epätäydellistä todistusta! Jos jätät kysymyksen kokonaan tyhjäksi, saat 20 % kyseisen kysymyksen pisteistä.

    On erittäin tärkeää, että opit virheistäsi ja korjaat ne. Tästä syystä sen jälkeen, kun olet saanut arvostellut kotitehtäväsi takaisin, sinulla on mahdollisuus lähettää uudelleen ratkaisut, jotka olet tehnyt väärin (määräaika ilmoitetaan myöhemmin). Jos palautatte täysin oikean ja hyvin kirjoitetun ratkaisun, saatte takaisin 25 % kyseisen kysymyksen menetetyistä opintopisteistä.

    Huijaaminen

    Ymmärrämme, että useimmat teistä eivät koskaan harkitsisi huijaamista missään muodossa. On kuitenkin pieni vähemmistö opiskelijoita, joiden kohdalla näin ei ole. Aiemmin, kun olemme saaneet oppilaita kiinni huijaamisesta, he ovat usein väittäneet, etteivät he ole ymmärtäneet sääntöjä ja rangaistuksia. Ensimmäisen kotitehtävän yhteydessä teidän on vahvistettava, että olette lukeneet ja ymmärtäneet huijaussäännöt. Lue Carnegie Mellon University Policy on Academic Integrity. Seuraavassa on joitakin selkeitä esimerkkejä huijaamisesta:

  • Kopioiminen toiselta opiskelijalta tentin tai kotitehtävien kirjoittamisen aikana.
  • Keskusteleminen SOLO-ongelmasta ennen kotitehtävien kirjoittamista jonkun sellaisen henkilön kanssa, joka ei kuulu kurssin henkilökuntaan.
  • Googlaamalla tiettyjä avainsanoja, jotka sattuvat esiintymään jossakin kotitehtäväkysymyksessä.
  • Kirjoitetun ratkaisun luonnoksen näyttäminen jollekin toiselle opiskelijalle.
  • Apun saaminen joltakulta henkilöltä, jota et tunnusta ratkaisussasi.
  • Tenttiin liittyvien tietojen vastaanottaminen opiskelijalta, joka on jo suorittanut tentin.
  • Yritys murtautua mihinkään 15-251-infrastruktuurin osaan.
  • Katsominen jonkun toisen työtä AFS:ssä, vaikka tiedostojen käyttöoikeudet sen sallivatkin.
  • Valehtiminen kurssin henkilökunnalle.
  • Seuraukset: Rangaistus huijaamisesta voi vaihdella 10 %:n vähennyksestä kurssin kokonaiskeskiarvosta (eli arvosanan pudotuksesta) kurssin suoraan hylkäämiseen. Lisäksi useimmissa tapauksissa lähetetään kirje dekaanille, joka päättää jatkoseuraamuksista.

    Pidennys- ja korvauskäytäntö

    Hyväksymme mielellämme opiskelijoita, jotka tarvitsevat Larry Powellin toimiston hyväksymää pidennettyä aikaa. Ota yhteyttä johonkin opettajista, jos olet tällaisessa tilanteessa.

    Lisätenttejä, tenttejä tai kotitehtävien kirjoitustuokioita ei järjestetä, paitsi jos kyseessä on dokumentoitu lääketieteellinen tai perheeseen liittyvä hätätilanne tai muu yliopiston hyväksymä poissaolo. Flunssa tai tietokoneen kaatuminen eivät valitettavasti kelpaa anteeksipyydetyksi poissaoloksi.

    Hyvinvointi ja onnellisuus

    Me välitämme kovasti hyvinvoinnistasi ja onnellisuudestasi!!! Ole tietoinen siitä, että kaikki kurssin henkilökuntaan kuuluvat ovat aina käytettävissä neuvontaa tai keskustelua varten, ja sinun kannattaa käydä toimistotunneilla niin usein kuin haluat akateemista ja ei-akateemista keskustelua varten.

    Tiedä kuitenkin myös, että yliopisto tarjoaa palveluita, joita voit halutessasi hyödyntää jossain vaiheessa lukukauden aikana. Jos olet joskus epävarma niistä, törmäät ongelmaan tai haluat lisätietoja, ota rohkeasti yhteyttä ohjaajiin.

    Kattavan luettelon CMU:n terveyspalveluista löydät täältä.

    CMU:n poliisilaitos

    Älä epäröi soittaa CMU:n poliisille hätätilanteessa tai jos olet kiinnostunut käyttämään heidän palveluitaan hyväksenne.

  • Website: http://www.cmu.edu/police/welcome.html
  • Hätäpuhelinnumero: 412-268-2323
  • Ei-hätäpuhelinnumero: 412-268-6232
  • Neuvonta- ja psykologipalvelut (CAPS)

    CAPS:n henkilökunta on kesällä suppeampi, mutta se on silti käytettävissäsi. He tarjoavat terapiaa, kriisitukea jne., ja sinun kannattaa kääntyä CAPS:n puoleen saadaksesi neuvontaa, jos sinulla on vaikeuksia, olivatpa ongelmasi mielestäsi kuinka pieniä tahansa. Jos CAPS ei pysty auttamaan sinua asianmukaisesti, he tekevät myös lähetteitä ja peruskonsultaatioita auttaakseen sinua löytämään tarvitsemasi.

  • Aukioloajat: Maanantaista perjantaihin klo 8:30-17:00
  • Puhelinnumero: 412-268-2922
  • Sijoituspaikka: 2. kerros, Morewood Gardens, E-Tower
  • Yliopiston terveyspalvelut

    Terveyspalvelut voivat auttaa sinua samaan tapaan kuin lääkäri, mutta ne tarjoavat myös kokonaisvaltaista hoidonohjausta ja terveyden edistämispalveluja.

  • Ajat: M, Tu, W: 8:30-19:00, Th: 10:00-19:00, F: 8:30-17:00, La: 11:00-15:00
    Huomautus: Kun UHS on suljettu, soita numeroon 1(844)881-7176.
  • Varaa aika HealthConnectin kautta klikkaamalla tästä.
  • Kokonaisvaltaisen hoidonohjauksen johtaja: Diane Dawson, 412-268-9171
  • 15-251 Hyvinvointiapu

    Jos huomaat kamppailevasi jollakin tavalla tai haluat yksinkertaisesti keskustella siitä, miltä sinusta tuntuu 251 tai vain jutella, ota yhteyttä johonkin seuraavista henkilöistä tai apulaisopettajaasi sopiaksesi rennon tapaamisen.

  • Anil Ada (ohjaaja):
  • Bernhard Haeupler (ohjaaja):
  • Anna Tan (Head CA):
  • Chris Liu (Head CA):
  • Vastaa

    Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.