15-251 Grandes idées théoriques en informatique

Bienvenue au 15-251 ! Ce cours prendra une perspective philosophique et historique sur le développement de l’informatique théorique. Depuis l’utilisation d’un tas de pierres pour représenter et manipuler les nombres, les humains ont progressivement développé un vocabulaire abstrait avec lequel ils peuvent représenter mathématiquement leur monde. Les anciens, en particulier les Grecs, ont compris qu’ils pouvaient raisonner de manière cohérente sur leurs représentations en procédant par étapes. En d’autres termes, en calculant dans des modèles abstraits, ils pouvaient décrire et prédire des modèles dans le monde qui les entourait.

Dans ce cours, nous allons revisiter le développement des mathématiques d’un point de vue computationnel. Inversement, nous étudierons mathématiquement la nature de la computation elle-même. Qu’est-ce que le calcul ? Qu’est-ce qui est calculable, en principe ? Qu’est-ce qui est particulièrement facile, ou particulièrement difficile, à calculer ? Dans quelle mesure la nature inhérente du calcul façonne-t-elle la façon dont nous apprenons et pensons au monde ?

Conditions préalables : (15-122 ou 15-150) et (21-127 ou 21-128 ou 15-151)

Organisation

Les cours auront lieu tous les mardis et jeudis de 9h00 à 10h20 au GHC 4401. Il y aura des sections de récitation hebdomadaires qui auront lieu les vendredis. Les récitations seront utilisées pour compléter le matériel de cours et pour s’entraîner à travailler sur des problèmes en petits groupes. Veuillez assister à la séance de récitation à laquelle vous vous êtes inscrit. Nous prendrons note de votre présence à la plupart des cours et des récitations. Cela entrera en ligne de compte dans votre note de participation à la fin du semestre (voir la section Notation ci-dessous).

En outre, les mercredis de 18h30 à 19h50 seront utilisés pour des « sessions de rédaction de devoirs ». Plus d’informations sur ces sessions peuvent être trouvées dans la section Système de devoirs ci-dessous.

Ressources

Il n’y a pas de texte obligatoire pour le cours. Le matériel est assez diversifié, et aucun texte standard ne le contient. Les conférences seront enregistrées et les liens vers les enregistrements vidéo ainsi que les diapositives seront fournis sur le site Web du cours. Nous fournissons des notes de cours pour la plupart des conférences. Si vous souhaitez consulter des livres qui contiennent une partie du matériel de cours, nous vous recommandons les suivants :

  • « Introduction à la théorie du calcul » par Michael Sipser
  • « La nature du calcul » par Cristopher Moore et Stephan Mertens
  • Communication avec le personnel du cours

    Chaque étudiant est tenu de s’inscrire à la page Piazza du cours ! Les annonces liées au cours seront faites à l’aide de Piazza, vous devez donc consulter Piazza tous les jours.

    Si vous avez une question sur un concept de cours ou une formulation sur un problème de devoir, il y a de fortes chances que d’autres étudiants de la classe aient la même question. Ainsi, nous vous recommandons fortement de poster votre question sur Piazza. Veillez à ce que la discussion reste polie et à ne pas donner d’informations sur les solutions des devoirs. Si vous avez une question qui vous concerne personnellement, veuillez envoyer un courriel à votre assistant technique ou à l’un des instructeurs. Si vous souhaitez faire une demande de reclassement, veuillez contacter directement l’AT qui a noté cette question.

    Tout le personnel du cours aura des heures de bureau hebdomadaires – les heures et les lieux sont affichés sur le site Web du cours. Vous êtes fortement encouragé à assister aux heures de bureau. En fait, les devoirs sont préparés en supposant que vous obtiendrez du soutien pendant les heures de bureau.

    Notation

    Votre note dépendra des facteurs suivants.

    Dossiers. Il y aura 12 devoirs à domicile.

    Examens de mi-session. Il y aura 2 examens de mi-parcours (1er mars, 19 avril, de 18h30 à 21h30). Veuillez marquer vos calendriers.

    Examen final. Il y aura un examen final à la fin du semestre.

    Participation en classe. Cela sera principalement basé sur la présence. Les autres facteurs comprennent le fait de poser des questions et d’y répondre en classe, dans les récitations et sur le forum de discussion.

    Votre note numérique sera calculée selon le tableau suivant .

    .

    Composante du cours Poids
    Dossier à domicile 30%
    Midterm 1 20%
    Temps intermédiaire 2 20%
    Terminale 25%
    Participation 5%

    A la misemestre, les coupures de notes seront annoncées.

    Si votre note en lettre à la fin du semestre est inférieure à un C, alors nous calculerons également votre note en utilisant le tableau suivant et nous vous attribuerons la note la plus élevée. La note maximale en lettre que vous pouvez recevoir avec le système de notation alternatif est un C.

    Composante du cours Poids
    Doigts à domicile 30% (les 4 devoirs les plus faibles sont demi-pondérés) .pondéré)
    Mi-trimestre supérieur 30%
    Finale 35%
    Participation 5%

    Système de devoirs

    Les devoirs sont sans doute la composante la plus importante de ce cours. Résoudre les problèmes est la seule façon d’acquérir la maîtrise de la matière.

    Il y a quelques règles générales qui s’appliquent à toutes les questions des devoirs :

  • Vous ne pouvez pas partager le matériel écrit avec quiconque.
  • Vous ne pouvez pas discuter des solutions aux problèmes sur Piazza ou tout autre forum de discussion. (Vous êtes invités à poser des questions sur Piazza qui ne révèlent aucune idée de solution).
  • Vous ne pouvez pas solliciter des réponses aux questions des devoirs, c’est-à-dire demander à quiconque de vous fournir la solution d’un problème, avant la séance de rédaction des devoirs.
  • La recherche sur internet de concepts généraux est autorisée. La recherche sur Google de mots-clés spécifiques qui se trouvent apparaître dans l’une des questions des devoirs est interdite.
  • Vous devez toujours citer vos sources, y compris les personnes avec lesquelles vous avez travaillé.
  • Pour les parties collaboratives des devoirs, vous devez réfléchir à un problème pendant 15 minutes avant de commencer à en discuter avec quelqu’un d’autre.
  • Si vous travaillez sur un tableau blanc/un tableau noir visible publiquement, vous devez effacer tout le contenu lorsque vous avez terminé.
  • Si vous avez des doutes sur le fait que quelque chose est dans les règles ou non, n’hésitez pas à contacter le personnel du cours.

    Types de questions : Il y aura 4 types de questions dans les devoirs et chaque question sera clairement étiquetée avec son type.

    SOLO – Vous devez travailler sur ces questions par vous-même. En plus des règles mentionnées ci-dessus, vous n’êtes pas autorisé à discuter de ces questions avec quiconque, à l’exception du personnel du cours.

    GROUPE – Ces questions doivent être résolues en groupes de 3 ou 4. Travailler sur ces questions tout seul n’est pas autorisé. Vous devez indiquer clairement les membres de votre groupe. Vous pouvez changer de groupe d’une semaine à l’autre, mais vous pouvez avoir au maximum un groupe par semaine. En dehors des membres de votre groupe, vous pouvez discuter de ces questions avec le personnel du cours.

    COLLABORATION OUVERTE – Vous pouvez discuter de ces questions avec toute personne de la classe que vous souhaitez. En dehors des règles générales énoncées ci-dessus, il n’y a pas de règles supplémentaires pour ce type de questions.

    PROGRAMMATION – Tous les devoirs ne contiendront pas une question de programmation, mais certains pourraient le faire. Les règles de la SOLO s’appliquent à ces types de questions. Vous devez soumettre vos programmes à Autolab avant 18h30 le jour où le devoir est dû.

    Séances de rédaction des devoirs : Vous ne remettrez pas de solutions écrites à chaque question des devoirs. Tous les mercredis de 18h30 à 19h50 au DH 2210, nous aurons une séance de rédaction de devoirs. Au cours de cette session, nous choisirons au hasard un sous-ensemble de questions de devoirs, et vous devrez écrire les solutions à ces problèmes individuellement pendant cette session surveillée. Nous nous attendons à ce que vous vous soyez déjà exercé à écrire la solution de chaque question du devoir avant le mercredi soir. Par conséquent, ces séances de rédaction de devoirs devraient être relativement simples et sans stress.

    La qualité de votre rédaction et de votre présentation compte beaucoup, vous devez donc vous assurer que vos solutions sont très clairement expliquées. Si vous n’êtes pas sûr de quelque chose, ou si vous pensez qu’il y a une lacune dans votre argument, indiquez-le clairement dans votre rédaction (vous gagnerez plus de points en faisant cela plutôt que d’écrire un argument erroné ! !!). N’essayez pas de vendre une preuve erronée ou incomplète ! Si vous laissez une question complètement vide, vous gagnerez 20% du crédit pour cette question.

    Il est très important que vous appreniez de vos erreurs et que vous les corrigiez. Pour cette raison, après avoir récupéré vos devoirs notés, vous serez autorisé à soumettre à nouveau les solutions que vous avez mal faites (la date limite sera annoncée). Si vous rendez une solution complètement correcte et bien écrite, vous récupérerez 25% du crédit perdu pour cette question.

    Cheating

    Nous comprenons que la plupart d’entre vous n’envisageraient jamais de tricher sous quelque forme que ce soit. Il existe cependant une petite minorité d’étudiants pour qui ce n’est pas le cas. Dans le passé, lorsque nous avons surpris des élèves en train de tricher, ils ont souvent insisté sur le fait qu’ils ne comprenaient pas les règles et les sanctions. Dans le cadre du premier devoir, il vous sera demandé de reconnaître que vous avez lu et compris les règles de tricherie. Veuillez lire la politique d’intégrité académique de l’Université Carnegie Mellon. Voici quelques exemples clairs de tricherie :

  • Copier d’un autre étudiant pendant un examen ou une session de rédaction de devoirs.
  • Discuter d’un problème SOLO avant la session de rédaction de devoirs avec quelqu’un qui ne fait pas partie du personnel du cours.
  • Googler pour des mots-clés spécifiques qui se trouvent apparaître dans l’une des questions des devoirs.
  • Montrer une ébauche de solution écrite à un autre étudiant.
  • Avoir l’aide de quelqu’un que vous ne reconnaissez pas sur votre solution.
  • Recevoir des informations relatives à l’examen de la part d’un étudiant qui a déjà passé l’examen.
  • Tenter de pirater toute partie de l’infrastructure du 15-251.
  • Regarder le travail de quelqu’un d’autre sur AFS, même si les autorisations de fichiers le permettent.
  • Mentir au personnel du cours.
  • Conséquences : La sanction pour tricherie peut aller d’une déduction de 10% sur votre moyenne générale du cours (c’est-à-dire une baisse de la note en lettre) à l’échec direct du cours. En outre, dans la plupart des cas, une lettre au doyen des affaires étudiantes est envoyée et d’autres conséquences sont déterminées par eux.

    Politique de temps prolongé et de rattrapage

    Nous sommes heureux d’accueillir les étudiants qui ont besoin de temps prolongé approuvé par le bureau de Larry Powell. Veuillez contacter l’un des instructeurs si vous êtes dans cette situation.

    Aucun quiz, examen ou séance d’écriture de devoirs de rattrapage ne sera administré, sauf dans le cas d’urgences médicales ou familiales documentées, ou d’autres absences approuvées par l’université. Le rhume ou le plantage de votre ordinateur, malheureusement, ne sont pas considérés comme une absence excusée.

    Bien-être et bonheur

    Nous nous soucions beaucoup de votre bien-être et de votre bonheur ! !! Sachez que tous les membres de l’équipe de cours sont toujours disponibles pour vous conseiller ou discuter, et vous devriez assister aux heures de bureau aussi souvent que vous le souhaitez pour des conversations académiques et non académiques.

    Sachez cependant aussi que l’université offre des services dont vous pourriez vouloir profiter à un moment donné pendant le semestre. Si jamais vous avez des doutes à leur sujet, rencontrez un problème ou voulez plus d’informations, n’hésitez pas à vous adresser aux instructeurs.

    Pour une liste complète des services de santé de la CMU, veuillez cliquer ici.

    Département de police de la CMU

    N’hésitez pas à appeler la police de la CMU en cas d’urgence ou si vous souhaitez profiter de leurs services.

  • Site web : http://www.cmu.edu/police/welcome.html
  • Numéro de téléphone en cas d’urgence : 412-268-2323
  • Numéro de téléphone en cas de non-urgence : 412-268-6232
  • Services de conseil et de psychologie (CAPS)

    Les CAPS ont un personnel plus limité pendant l’été mais sont toujours disponibles pour vous. Ils proposent des thérapies, un soutien en cas de crise, etc. et vous devriez vous adresser à CAPS pour obtenir des conseils si vous avez des difficultés, même si vous pensez que vos problèmes sont minimes. Si CAPS ne peut pas vous aider de manière appropriée, ils font également des renvois et des consultations de base pour vous aider à trouver ce dont vous avez besoin.

  • Heures : Du lundi au vendredi de 8h30 à 17h00
  • Numéro de téléphone : 412-268-2922
  • Lieu : 2e étage, Morewood Gardens, E-Tower
  • Services de santé universitaires

    Les services de santé peuvent vous aider de la même manière qu’un médecin, mais ils offrent également des services complets de gestion des soins et de promotion de la santé.

  • Heures : M, Tu, W : 8h30-19h00, Th : 10h00-19h00, F : 8h30-17h00, Sat : 11h00-15h00
    Note : Lorsque les UHS sont fermés, appelez le 1(844)881-7176.
  • Pour prendre un rendez-vous sur HealthConnect, cliquez ici.
  • Gestionnaire de soins complets : Diane Dawson, 412-268-9171
  • 15-251 Aide au bien-être

    Si vous vous trouvez en difficulté d’une manière ou d’une autre ou si vous souhaitez simplement discuter de ce que vous ressentez à propos de 251 ou simplement discuter, tendez la main à l’une des personnes suivantes ou à votre TA pour organiser une rencontre occasionnelle.

  • Anil Ada (Instructeur) :
  • Bernhard Haeupler (Instructeur) :
  • Anna Tan (Chef CA) :
  • Chris Liu (Chef CA) :
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