כל הקורסים

נעסוק בדרכים לייצג מידע במחשב בצורה יעילה, כך שפתרון בעיות יהיה מהיר וחסכוני. כך נפגוש במחסניות, תורים, רשימות מקושרות, עצים מושרשים, ערמות ותורי קדימויות.

הקורס יכלול את הנושאים הבאים:

• בעיית המיון: איך ניתן למיין מערך של נתונים בצורה נוחה ומהירה? נפגוש בפתרונות שונים (ולעיתים משונים) המתאימים לבעיות שונות: מיון הכנסה, מיון בחירה, מיון ערמה, מיון מיזוג, מיון מהיר. נפגוש בחסמים תחתונים למיון. נעסוק בתוחלת זמן הריצה של מיון מהיר. נסיים במיונים ליניאריים: מיון מניה, מיון בסיס, מיון דלי.
• בעיית החיפוש במבנה נתונים דינמי: איך ניתן לייצג במחשב ספר טלפונים ("ענק") המתעדכן כל העת ולחפש בו בצורה מהירה? נפגוש בעצי חיפוש בינאריים ובפרט בעצים מאוזנים (כדוגמת עץ אדום-שחור).
• מהו מבנה הנתונים המתאים לניהול מאגר "קטן" של פריטים בלתי צפויים (כדוגמת מאגר החדרים של רשת מלונות אשר צריך להיות מסוגל להכיל כל מבקר אפשרי)? נפגוש בטבלאות גיבוב ופונקציות גיבוב. נראה איך ניתן לאגור אנציקלופדיה שלמה על DVD כך שזמן החיפוש של כל ערך יהיה קצר (מאוד).
• מהי הדרך היעילה לדחוס מידע כך שלא "יתפוס" הרבה מקום בזיכרון? על כך נענה באמצעות צופן הופמן.
• מהי הדרך הנוחה לטייל בעיר זרה כך שנכיר אותה בצורה מושלמת, ואיך זה מתקשר לתנועת גלים באגם ולפתרון חידות של מבוכים? על כך נענה באמצעות חיפוש לרוחב וחיפוש לעומק בגרפים.
• איך ניתן להבטיח השקעה מזערית בסלילת כבישים בלי פגיעה בזרימת התנועה בין כל שתי נקודות בעיר?
• איך ניתן לחשב את המרחק בין כל שתי ערים בארץ, כאשר נתונים לנו רק אורכי הכבישים בין צמתים סמוכים? איך זה מתקשר לשוק המטבעות הבינלאומי?

שימושים של אינטגרל: בעזרת אינטגרלים ניתן לחשב נתונים גיאומטריים רבים, כגון השטח של תחום הכלוא בין עקומות או הנפח של גוף במרחב. נראה גם מתי ניתן להכליל את האינטגרל למקרים אינסופיים.

חישובי שטח ונפח, נפח של גוף סיבוב. אינטגרלים לא אמיתיים.

 חישובים מקורבים: איך מחשב יכול לחשב  אם הוא יודע רק לחבר ולהכפיל? איך מחשבים את הערך שבו פונקציה מתאפסת אם אין לנו נוסחה? החלק השני של הקורס מתייחס לשאלות כאלה. נשתמש בתוכנות גרפיות ונומריות כדי להדגים את המושגים.

סדרות: הגדרה, גבול, סדרת קושי, סדרות רקורסיביות. טורים: הגדרה, התכנסות טורים (בהחלט ובתנאי), מבחני התכנסות, טורי לייבניץ. פולינומי טיילור. טור טיילור של פונקציה והתכנסות לפונקציה.  טורי חזקות: הגדרה, רדיוס התכנסות, תחום התכנסות, גזירה ואינטגרציה של טור חזקות, הצגה של פונקציות אלמנטאריות כטורי חזקות, שימוש של טורי חזקות לחישוב ערכים מקורבים, למשוואות דיפרנציאליות. אנליזה נומרית: שיטת החצייה, שיטת ניוטון רפסון, שיטת האיטרציה.

בקורס זה נלמד נושאים מתמטיים הנחוצים להבנת סוגיות בתיאוריה של מדעי המחשב, בפרט באלגוריתמים, בהצפנה, ובקודים לתיקון שגיאות. הנושאים הנלמדים: חבורות: הגדרת חבורה ותת חבורה, החבורה הסימטרית, הומומורפיזם ואיזומורפיזם, הצגת תמורות, מסלולים, מחלקות ימניות ומחלקות שמאליות, חבורת מנה, המשפט היסודי של ההומומורפיזם. חוגים: הגדרת חוג ותת חוג, אידיאל, תחום שלמות, שדה, חוגי פולינומים, חוגים אוקלידיים, חוגים ראשיים, חוג מנה, בניית שדות סופיים. תורת המספרים: האלגוריתם המורחב של אוקלידס, קונגראנציה. משפט Fermat, משפט   ,Euler משפט Wilson , משפט השאריות הסיני, שאריות ריבועיות, טרנספורם Fourier דיסקרטי.

כתיבה טכנית ומדעית הפכה להיות חלק בלתי נפרד מהעולם המקצועי של מדעי המחשב. מטרת הקורס היא לפתח מיומנויות כתיבה והצגה הנדרשות הן במהלך התואר והן בחיים המקצועיים לאחר סיום הלימודים. הקורס יתמקד בנושאים הבאים: קריאת מאמרים מתחום מדעי המחשב,  אפיון הכתיבה המדעית, התמודדות עם קריאת מאמר והפיכת הקריאה ללימוד אקטיבי. מבנה המאמר המדעי, עקרונות הסיכום וההתנסות האקדמיים. חיפוש מושכל במאגרי מידע ומנועי חיפוש. בניית מצגות. במהלך הקורס נתרגל את המיומנויות השונות באמצעות כתיבת דוחות, בחירת מאמר והצגתו בפני הכיתה.

כתיבה טכנית ומדעית הפכה להיות חלק בלתי נפרד מהעולם המקצועי של מדעי המחשב. מטרת הקורס היא לפתח מיומנויות כתיבה והצגה הנדרשות הן במהלך התואר והן בחיים המקצועיים לאחר סיום הלימודים. הקורס יתמקד בנושאים הבאים: קריאת מאמרים מתחום מדעי המחשב,  אפיון הכתיבה המדעית, התמודדות עם קריאת מאמר והפיכת הקריאה ללימוד אקטיבי. מבנה המאמר המדעי, עקרונות הסיכום וההתנסות האקדמיים. חיפוש מושכל במאגרי מידע ומנועי חיפוש. בניית מצגות. במהלך הקורס נתרגל את המיומנויות השונות באמצעות כתיבת דוחות, בחירת מאמר והצגתו בפני הכיתה.

הוראת התכנות במכללת הדסה מתפתחת בהקבלה לאבולוציה שעבר עולם התכנות: היא מתחילה בתכנות בסיסי, עוברת לתכנות פרוצידוראלי, ממנו לזה המודולארי, ולבסוף לתכנות מונחה עצמים.

בקורס זה נכיר את יסודות התכנות, ואת הגישה הפרוצדוראלית כפי שהיא באה לידי ביטוי בשפות C/C++. כמו כן, כדרכו של קורס מבוא לתחום מדעי, נכיר על קצה המזלג סוגיות שונות בהן עוסק המדע הקרוי 'מדעי המחשב': מהו אלגוריתם? כיצד מעריכים את יעילותו? כיצד ראוי לכתוב כהלכה תכניות מחשב? כיצד מנהלת מערכת ההפעלה את הזיכרון המוקצה לתכנית? בכל בסוגיות הללו ניגע תוך שאנו פוסעים בנתיב התכנותי: כל שאלה תוצג בהקשר של תכניות להן היא רלוונטית.

הנושאים הנלמדים: פקודות בסיסיות (קלט פלט [cin ו- cout], השמה). פקודות בקרה (תנאים ולולאות). מערכים. קבועים וטיפוסים ברי מניה. פונקציות, והשימוש בהן לכתיבת תכניות פרוצידורליות (כולל פרמטרי ערך ופרמטרי הפניה, ופונקציות המחזירות ערך). תכנות תוך שימוש ברקורסיה. קבצים. בדיקת נכונותה של תכנית. הכרות עם מספר אלגוריתמים בסיסיים (מיון בועות, מיון הכנסה, מיון מהיר, מיון מיזוג, חיפוש סדרתי, חיפוש בינארי, מגדלי האנוי, בעיית שמונה המלכות). הערכה אינטואיטיבית של זמן ריצה. אופן הקצאת הזיכרון לתכנית (על גבי המחסנית).

כתיבה טכנית ומדעית הפכה להיות חלק בלתי נפרד מהעולם המקצועי של מדעי המחשב. מטרת הקורס היא לפתח מיומנויות כתיבה והצגה הנדרשות הן במהלך התואר והן בחיים המקצועיים לאחר סיום הלימודים. הקורס יתמקד בנושאים הבאים: קריאת מאמרים מתחום מדעי המחשב,  אפיון הכתיבה המדעית, התמודדות עם קריאת מאמר והפיכת הקריאה ללימוד אקטיבי. מבנה המאמר המדעי, עקרונות הסיכום וההתנסות האקדמיים. חיפוש מושכל במאגרי מידע ומנועי חיפוש. בניית מצגות. במהלך הקורס נתרגל את המיומנויות השונות באמצעות כתיבת דוחות, בחירת מאמר והצגתו בפני הכיתה.

כתיבה טכנית ומדעית הפכה להיות חלק בלתי נפרד מהעולם המקצועי של מדעי המחשב. מטרת הקורס היא לפתח מיומנויות כתיבה והצגה הנדרשות הן במהלך התואר והן בחיים המקצועיים לאחר סיום הלימודים. הקורס יתמקד בנושאים הבאים: קריאת מאמרים מתחום מדעי המחשב,  אפיון הכתיבה המדעית, התמודדות עם קריאת מאמר והפיכת הקריאה ללימוד אקטיבי. מבנה המאמר המדעי, עקרונות הסיכום וההתנסות האקדמיים. חיפוש מושכל במאגרי מידע ומנועי חיפוש. בניית מצגות. במהלך הקורס נתרגל את המיומנויות השונות באמצעות כתיבת דוחות, בחירת מאמר והצגתו בפני הכיתה.

נתונים נאספים היום בכל מקום ובכל זמן ונאגרים בכמויות עצומות. הם נוגעים לכל תחומי החיים שלנו, החל מנתונים אודות יעדי טיסה פופולריים והעדפות קניה אונליין, דרך ביצועים פיננסים ונתונים רפואיים ועד אזורי פשיעה. 

ניתוח נתונים הוא תהליך של ניקוי, סידור ועיבוד של נתונים לצורך גילוי מידע חשוב או לצורך הסקת מסקנות וקבלת החלטות. 

פייתון (Python) היא שפת תכנות מהנפוצות ביותר. פייתון היא שפה אינטואיטיבית,  התחביר שלה פשוט וקליט והיא מאפשרת ביטוי של תוכניות מורכבות בדרך קצרה וברורה.

היא שימושית בתחומים רבים כמו: רשתות, עיבוד תמונה, בינה מלאכותית, אוטומציה. ובמיוחד בתחום עיבוד נתונים.

בקורס נציג את עקרונות השפה ואת הבסיס הנדרש לתכנות בה, תוך תרגול כתיבת קוד, פתרון בעיות נפוצות, והקניית מיומנויות להמשך התפתחות עצמית.

משחק "פאק-מן", "חופר", "גנבים בעיר הגדולה", "למינגס" ועוד משחקי מחשב רבים אחרים הם דוגמאות לעולמות עם עצמים, פעולות, ויחסי גומלין ביניהם. יישומים מסוג זה מדגימים היטב את הרעיונות, העקרונות והאתגרים, הקיימים בתכנות מונחה עצמים. הקורס יעסוק בנושאים מתקדמים של תכנות מונחה עצמים כגון: תבניות, איטרטורים, שימוש בספריות קיימות ותבניות עיצוב. ההתנסות התכנותית תכלול יישומים מעולם משחקי המחשב המבוססים על מבני נתונים ואלגוריתמים הנלמדים בקורסים התיאורטיים.