CEV1170 TEMEL BİLGİSAYAR BİLİMLERİ GÜZ YARIYILI DERS PLANI

Transkript

1 KOORDİNATÖR : Doç. Dr. Selami DEMİR Tel: e-posta: seldemir@yildiz.edu.tr Web sitesi: İletişim tercihi: E-posta ve telefon (koordinasyon işleri ile ilgili) DERSİN YERİ VE ZAMANI : CEV1170 GR.1 Pazartesi EZ :00 12:50 CEV1170 GR.2 Cuma EZ :00 17:50 CEV1170 GR.3 Perşembe EZ :00 12:50 KREDİSİ : 3 kredi (2+2+0), 4 AKTS DİLİ : Türkçe ÖĞRETİM ÜYE VE YARD. : Doç. Dr. Kaan YETİLMEZSOY (GR. 1) Tel: e-posta: yetilmez@yildiz.edu.tr Web sitesi: İletişim tercihi: Ofis saatlerinde Ofis saatleri: İlan edilecek Doç. Dr. Gürdal KANAT (GR. 2) Tel: e-posta: kanat@yildiz.edu.tr Web sitesi: İletişim tercihi: Ofis saatlerinde Ofis saatleri: İlan edilecek Doç. Dr. Selami DEMİR (GR. 3) Tel: e-posta: seldemir@yildiz.edu.tr Web sitesi: İletişim tercihi: Ofis saatlerinde (dersle ilgili) Ofis saatleri: Pazartesi 10:00 14:00 1

2 DERS TANIMI : Temel Bilgisayar Bilimleri dersine hoşgeldiniz. Bu derste, çevre mühendisliği alanında karşılaşacağınız problemleri bilgisayar ortamında çözebilmek için gerekli araçları öğreneceksiniz. Bu araçlar bazen bir matematiksel algoritma olarak karşımıza çıkarken bazen bir listeden belirli kriterler çerçevesinde seçim yapmayı gerektirir. Bununla birlikte, birçok mühendislik probleminin çözümünde karmaşık hesaplar yapılması gerekmekte ve bunları elle yapmak çoğu zaman mümkün olmamaktadır. Bu derste öğreneceğiniz temel programlama teknikleri, karşılaşacağınız mühendislik problemlerini bilgisayar programları yazarak çözebilmeniz için gerekli altyapıyı oluşturacaktır. Çevre mühendisliği alanında karşılaşılan mühendislik problemlerini çözmek için birçok programlama dili kullanılmakta ve farklı programlama dilleriyle farklı avantajlar sağlanabilmektedir. Günümüzdeki bilgisayar teknolojisi ve çağın gerekleri göz önünde bulundurularak bölümümüzde Temel Bilgisayar Bilimleri dersinin farklı gruplarda verilmesi uygun görülmüştür. Bu sayede farklı gruplarda farklı programlama dilleri öğretilmekte ve öğrencilerimiz kendi tercih ettikleri programlama dilinde uzmanlık kazanmak üzere eğitim alabilmektedir. Bölümümüzde, Güz yarıyılında bu dersin üç grubu açılmış ve bu üç grubun herbirinde farklı bir programlama dili öğretilmesi kararlaştırılmıştır. Bu gruplar aşağıda gösterilmektedir. Derse kaydolmadan önce aşağıdaki grup bilgilerini dikkatle incelemeniz tavsiye edilir. Grup Öğretim Üye ve Yardımcısı Programlama Dili 1 Doç. Dr. Kaan YETİLMEZSOY MATLAB 2 Doç. Dr. Gürdal KANAT Visual Basic 3 Doç. Dr. Selami DEMİR Visual Basic for Applications (VBA) Gruplarda görevlendirilen öğretim üye ve yardımcıları görevli oldukları grupta yapılan uygulamalarla ilgili tam bir serbestliğe sahiptir. Bu açıdan, dersin grupları ile ilgili daha detaylı bilgiler almak için ilgili öğretim üyeleriyle iletişime geçiniz. Öğretim üyelerinin iletişim bilgileri ve iletişim tercihleri bu belgenin ilk sayfasında verilmiştir. Tüm gruplarda dönem boyunca yapılacak olan uygulamalar öğretim üyesinin uhdesinde olmakla birlikte tüm öğretim üyeleri bu belgenin sonunda verilen ders içeriğine uyacak ve mühendislik uygulamalarını çevre mühendisliği alanından seçeceklerdir. Ayrıca, derste verilen tüm ödevler ve tüm sınavların içerikleri birbiriyle aynı olacak ve ortak değerlendirme yapılacaktır. Tüm gruplardaki öğrencilere aynı sorular sorulacak; ancak öğrencilerin yazacakları bilgisayar programlarının kendi gruplarında öğretilen dillerde yazılması beklenecektir. Dersin koordinasyonu ile ilgili sorularınız için dersin koordinatörüyle iletişime geçiniz. 2

3 PROGRAMLAMA DİLLERİ : MATLAB (GR. 1) Avantajları: Program bünyesinde mevcut olan çok sayıdaki built-in fonksiyon veya kullanıcının kendi hazırlayabileceği kullanıcı-tanımlı fonksiyon sayesinde problemlere ait çözümler hızlı bir şekilde elde edilebilmektedir. MATLAB, matris tabanlı bir program olduğundan, problemlerin matematiksel yapılarının matris esaslı formülize edilmesi (vektörizasyon) neticesinde pek çok paket programa nazaran hızlı bir işlem yapmaktadır. Ayrıca, MATLAB ortamında en karmaşık grafiklerin çizimleri dahi belirli komutlar ile oldukça kolay bir şekilde elde edilebilmektedir. MATLAB program seri açılımları, türev, diferansiyel denklemler, katlı integraller, iteratif çözüm gerektiren problemler ve simülasyon esaslı çözüm teknikleri için kullanıcıya son derece uygun bir hesaplama ortamı sunmaktadır. Program üzerinde tecrübe kazanmış kullanıcılar, yazılım paketi içerisinde mevcut olan araç kutularından istifade ederek daha spesifik ve kapsamlı analizler de yapabilirler. Dezavantajları: Programın tüm özelliklerinden faydalanabilmek maksadıyla mümkün olan en yeni sürümün temin edilmesi gerekmektedir. Ancak, bunun için programın kurulacağı işletim sisteminin yüksek kapasiteli olması gerekmektedir. Ne yazık ki, düşük kapasiteli sistemlerde programın çalışması esnasında takılmalar yaşanabilmektedir. Bu tip sistemler için daha eski MATLAB sürümleri bilgisayara yüklenebilir. Ancak, eski sürümlerde güncel yenilikler mevcut olmadığı için yukarıda sözü edilen built-in fonksiyonların avantajlarından yararlanmak mümkün olmayacaktır. Visual Basic (GR. 2) Avantajları: Microsoft tarafından geliştirilmiş olan Basic programlama dilinin daha fazla geliştirilerek ortaya çıkmış haline Visual Basic deniyor. Basic en temel ve en basit programlama dilidir. Üstelik en basit programları yazmak için geliştirilmiştir. Zamanla Windows ile tam bağlı çalışmasından doğan avantajlar kullanımını arttırmış; üst seviye, nesne tabanlı, olay yönlendirmeli ve görsel programlamalar için aranan dil olmuştur. IDE ismi verilen ortam koleksiyoncusu yapılarla çok kolay bir biçimde kendinize ait bir yazılım hazırlayabilirsiniz. Dezavantajları: Çoğu kullanıcı için çok yeterli bir dil olsa da, bazı diğer programlama dillerine göre yavaş veya yetersiz bazı özellikleri olabilmektedir. Visual Basic for Applications (GR. 3) Avantajları: Tüm MS Office (Word, Excel, PowerPoint, Access vs.) yazılımları ve AutoCAD gibi en sık olarak kullanılan mühendislik yazılımlarında mevcuttur. Ayrıca bir kurulum gerektirmez, bu yazılımlarda doğrudan kullanılarak otomatik işlemler yapmaya yardımcı olur. Akıllıca bir kodlamayla bu yazılımları bilmeyenler bile gerekli işlemleri bir tuşa basarak hızlı ve kolay bir şekilde gerçekleştirir. En eski programlama dillerinden biri olan Visual Basic ten türemiş bir dildir ve VBA kodlamayı öğrenen Visual Basic kodlamayı da öğrenmiş olur. Mühendislik 3

4 programları için yeteri kadar seçenek sunabilir. Lisans düzeyinde çevre mühendisliği uygulamaları için idealdir. Dezavantajları: Yazılan program sadece yazıldığı platformda çalışır, bir işletilebilir dosya (*.exe) hazırlanması mümkün olmaz. Ayrıca bazı ileri düzey kodların kullanıldığı programlar (Excel ve Word nesneleri, AutoCAD nesneleri gibi nesnelerin kullanıldığı programlar) bir bilgisayarda çalışırken diğerinde sorun çıkarabilir. ÖNŞARTLAR : Resmi olarak herhangi bir önşart yok. Ancak, matematik, fizik ve kimya derslerinde öğrendiğiniz temel pronsiplerle ilgili tecrübenizin derste gayet faydalı olacağını göreceksiniz. Bununla birlikte, çevre mühendisliğine yönelik bazı uygulamalar için ön hazırlık yapmanız beklenecektir. AMAÇ VE HEDEFLER : Bu dersin amacı, öğrenim hayatınız boyunca ve sonrasında karşılaşacağınız mühendislik problemlerini çözmek üzere doğru ve daha hızlı yöntemler geliştirmek üzere gerekli bilgisayar programla yeteneğini kazandırmaktır. Bu sayede, karşılaştığınız herhangi bir problemi çözmek için uygun bir bilgisayar programı geliştirerek problemi çok daha kısa sürelerde çözmeniz mümkün olacaktır. Bu kapsamda, programlama dillerine ilişkin temel kavramların verilmesi, problemlerin analiz edilerek algoritmik yaklaşımlarla çözüm üretilmesi yeteneğinin kazandırılması ve üretilen çözümlerin bir programlama dilinde implementasyonu için kodlama yeteneğinin kazandırılması bu dersin temel amaçlarıdır. Öğretilen programlama dilleri ve kodlama teknikleriyle, öğrencinin kendi seçtiği bir programlama dilinde uzmanlaşması ve bilgisayarlı teknikleri en verimli şekilde kullanarak mühendislik problemlerine hızlı ve güvenilir çözümler üreten çevre mühendisleri yetiştirilmesi hedeflenmektedir. ÖĞRENCİLERDEN BEKLENENLER: Bu dersin, sizler için pozitif bir öğrenme süreci olmasını temenni ediyor ve bu nedenle sizlerden beklentilerimizi en açık şekilde belirtmek istiyoruz. Lütfen öğretim üye ve yardımcılarının yönlendirmelerine uyun ve sizden ders kapsamında beklenenleri gerçekleştirin. Bu sayede iyi notlarla geçmeniz çok muhtemeldir. Aksi halde bu dersten başarısız olmanız kaçınılmaz olacaktır. Derste anlatılanları iyi öğrenip yüksek notlar alabilmeniz için bir dizi tavsiye ve beklentilerimiz aşağıda listelenmiştir. Herşeyden önce, ciddi durumlar haricinde bütün derslere devam etmeniz gerekir. Derse gelemeyeceğiniz zaman gerekçeniz ile birlikte öğretim üye ve yardımcılarına bildirmeniz taktirle karşılanacaktır. Her bir dersten önce haftanın konusu ile ilgili yüzeysel bir araştırma yapmanız faydanıza olacaktır. Eğer önceden hazırlığınız olursa, derste anlatılan kavramları daha kolay anlayabilirsiniz. Ev ödevlerinize gereken ilgiyi göstermeniz önemlidir. Bu ödevlerin yıl sonu notunuzun neredeyse yarısını ihtiva ettiğini aklınızdan çıkarmayınız. 4

5 Arkadaşlarınızın ödevlerinden kopya çekmemeniz çok önemlidir. İspat edilen kopya hadiselerine, kurum disiplin yönetmeliklerince öngörülen cezalar ile muamele edilecektir. Derse gelmeden önce konuyu okumanız, derste dikkatle dinlemeniz ve dersten sonra notlarınızı temize çekip konuyu tekrar okumanız faydanıza olacaktır. Bu şekilde, anlatılan konuları daha iyi kavramak ve bakış açısı geliştirmek daha kolay olacaktır. Bilgisayar programlama becerisi bilgiye ek olarak tecrübe gerektiren bir iştir. Bu sebeple, derste gösterilen örneklerle birlikte tüm notlarınızı dersten hemen sonra tekrar etmeniz oldukça önemlidir. Öğretim üye ve yardımcıları derslerde sözlü ya da yazılı kısa sınav yapma hakkına sahiptir. Bu nedenle tüm derslere devam etmeniz ve derslerdeki tartışma konularına katılmanız büyük önem arz etmektedir. Öğretim üye ve yardımcılarını, size ayrılan saatlerde ziyaret etmeniz önemle rica olunur. Öğretim üye ve yardımcıları, ilan ettikleri saatlerde ofislerinde bulunacak ve sorularınızı cevaplayacaklardır. Çalışmalarınızı asla sınav haftasına kadar ertelemeyin. Haftalık olarak çalışın, dersten sonra konuyu mutlaka tekrar edin. Öğretim üyeleri ile sürekli irtibatta olun. Bu şekilde bir çalışma yöntemi takip etmezseniz, daha sonra dersin akışını yakalamak oldukça zorlacaşacaktır. Sınıfta söz verilmedikçe konuşmayın, derste gürültü yapmayın. Aksi halde sınıftan çıkarılmanız muhtemeldir. Bu dersteki başarınız aşağıdaki temel faktörlere bağlıdır. Derse devam ve dersteki tartışma konularına katılımınız. Ev ödevlerinizi vaktinde, tam ve kendiniz yapmanız. Çalışmalarınızı dönem boyunca düzenli yapmanız ve sınav haftasına ertelememeniz. AKTS HESAP PLANI : Bu dersten başarılı olabilmek için ders saatleri, ödevler ve ara sınavlara aşağıda gösterildiği kadar vakit ayırmanız yeterli olacaktır. Aktivite Adet Birim Süre (sa) Toplam (sa) Ders Uygulama Sınıf dışı çalışma Ödev Küçük sınavlar Ara Sınav Final Sınavı Toplam 120 AKTS 120/30 = 4 Dersle ilgili çalışmalara ayıracağınız vakitleri bu hesaba göre belirlemeniz faydalı olacaktır. 5

6 NOTLANDIRMA : Bir adet ara sınav (%20) Bir adet kısa sınav (%10) Ev ödevleri (%30) Bir adet final sınavı (%40) Öğretim üyelerinin bu notlandırma sistemini gerekli gördükleri hallerde değiştirme hakları olduğunu unutmayınız. ÖDEVLER : Ders boyunca bazı konularda toplam altı adet ev ödevleri verilecektir. Bununla birlikte, notlandırma olmaksızın, ders boyunca bazı özel uygulamalar verilecek ve bunları okuyup anlamanız beklenecektir. Bu özel uygulamalarla ilgili sorularınızı dersin öğretim üye ve yardımcılarına sorabilirsiniz. DERSE DEVAM : Derse %80 oranında devam zorunludur. Devamsızlıklarınızı kendiniz saymanız ve buna göre hareket etmeniz elzemdir. Devamsızlığı %20 nin üzerinde olan öğrenciler devamsız başarısız (F0) sayılacaktır. KAYNAKLAR : Dersin farklı gruplarında öğretim üyeleri bazı kaynaklar tavsiye edecektir. Tüm gruplar için ortak bazı kaynaklar ise aşağıdadır. Tüm konu anlatımlı kitaplar Tüm internet kaynakları (web sayfaları ve youtube eğitim videoları) Programlama platformu sağlayıcısının çevrim içi kaynakları Çamoğlu, K., Algoritma. Vatansever, F., Algoritma Geliştirme ve Programlamaya Giriş. Seçkin Yayınevi. 6

7 : Ders boyunca aşağıdaki konular anlatılacaktır. Konu anlatımlarında tarih değişiklikleri yapmak öğretim üyesinin tercihine bağlıdır. HAFTA TARİH KONULAR 1 24 Eylül 2018 (GR. 1) 28 Eylül 2018 (GR. 2) 27 Eylül 2018 (GR. 3) Bilgisayar sisteminin yapısı Program yazım aşamaları Ekim 2018 (GR. 1) 5 Ekim 2018 (GR. 2) 4 Ekim 2018 (GR. 3) 8 Ekim 2018 (GR. 1) 12 Ekim 2018 (GR. 2) 11 Ekim 2018 (GR. 3) 15 Ekim 2018 (GR. 1) 19 Ekim 2018 (GR. 2) 18 Ekim 2018 (GR. 3) 22 Ekim 2018 (GR. 1) 26 Ekim 2018 (GR. 2) 25 Ekim 2018 (GR. 3) 2 Kasım 2018 (GR. 2) 1 Kasım 2018 (GR. 3) Grup 1 ders saati Cumhuriyet Bayramı na denk gelmektedir. 5 Kasım 2018 (GR. 1) 9 Kasım 2018 (GR. 2) 8 Kasım 2018 (GR. 3) 12 Kasım 2018 (GR. 1) 16 Kasım 2018 (GR. 2) 15 Kasım 2018 (GR. 3) Algoritmalar Akış diyagramları Programlamaya giriş (MATLAB, VB, VBA) Değişkenler Veri yapıları Operatörler Karar yapıları Döngüler Diziler Fonksiyonlar Alt programlar Sıralama algoritmaları Sayısal integrasyon Sayısal türev Sayısal kök bulma 9 İlan Edilecek... ARASINAV Kasım 2018 (GR. 1) 23 Kasım 2018 (GR. 2) 22 Kasım 2018 (GR. 3) 26 Kasım 2018 (GR. 1) 30 Kasım 2018 (GR. 2) 29 Kasım 2018 (GR. 3) 3 Aralık 2018 (GR. 1) 7 Aralık 2018 (GR. 2) 6 Aralık 2018 (GR. 3) Dosyaya yazdırma Dosyadan veri okuma Nesneler Yapı ve biçimler Programlama diline ait teknikler 7

8 HAFTA TARİH KONULAR Aralık 2018 (GR. 1) KISA SINAV 14 Aralık 2018 (GR. 2) Bölüm alanında programlama uygulamaları 13 Aralık 2018 (GR. 3) Aralık 2018 (GR. 1) 21 Aralık 2018 (GR. 2) 20 Aralık 2018 (GR. 3) Bölüm alanında programlama uygulamaları 15 İlan edilecek... FİNAL SINAVI 8