Dinâmica Curricular do Curso de Ciência da Computação 2010/1

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1 Dinâmica Curricular do Curso de Ciência da Computação 2010/1 Código Denominação Carga horária Teórica Prática Créditos Total Pré-requisito 1 o Período DCE124 Algoritmos DCE64 Cálculo Diferencial e Integral I DCE68 Geometria Analítica DCE33 DCE125 Filosofia e Metodologia Científica Introdução à Ciência da Computação DCE126 Lógica Digital Total o Período DCE67 Álgebra Linear DCE68 DCE129 DCE65 DCE20 DCE127 Arquitetura Organização Computadores I e de Cálculo Diferencial e Integral II Física Aplicada à Computação Programação Estruturada DCE DCE Programação Funcional Total o Período DCE130 Arquitetura Organização Computadores II e de DCE129 Cálculo Numérico DCE134 Engenharia de Software DCE64 DCE67 DCE131 Estrutura de Dados I DCE124 DCE128 Matemática Discreta DCE133 Programação Orientada a Objetos Total e 4 o Período DCE135 Banco de Dados I

2 DCE142 Engenharia Requisitos de DCE134 DCE21 Estatística Básica DCE64 DCE132 Estrutura de Dados II DCE131 DCE137 Inglês Técnico Linguagens Formais e Autômatos DCE128 DCE138 Sistemas Operacionais DCE129 Total o Período DCE136 Banco de Dados II DCE135 DCE150 Inteligência Artificial I DCE131 Linguagens de DCE Programação 4 60 DCE142 DCE146 Projeto de Software DCE135 DCE140 Redes de Computadores DCE133 DCE144 Teoria dos Grafos DCE131 Total e 6 o Período DCE141 Análise de Desempenho DCE148 Análise e Projeto de Algoritmos DCE140 DCE DCE132 DCE145 Compiladores DCE137 DCE157 Computação Gráfica DCE150 Inteligência Artificial II DCE126 DCE147 Sistemas Distribuídos DCE140 Total e 7 o Período DCE149 DCE155 DCE151 DCB271 Administração Empresas de Ética, Computador e Sociedade Pesquisa Operacional DCE144 Processamento Imagens de DCE131 Programação Paralela Trabalho de Conclusão de Curso I

3 Total o Período DCE156 DCE143 DCB279 Empreendedores Informática (EAD) em Estágio Obrigatório Introdução à Economia (EAD) Tópicos Especiais em Computação (EAD) Trabalho de Conclusão de Curso II Total Totalização de carga horária do curso Atividades Total de Horas % Disciplinas Obrigatórias ,9% TCC (I e II) 180 5,7% Estágio 180 5,7% Atividades Formativas 240 7,7% Total Geral ,0% Observação: da carga horária total de Atividades Formativas, 120 horas são referentes ao cumprimento de Disciplinas Optativas. Aprovado pelo Conselho Superior da Universidade Federal de Alfenas - UNIFAL-MG em sua 56ª reunião, realizada em 17/12/2009, pela Resolução Nº 56/2009. Publicada em 21/12/2009. EMENTÁRIO PRIMEIRO PERÍODO ALGORITMOS Carga Horária: 90h Tipos de informação (constantes e variáveis), Comandos Básicos, Estrutura de Controle, Estruturas de dados homogêneas, Estruturas de dados Heterogêneas, Modularização (funções, procedimentos), Arquivos.

4 CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL I Carga Horária: 90h Limite e Continuidade: Conceito, Definição e Propriedades; Derivadas: Retas Tangentes, Coeficiente Angular, Definição de Derivada, Diferenciais; Regras de Derivação, Regra da Cadeia, Funções Implícitas, Derivação Implícita; Teorema do Valor Médio, Regra de L Hôpital; Aplicações: Funções Crescentes e Decrescentes, Máximos e Mínimos, Convexidade, Esboço de Gráficos de Funções, Problemas de Máximos e Mínimos; Integrais Indefinidas; Integrais Definidas, Propriedades e Cálculo de Áreas; Teorema do Valor Médio para Integrais e Teorema Fundamental do Cálculo; Integração por Substituição; Integração por Partes; Integração por Substituição Trigonométrica; Integração por Frações Parciais; Aplicações: Integrais Impróprias, Cálculo de Volume de Sólidos de Revolução, Equações Diferenciais de Primeira Ordem Separáveis. GEOMETRIA ANALÍTICA Álgebra Matricial; Sistemas Lineares; Vetores; Dependência Linear; Bases; Produto Escalar; Produto Vetorial, Produto Misto; Coordenadas Cartesianas; Translação e Rotação; Retas e Planos. Distância e Ângulo; Coordenadas Polares, Cilíndricas e Esféricas; Cônicas. Equações Reduzidas das Superfícies Quádricas. FILOSOFIA E METODOLOGIA CIENTÍFICA Conhecimento científico. Método científico. Pesquisa bibliográfica. Pesquisa descritiva. Projeto de pesquisa. Redação técnica.

5 INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Histórico e visão geral de Computação como ciência. Visão geral do curso de Ciência da Computação: Engenharia de Computação, Ciência da Computação, Sistemas de Informação e Licenciatura em Computação. Sistemas componentes de um computador: hardware e software. Linguagem de programação. Explanação de áreas da ciência da computação. LÓGICA DIGITAL Sistemas numéricos; Funções lógicas e portas lógicas. Circuitos combinacionais. Álgebra de Boole. Circuitos aritméticos. Flip-flops. Contadores. Multiplexadores e demultiplexadores. SEGUNDO PERÍODO ÁLGEBRA LINEAR Espaços Vetoriais; Dependência Linear; Base e Dimensão; Subespaços e Soma Direta; Transformações Lineares; Núcleo e Imagem; Isomorfismo; Matriz de uma Transformação Linear; Autovalores e Autovetores; Subespaços Invariantes; Diagonalização de Operadores; Espaços com Produto Interno; Ortogonalidade; Isometrias. ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES I

6 A máquina de Von Neumann: conceito, arquitetura lógica e funcional; processadores RISC e CISC; Unidades funcionais: CPU, memória; memória cache; dispositivos de E/S e barramentos. Hierarquia de Memória. Conceitos de conjunto de instrução e de endereçamento, fluxo de controle. Conceitos de memória virtual. Introdução aos mecanismos de interrupção. Introdução às arquiteturas avançadas: pipeline, múltiplas unidades funcionais e máquinas paralelas; conceito de máquina virtual; tendências. CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL II Carga Horária: 75h Sequências Séries Numéricas: Critérios de Convergência; Séries de Funções Reais; Funções Reais de Várias Variáveis; Limite e Continuidade de Funções de Várias Variáveis; Derivadas parciais; Diferenciabilidade de Funções de Várias Variáveis; Vetor Gradiente e Plano Tangente; Máximos e Mínimos; Fórmula de Taylor, Teorema das Funções Implícitas, Teorema da Função Inversa; Integrais Duplas; Integrais Duplas na Forma Polar; Integrais Triplas em Coordenadas Cartesianas; Integrais Triplas em Coordenadas Cilíndricas e Esféricas; Substituições em Integrais Múltiplas. FÍSICA APLICADA À COMPUTAÇÃO Carga Horária: 60 h Eletromagnetismo: Introdução aos Conceitos de Carga Elétrica, Força Elétrica, Campo Elétrico e Potencial Elétrico; Capacitância; Corrente e Resistência; Circuitos de corrente contínua; Campo Magnético; Lei de Ampère; Lei de Faraday; e Indutância. Introdução à Ótica: Natureza da Luz; Reflexão e Refração; Reflexão Interna Total; Polarização; e Espalhamento da luz.

7 PROGRAMAÇÃO ESTRUTURADA Especificação da Linguagem de Programação: Tipos de Dados, Estruturas de Controle, Entrada e Saída; Representação e Algoritmos na Linguagem de Programação; Estruturas de Dados; Organização de Arquivos. PROGRAMAÇÃO FUNCIONAL Definição de funções. Representação de estruturas de dados (lista, árvores, grafos). Funções de ordem superior. Aplicação parcial de funções. Sistemas de tipos. Tipos algébricos. Avaliação lazy versus avaliação estrita. Aspectos imperativos (monads). TERCEIRO PERÍODO ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES II Medidas de desempenho de arquitetura de computadores. Arquitetura de Processadores: Caminho de dados (parte operativa), controle. Caminho de Dados: Operadores, Microprogramação, pipelining. Projeto de conjunto de instruções. Noções de linguagens de montagem. A técnica de Pipelining. Técnicas de pipeline avançadas e paralelismo em nível de instruções. ENGENHARIA DE SOFTWARE

8 Visão geral e princípios fundamentais da engenharia de software. Modelos e Processos de Desenvolvimento de Software e seus vários estágios: requisitos de software, projeto de software, implementação e teste, gerenciamento de software, qualidade de software, gerência de configuração. ESTATÍSTICA BÁSICA Descrição e exploração de dados; população e amostra; níveis de mensuração de variáveis; tabelas de distribuição de freqüências; gráficos; estatísticas descritivas; Cálculo de média e Variância. Técnicas de Amostragem; Probabilidades; conceitos básicos; a distribuição normal; aplicação de modelo normal na análise de dados; distribuição Binomial e Poisson; Distribuição de Amostragem (t, X2 e F), Inferência estatística, construção e interpretação de Intervalo de Confiança para Média, Proporção, Variância, Desvio Padrão e para diferença de Médias; Teste de Hipóteses para Média, Proporção, Variância e para diferença de Médias; Teste Qui-quadrado, Correlação e Regressão Linear, Testes não-paramétricos. ESTRUTURA DE DADOS I Representação e Manipulação de Informações. Estruturas Básicas: Listas, Arvores e suas Generalizações. Algoritmos de Manipulação de Estruturas de Dados: Inserção, Eliminação, Busca e Percurso. Aplicações.

9 MATEMÁTICA DISCRETA Provas de Teoremas, Conjuntos, Relações, Funções, Conjuntos Enumeráveis. Definições Recursivas. Indução Matemática. Permutação, Arranjo, Combinação, Métodos de Contagem, Binômio de Newton. PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS Conceitos básicos e avançados de orientação a objetos. Implementação orientada a objetos. Visão geral de desenvolvimento de software orientado a objetos com UML. Estudo de caso. QUARTO PERÍODO BANCO DE DADOS I Arquitetura de um Sistema de Banco de Dados, Modelo de dados (modelo relacional); Projeto conceitual (modelo entidade e relacionamento). Projeto lógico do banco de dados. Linguagens Formais de Banco de Dados. SQL (comandos básicos). CÁLCULO NUMÉRICO Sistemas de equações lineares: métodos algébricos e iterativos; resolução de equações polinomiais; resolução de equações transcendentes; interpolação numérica; diferenciação numérica; integração numérica; resolução numérica de equações diferenciais.

10 ENGENHARIA DE REQUISITOS Introdução aos conceitos básicos e princípios da Engenharia de Requisitos de Software. Técnicas, métodos e ferramentas para modelagem de análise. ESTRUTURA DE DADOS II Métodos de Ordenação; Pesquisa de Dados; seqüencial, binária, hashing, árvores binárias, arvores de pesquisa (AVL, Red-Black, Splay, B). Organização de arquivos. Complexidade. INGLÊS TÉCNICO Leitura e compreensão de textos acadêmicos escritos em inglês. Estratégias de leitura e estruturas básicas da língua inglesa necessárias à interação autor-texto-leitor. Técnica e prática de elaboração de resumos em português de textos acadêmicos escritos em inglês. Resumo como estratégia de compreensão de textos. Estrutura retórica de textos acadêmicos. LINGUAGENS FORMAIS E AUTÔMATOS

11 Linguagens Regulares. Autômatos Finitos. Linguagens Livres de Contexto. Autômatos com Pilha. Máquinas de Turing. O Problema da Parada da Máquina de Turing. Hierarquia das Classes de Linguagem. SISTEMAS OPERACIONAIS Uma Visão de Sistemas Operacionais; Processos Seqüenciais; Processos Concorrentes; Gerenciamento de Memória Principal e Auxiliar; Gerenciamento de Processador; Gerenciamento de dispositivos de E/S; Análise de Alguns Sistemas Operacionais de Pequeno Porte. QUINTO PERÍODO BANCO DE DADOS II Linguagem de definição e manipulação de dados (SQL); Restrições de Integridade; Visões; Gatilhos e Procedimentos; Segurança; Transações; Controle de Concorrência; Recuperação de Falhas. INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL I Introdução a Inteligência Artificial Conexionista, Redes Neurais Artificiais, Modelos Perceptron Multi-Camadas, Mapas Auto-Organizáveis de Kohonen, Redes Recorrentes, Computação Evolucionária, Computação Baseada em Interações Sociais, Inteligência Coletiva, Sistemas Imunológicos Artificiais.

12 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Características das linguagens de programação. Aspectos que influenciam a definição e implementação das linguagens. Paradigmas das linguagens de programação: imperativo, funcional, lógico e outros. Comparação de características dos vários paradigmas. Recursão comum e de cauda. PROJETO DE SOFTWARE Métodos e técnicas para projeto de sistemas de software. Padrões. Arquitetura de Software e teste. REDES DE COMPUTADORES Carga Horária: 90h Detalhamento das camadas TCP/IP, associando ao Modelo OSI. Camada de Aplicação e seus protocolos (HTTP, FTP, SMTP, DNS). Camada de Transporte e seus protocolos (TCP e UDP). Controle de Congestionamento e de fluxo do TCP. Variações do TCP para redes de alta velocidade e redes Wireless. Camada de Rede e seus protocolos (IPv4 e IPv6, ICMP). Algoritmos de Roteamento intra domínio e extra domínio. Dispositivos que operam na camada de Rede. Unicast e Multicast. Camada de Enlace e os protocolos de controle de acesso ao meio. Endereços MAC. Dispositivos que operam na camada de Enlace. Redes sem fio e Redes Móveis. Configuração de Serviços em Servidores Linux (Compartilhamento, DHCP, Proxy, Firewall, Samba, Web e DNS).

13 TEORIA DOS GRAFOS Grafos, representações computacional de grafos, grafos orientados, grafos nãoorientados, grafos bipartidos. Árvores, árvores geradoras, caminhos, ciclos. Grafos Eulerianos e Hamiltonianos. Busca em grafos. Isomorfismo e casamento. Fluxo em Redes, Aplicações de grafos a sistemas tecnológicos. SEXTO PERÍODO ANÁLISE DE DESEMPENHO Variáveis aleatórias discretas e contínuas. Valor esperado. Processos estocásticos. Cadeia de Markov de tempo discreto. Desenvolvimento de Simuladores. Calculando a taxa média de chegada, o tempo médio de atendimento e o número médio de requisições no ambiente. Simulação da chegada de pacotes utilizando distribuição aleatória de Poisson e a semelhança com o tráfego Web. Simulação da chegada de pacotes CBR para tráfegos de voz e vídeo. Simulação do tempo de atendimento de requisições através da variável aleatória Exponencial. Ambiente de Simulação Network Simulator. ANÁLISE E PROJETO DE ALGORITMO Técnicas de projeto de algoritmo: guloso, divisão e conquista,programação dinâmica. Medida de custo da execução de algoritmos por meio de um modelo matemático: Comportamento assintótico de funções,dominação assintótica, análise de recorrência, notações O, o, θ, Ω e ω. Análise de melhor caso, pior caso e caso médio. Comparação empírica de algoritmos. Introdução à Complexidade de Algoritmos: Algoritmos Não Determinísticos, Classes NP-Difícil e NP-Completo. Diferença entre Decidibilidade e Complexidade. Heurísticas e Algoritmos Aproximados:Algoritmos

14 Exponenciais usando tentativa e erro, Heurísticas para Problemas NP-Completo, Algoritmos Aproximados para Problemas NP-Completo. COMPILADORES Linguagens e Tradutores. Compiladores e Interpretadores. A Estrutura de um Compilador. Análise Léxica. Análise Sintática. Representação Intermediária. Análise Semântica. Geração e Otimização de Código. Interpretadores. Laboratório com Ferramentas de Auxílio à Construção de Compiladores. COMPUTAÇÃO GRÁFICA Processamento Gráfico; Hardware para Computação Gráfica; Bibliotecas Gráficas; Modelagem Poligonal; Curvas e Superfícies; Transformações Geométricas; Câmeras e Visualização; Fundamentos de Teoria da Cor; Modelos de Iluminação; e Geração e Mapeamento de Textura. Animação. INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL II Agentes inteligentes. Resolução de problemas por meio de busca. Busca com Informação. Problemas de Satisfação de Restrições. Lógica de Primeira Ordem. Planejamento. Conhecimento Incerto e Raciocínio. SISTEMAS DISTRIBUÍDOS

15 Caracterização de Sistemas Distribuídos. Sistemas Operacionais Distribuídos: Arquitetura, Sistemas de Arquivos, Servidor de Nomes, Memória Compartilhada, Tolerância a Falhas. Comunicação entre processos: Sockets, Chamada de Procedimento Remoto, Objetos distribuídos. Compartilhamento de Informação: Sincronização, Controle de Concorrência, Transações Distribuídas. SÉTIMO PERÍODO ADMINISTRAÇÃO DE EMPRESAS A evolução das teorias administrativas; o desenvolvimento histórico da teoria da administração; as principais contribuições deste desenvolvimento para a administração moderna; o papel do administrador, da organização e o processo administrativo. ÉTICA, COMPUTADOR E SOCIEDADE O papel do computador na sociedade contemporânea: impactos, conseqüências e tendências. Os novos paradigmas da sociedade da informação e seus aspectos econômicos, sociais, políticos, éticos, culturais e educacionais. Ética e a profissão. Direitos e deveres do profissional. Associações, órgãos de classe e seus objetivos. PESQUISA OPERACIONAL Carga horária: 60h Modelos Lineares de Otimização, Programação Linear, Algoritmo Simplex, Dualidade, Análise de Sensibilidade, Problemas em Redes e Programação Inteira.

16 PROCESSAMENTO DE IMAGENS Carga horária: 30h Fundamentos de Processamento de Imagem: Percepção visual; Amostragem e Quantização; e Imagem binária. Transformadas de Imagens. Realce de imagens. Segmentação de Imagens. Compressão de Imagens. Representação e Descrição. Morfologia Matemática. PROGRAMAÇÃO PARARELA Teoria do Paralelismo. Arquiteturas paralelas. Processos e concorrência. Algoritmos Clássicos de Programação Paralela. Programação concorrente. Computação paralela sobre sistemas distribuídos. PVM (Parallel Virtual Machine) e MPI (Message Passing Interface). Avaliação de desempenho. TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO I Delimitação do problema de pesquisa. Levantamento bibliográfico. Elaboração de instrumentos de coleta de dados OITAVO PERÍODO EMPREENDEDORES EM INFORMÁTICA

17 Planos de negócios com ênfase na análise do negócio de informática. Aspectos de criação e lançamento de uma empresa no mercado. Técnicas de negociação. Planejamento e administração estratégica. Apresentação e forma do júri. A questão dos paradigmas. Princípios fundamentais de marketing. Conceitos básicos de propaganda aplicados à empresa emergente. INTRODUÇÃO À ECONOMIA Economia: Princípios Econômicos básicos. Sistemas econômicos. Teoria do Consumidor: demanda, oferta e equilíbrio. Teoria da produção. Teoria dos custos. Estudo dos agregados macroeconômicos: produto, renda, poupança, investimentos e outros. Moeda: origem, funções e meios de pagamentos. Autoridades monetárias. Políticas econômicas (monetária, fiscal e cambial) utilizadas pelo governo. TÓPICOS ESPECIAIS EM COMPUTAÇÃO Ementa aberta com apresentação de conteúdos relevantes e atuais a cada período que a disciplina é apresentada. TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO II Carga Horária: 150h Revisão de Literatura. Coleta e análise dos dados. Redação final do trabalho de conclusão de curso.