Περιγραφή

Εισαγωγή στα συστήματα υπολογιστών, ιστορική εξέλιξη, μοντέλο Η/Υ, υλικό και λογισμικό. Η/Υ και αριθμοί. Εισαγωγή στη ψηφιακή λογική, ψηφιακά κυκλώματα. Αρχιτεκτονική υπολογιστών, κεντρική μονάδα επεξεργασίας, οργάνωση και προσπέλαση μνήμης. Περιφερειακές συσκευές, συσκευές δευτερεύουσας αποθήκευσης. Συστήματα υπολογιστών. Επίπεδο μικρο-προγραμματισμού. Επίπεδο συμβατικής μηχανής, επίπεδο λειτουργικού συστήματος, διαχείριση μνήμης και συσκευές εισόδου/εξόδου. Επίπεδο συμβολικής γλώσσας, μετάφραση γλωσσών προγραμματισμού, σύνδεση και φόρτωση προγράμματος. Δίκτυα. Αναπαράσταση δεδομένων. Το λειτουργικό σύστημα UNIX, αρχεία, κατάλογοι και διεργασίες εντολών. Επικοινωνία με άλλους χρήστες, επικοινωνία με άλλα συστήματα. Ο παγκόσμιος ιστός (www) και οι γλώσσες HTML και CSS. Εισαγωγή στην LaTeX.)

Περιγραφή

Το μάθημα πραγματεύεται σύγχρονες μεθόδους Υπολογιστικής Βελτιστοποίησης (Computational Optimization) από τα πεδία του Εξελικτικού Υπολογισμού (Evolutionary Computation) και της Νοημοσύνης Σμηνών (Swarm Intelligence). Στην πλειοψηφία τους, αυτές οι μέθοδοι προέκυψαν από την μοντελοποίηση διαδικασιών Βελτιστοποίησης σε φυσικά συστήματα, με χρήση μαθηματικών εργαλείων από την Θεωρία Πιθανοτήτων και τα Δυναμικά Συστήματα. Ωστόσο, δεν απαιτείται η παρουσία αυστηρών μαθηματικών προϋποθέσεων για την εφαρμογή τους.

Αυτή η ιδιότητα καθιστά τους συγκεκριμένους αλγορίθμους κατάλληλους για την επίλυση προβλημάτων όπου απουσιάζουν αναλυτικά μοντέλα με επιθυμητά μαθηματικά χαρακτηριστικά (συνέχεια, διαφορισιμότητα) ή προβλήματα στα οποία το μοντέλο υπόκειται στην επίδραση θορύβου ή / και ελλιπούς πληροφορίας. Επίσης, οι εγγενείς ιδιότητες παραλληλοποίησής τους, καθιστούν αυτούς τους αλγορίθμους κατάλληλους για προβλήματα με υψηλές υπολογιστικές απαιτήσεις.

Στα πλαίσια του μαθήματος εξετάζονται, μεταξύ άλλων, οι βασικές αρχές μεθόδων όπως οι Genetic Algorithms, Evolutionary Algorithms, Particle Swarm Optimization, Differential Evolution και Ant Colony Optimization. Επίσης, παρουσιάζονται εφαρμογές με έμφαση σε προβλήματα Καθολικής Βελτιστοποίησης (Global Optimization) από διάφορα επιστημονικά και τεχνολογικά πεδία.