| Thema | Vraag | Aanname | Doelen | | 1. bouwwerken en kwaliteit | Welke systemen onderzoekt onze discipline en wanneer vinden we deze goed? | Men kan knopen in een netwerk door middel van mensen, hardware of software realiseren. |
- voorbeelden geven voor oriëntatie en beleving bij digitale bouwwerken;
- systemen (o.a. computernetwerken en organisaties) analyseren als functionele netwerken met gebruik van de juiste workflow-begrippen;
- knopen in netwerken classificeren m.b.t. autonomie;
- uitleggen wat het doel van protocollen is en hoe ze in principe werken.
|
| 2. netwerken en interactie | Hoe kunnen we organisaties en computersystemen analyseren als netwerk en welke rol spelen talen en protocollen daarbij? | Men kan knopen in een netwerk ertoe brengen te doen wat ze moeten doen. |
- knopen in netwerken classificeren m.b.t. autonomie,
- verschillende visies op communicatie hanteren,
- eenvoudige talen definiëren,
- eenvoudige protocollen ontwikkelen.
|
| 3. machines en representaties | Hoe zit een technisch systeem, bijvoorbeeld een computer in elkaar en hoe wordt daarbinnen informatie gerepresenteerd? | Men kan computeronderdelen en programma's maken die doen wat ze moeten doen. |
- exacte netwerken (bijvoorbeeld computers en computernetwerken, maar ook software-netwerken binnen een computer) analyseren en beschrijven
- beschrijven wat bij de overgang naar zo'n exact netwerk gebeurt (sensoren, actuatoren)
- de beginselen van representatie (ongecomprimeerd) van tekst, beeld en geluid uitleggen,
- schattingen voor de nodige hoeveelheid informatie maken en verantwoorden op basis van de eigenschappen van menselijke zintuigen,
- uitleggen wat het principe van datacompressie is.
|
| 4. processoren en programma's | Hoe kan men met één programmeerbare machine een heel netwerk realiseren? | Men kan programmeerbare machines maken. |
- in een zeer eenvoudige machinetaal programmafragmenten voor kleine berekeningen schrijven,
- stap voor stap aangeven hoe een machine zulke programmafragmenten verwerkt,
- aangeven hoe een machineprogramma in het geheugen van de computer terecht komt en wat daartoe nodig is (loader, disk-driver, bestandenbeheer, finder, compiler, boot),
- uitleggen hoe multiprogramming werkt en wat de rol van de verdeler is.
|
| 5. schakelingen en maakbaarheid | Hoe kan men een programmeerbare machine maken? | Men kan schakelelementen voor logische voegwoorden (en, of, niet) maken. |
- voor zeer eenvoudige problemen (zoals de wijnvullerij) de bijbehorende logische formule bepalen;
- beargumenteren dat men voor elke functie van n Boolse ingangen naar m Boolse uitgangen een machine kan maken die deze realiseert;
- een computer bouwen, gegeven voldoende geheugencellen, een klok, voldoende logische poortjes, en heel veel geduld - oftewel, je kunt
- beschrijven hoe een cpu een machineprogramma verwerkt (instructiecyclus, program counter, arithmetiek),
- uitleggen dat een cpu niet meer is dan een machine die cyclisch steeds dezelfde Boolse functie berekent (geheugen+input->geheugen'+output)
- logische formules omzetten naar schakelingen
|
| 7. rationaliteit | Wanneer is iets goed, dat gemaakt is of gemaakt moet worden? | |
- de begrippen artefact, blauwdruk, specificatie, eigenschappen ("het rationaliteitsvierkant") uitleggen en voorbeelden geven,
- het rationaliteitsvierkant relateren aan het streven van exacte wetenschappen,
- aannemelijk maken waarom soms een rationaal ontwerpproces noodzakelijk is
- fouten classificeren (specificatiefout, ontwerpfout, realisatiefout, gebrekkig onderdeel)
- belanghebbenden onderscheiden (klant, ontwerper, leverancier, domein-expert)
- de ontwikkeling van een informatiesysteem analyseren volgens gegeven criteria aan de hand van projectdocumentatie; een beargumenteerd advies uitbrengen over voortzetting en verbetering
|
| 8. engineering | Hoe kan men op systematische manier een nieuw kwaliteitsproduct maken? | |
- aangeven wat de verantwoordelijkheid is van de belanghebbenden
- opdrachtgever
- domeinexpert
- ontwikkelaar
- leverancier
- diverse methoden beschrijven in termen van het taxonomiediagram
- een systeem specificeren d.m.v. non-monotonic refinement
- uitleggen hoe bootstrap werkt
|
| theorie | Hoe kan men zeker weten dat alles klopt? | |
- uitleggen wat de correctheidsstelling voor systemen betekent
- ...
- de definitie geven van de begrippen vertaling, interpretatie, virtuele machine,
- in deze termen beschrijven hoe een machineprogramma in de computer terecht komt,
- eenvoudige bootstrapprocessen formeel beschrijven,
|
| 9. verificatie | Hoe zeker kunnen we zijn? En helpen computers daarbij? | |
- uitleggen wat het verschil is tussen valideren en verifiëren;
- uitleggen wat het verschil is tussen testen en verifiëren;
- uitleggen hoe een toestandsdiagram een (bepaald aspect) van een systeem beschrijft.
- een eenvoudige modelbeschrijving in Uppaal begrijpen, hier zelf kleine aanpassingen in maken, en deze simuleren en model-checken met de Uppaal tool.
|
| A. leren | Academisch leren - hoe gaat dat? | | |
| Thema | Concepten | Docent | | 1. bouwwerken en kwaliteit |
- Belangen
- bouwheer
- gebruikers
- omgeving
- aannemer
- Kwaliteit
- Functionaliteit
- Duurzaamheid
- Uitstraling
- De menselijke maat
- lichaam (afmetingen, bewegingsapparaat, zintuigen, ...)
- cognitie (begrijpen, leren, intuïtie, oriëntatie, ...)
- gevoel (uitstraling, corporate identity, respect, integriteit)
- cultuur (verwachtingen, gewoontes, normen en waarden, iconen, ...)
- Hierarchische decompositie
- we zoeken niet naar atomen.
- interface, protocol
- robuustheid, continuïteit
- autonomie
- Workflow ("keukens")
- realiteit: product, instrument, handeling (termen: zie boven)
- functioneel netwerk: diensten onder protocollen
- beschrijving: recept, dienstspecificatie (bijvoorbeeld m.b.v. automatendiagram), protocolspecificatie
| Hanno Wupper;verkenning
Stijn Hoppenbrouwers;verkenning
Hanno Wupper;analyse
Stijn Hoppenbrouwers;analyse
Hanno Wupper;wandeling
Stijn Hoppenbrouwers;wandeling
Engelbert Hubbers; wandeling
Hanno Wupper;practicum
Stijn Hoppenbrouwers;practicum |
| 2. netwerken en interactie |
- functionele netwerken
- knopen
- specificatie: functionaliteit en interface (protocol)
- autonomie?
- realisatie
- machine
- mens
- netwerk
- multiplexing
- interactie
- objecten
- materie, goederen
- informatie
- geld
- protocollen
- taal
- taalkunde: subject-object-action/state-beneficiary-instrument-place-time
- de rol van taal binnen ons vakgebied
- beschrijving van het systeem
- talige communicatie binnen het systeem
- analyse van taal door een systeem
- communicatie
- Taal
- Constatief taalgebruik
- Performatief taalgebruik
- Interpretatie
- Context
- Abstractie
- Declaratief en Operationeel
- Globaal and Situationeel
- Formele taal
- Eenduidigheid
- Contextloze taal
- Taalidentiteit
- Syntax
- Semantiek
- Pragmatiek
- Vertalen
- Informatie
- taalnesten
- hygiëne: code-injectie
- escape
- Het eigen leven van netwerken
- gegevens: semantic web
- programma's: botnets
- mensen: social networks
| Hanno Wupper;verkenning
Hanno Wupper;analyse
Stijn Hoppenbrouwers;analyse
Hanno Wupper;wandeling
Stijn Hoppenbrouwers;wandeling
Engelbert Hubbers; wandeling
Hanno Wupper;practicum
Stijn Hoppenbrouwers;practicum |
| 3. machines en representaties |
- Computer
- in bredere zin: een doos met allerlei sensoren, actuatoren, aansluitingen en daarin minstens 1 computer in nauwere zin
- in nauwere zin: een cpu met geheugen en de nodige aansluitingen
- filosofisch: een (vaak elektronische) digitale programmeerbare universele rekenmaschine
- machine: kan qua constructie alleen bepaalde bewegingen uitvoeren
- rekenmachine: bewegingen transformeren representaties van getallen
- digitaal: abstractie van analoge fenomenen; binair als goedkoopste speciaal geval
- programmeerbaar: programmeur weet precies hoe iets moet en draagt het aan de machine op; volledige sturing
- universeel: zie morgen
- Paradox
- Soms zitten in een computer een aantal computers. Modem en grafiekkaart zijn vaak eigen computers.
- Soms simuleert een computer een heel netwerk van computers.
- Soms gedragen zich mensen als computers. Soms beginnen computers te denken. Soms willen we dat, soms niet.
- Analyse van technische systemen
- communicatie met de buitenwereld
- sensoren en actuatoren
- interfaces met andere technische systemen
- internet of things
- muisklik
- Digitale communicatie
- representatie
- conversie
- standaardrepresentatie
- compressie
- medium
- multiplexing
- standaardknopen
- converters, verplaatsers, vertragers, multiplexers
- compressie: reductie van hoeveelheid bits door weglaten
- vertaling: conversie met behoud van betekenis
| Hanno Wupper;verkenning
Hanno Wupper;analyse
Erik Barendsen;analyse
Hanno Wupper;wandeling
Erik Barendsen;wandeling
Engelbert Hubbers;wandeling
Hanno Wupper;practicum
Erik Barendsen;practicum |
| 4. processoren en programma's |
- universele machine
- Von Neumann-machine
- DNA computing - een niet-universele machine?
- machinetaal
- besturingssystemen
- bootstrap
- lerende machines
- denkende machines?
- perfecte slaven?
| |
| 5. schakelingen en maakbaarheid |
- Realiseren van elektrische schakelingen
- Specificeren; verband met logische uitdrukkingen
- CPU als realisatie van een logische uitdrukking
- Poorten en logische schakelingen
- berekenbaarheid en complexiteit
| |
| 6. architectuur |
- belanghebbenden
- kwaliteit
- domeinkennis
- communicatie
- afstemming
- ontwerp
- agile development
| |
| 7. rationaliteit |
- rationaliteit: talig redeneren over talige strategiën over talige kaarten van de omgeving
- verdeel en heers
- focus
- fragment
- gezichtspunt
- belanghebbenden ("stakeholders")
- Chinese dozen
- realiteit - beschrijving (vier werelden)
- realiteit en geldig gevolg
- redeneerregels
- oorzaken van domheid
- structuur - eigenschappen (rationaliteitsvierkant)
- artefact / systeem / machine / organisatie: een werkend iets in de fysieke realiteit
- eigenschappen: de gewenste of daadwerkelijke eigenschappen van zo'n systeem
- specificatie: een talige, misschien zelfs formele, beschrijving van gewenste eigenschappen
- blauwdruk: een beschrijving van de (beoogde) structuur van een fysiek systeem
- plannen
- plan van wat nodig is
- plan van een oplossing
- plan, hoe de oplossing te bereiken
- vertrouwen en betrouwbaarheid
- beredeneren of alles klopt
- ontwerpfouten
- slijtagefouten
- moedwillige fouten
- wat weet/kan een aanvaller?
- exacte wetenschap
| |
| 8. engineering |
- vernuft
- scheiden
- passend maken
- samenvoegen
- maken
- scheppen: in één keer goed, zonder plan
- lineair: in één keer goed, met plan
- specificeren
- belanghebbenden
- communicatie
- specificatietalen
- specificatiegereedschap
- ontwerpen
- ontwerpruimte
- ontwerptalen
- standaardonderdelen
- ontwerpgereedschap
- realiseren (let op: mogelijke begripsverwarring)
- uitbesteden?
- automatisch?
- evolutionair
- bootstrap
- methoden
- lineair, in één keer goed (bijv. bemenste maanlandingen)
- non-monotonic refinement: specificeren terwijl men het ontwerp maakt
- agile development
| |
| theorie |
- talige beschrijving
- hoe exact?
- hoe formeel?
- beschrijven we wat er is of wat we willen?
- empirie of meningen?
- abstractie
- theorieën
- talen
- semantiek, compilatie, interpretatie, virtuele machines, bootstrap
| |
| 9. verificatie |
- hoe kan men zeker zijn?
- inzicht
- correctness by construction (rationele ontwikkeling, waarbij elke stap gegarandeerd klopt)
- verifiëren: bewijzen dat ontwerp voldoet aan specificatie
- valideren: nagaan dat de specificatie zegt wat-ie moet zeggen
- deductie (afleiden, bewijzen)
- inductie (testen, experimeteren)
- simulatie, rapid prototyping
- proof assistants
- model checkers
- bewijsbaarheid
- model, toestandsdiagram
| |
| A. leren |
- academisch
- disciplinaire bagage
- onderzoeken
- ontwerpen
- wetenschap beoefenen
- redeneren en reflecteren
- samenwerken en communiceren
- terugkijken en vooruitkijken
- competenties
- persoonlijk evenwicht
- projectdefiniëring
- doelgerichtheid
- zelfregulatie
- leerstofverwerking
- redeneren
- sociale en communicatieve vaardigheden
- een leven lang leren: de 5 graden van motivatie
- het moet (strafgestuurd)
- het is nuttig voor later (certificaatgericht)
- het is nu al nuttig (aansluiting bij de belevingswereld van de scholier)
- het is op zichzelf interessant (wetenschappelijke nieuwsgierigheid, zoeken naar de waarheid)
- het is gezellig (zoeken naar de waarheid in sociaal verband met anderen die dit ook doen - academia)
- samen leren en werken
- bijvoorbeeld in de elektronische werkplaats
- de Radboud Honours Academy
- portfolio en dossier: zelf bijhouden waar je staat
- tutor, adviseur
- reageer op uitnodigingen!
- inschrijving
| |
