Τεχνολογίες Πληροφορικής και Διαδικτύου

Η πρώτη ενότητα στοχεύει στο να εισάγει τους φοιτητές στις βασικές έννοιες της δομής, οργάνωσης και λειτουργίας των σύγχρονων υπολογιστικών συστημάτων. Ξεκινώντας από τα στοιχειώδη δομικά στοιχεία των ψηφιακών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, γίνεται μια γενική εισαγωγή στις λογικές πύλες, παρουσιάζονται τα βασικά αριθμητικά συστήματα (δυαδικό, οχταδικό, δεκαεξαδικό) και οι πράξεις της Άλγεβρας Boole. Στη συνέχεια αναπτύσσονται βασικά ζητήματα αρχιτεκτονικής υπολογιστών, όπως ο διαχωρισμός υλικού – λογισμικού, οι τεχνολογίες, επεξεργαστών, κύριας, βοηθητικής και κρυφής μνήμης, οι μονάδες εισόδου/εξόδου, οι ελεγκτές και οι δίαυλοι. Επίσης επεξηγούνται βασικές έννοιες των λειτουργικών συστημάτων, συζητούνται οι διεργασίες, οι χώροι διευθύνσεων, τα αρχεία και η οργάνωσή τους, στοιχεία του λογισμικού εισόδου/εξόδου, οι διασυνδέσεις με τον χρήστη που προσφέρουν τα λειτουργικά συστήματα και οι κλήσεις συστήματος.

Η δεύτερη ενότητα έχει σκοπό να κατανοήσουν οι φοιτητές τη σπουδαιότητα της χρήσης των αλγορίθμων για τη σαφή και ακριβή περιγραφή μιας σειράς ξεχωριστών οδηγιών - βημάτων, με σκοπό την επίλυση ενός προβλήματος. Υπό αυτό το πνεύμα γίνεται μια γενική εισαγωγή στους αλγορίθμους με σκοπό να γίνουν κατανοητές οι βασικές έννοιες και διαδικασίες της τεχνολογίας λογισμικού. Αναπτύσονται τα βασικά στοιχεία σχεδιασμού και ανάλυσης αλγορίθμων, οι βασικές δομές δεδομένων και απλοί αλγόριθμοι για αναζήτηση, απαρίθμηση και ταξινόμηση. Τέλος παρουσιάζονται αι σύγχρονες τεχνολογίες λογισμικού και ανάπτυξης εφαρμογών. 

Η τρίτη ενότητα έχει σκοπό να εισάγει τους φοιτητές στις τεχνολογίες διαδικτύου και στον προγραμματισμό διαδικτυακών εφαρμογών. Συγκεκριμένα παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική διαδικτυακών εφαρμογών, τα βασικότερα πρωτόκολλα διαδικτύου και οι πολύ-επίπεδες τεχνολογίες εφαρμογών ίντερνετ. Επίσης γίνεται εισαγωγή στις τεχνικές προγραμματισμού περιεχομένου (HTML, XML, CSS), στις τεχνολογίες βάσεων δεδομένων για εφαρμογές διαδικτύου, των μεθόδων προγραμματισμού στην πλευρά του χρήστη (JavaScript, DOM, DHTML), του προγραμματισμού στην πλευρά του εξυπηρετητή (Java Servlets, PHP, JSP), των σύγχρονων τεχνολογιών υπηρεσιών παγκόσμιου ιστού (Web Services) και των τεχνικών ασφαλείας εφαρμογών διαδικτύου. Τέλος παρουσιάζονται οι πλατφόρμες διαχείρισης περιεχομένου (CMS).

Η τέταρτη ενότητα έχει σκοπό να εισάγει τους φοιτητές στις έννοιες των τεχνολογιών δικτύων επικοινωνιών και υπολογιστών. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται οι γενικές έννοιες επικοινωνιακών και δικτυακών συστημάτων, οι βασικές τοπολογίες δικτύων, τα σύγχρονα πρότυπα δικτύωσης, τα σημαντικότερα δικτυακά πρωτόκολλα, οι αρχιτεκτονικές ενσύρματων και ασύρματων δικτύων. Επίσης αναλύεται το μοντέλου OSI, τα πρωτοκόλλα TCP/IP και UTP, ενώ γίνεται παρουσίαση των μέσων και των τεχνικών μετάδοσης και συζητούνται θέματα μεταγωγής και πολυπλεξίας.

Η πέμπτη ενότητα έχει σκοπό να κατανοήσουν οι φοιτητές τις βασικές έννοιες της ασφάλειας πληροφοριακών και επικοινωνιακών συστημάτων και δικτύων καθώς και της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται οι μηχανισμοί ταυτοποίησης, αυθεντικοποίησης και ελέγχου προσπέλασης, ανάλυσης και διαχείρισης επικινδυνότητας σύμφωνα με το ISO 27001, ενώ αναλύονται οι σοβαρότεροι κίνδυνοι που σχετίζονται με θέματα ιδιωτικότητας και προστασίας προσωπικών δεδομένων σύμφωνα με τον Γενικό Κανονισμό Προστασίας Δεδομένων (GDPR). Επίσης γίνεται μια εισαγωγή στην κρυπτογραφία, στους τρόπους ελέγχου διείσδυσης – προσπέλασης (ethical hacking), στις τεχνικές ανάλυσης ιομορφικού λογισμικού (malware analysis), ψηφιακής ιατροδικαστικής (digital forensics), Social Engineering και τεχνικών προστασίας από διαρροή δεδομένων (data leaks).

Η έκτη ενότητα έχει σκοπό να παρουσιάσει στους φοιτητές τις βασικές έννοιες της Περιβαλλοντικής Πληροφορικής (Environmental Informatics ή Enviromatics). Η Περιβαλλοντική Πληροφορική αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της Εφαρμοσμένης Πληροφορικής και υποστηρίζει μεθοδολογικά την χρήση υπολογιστών για την προστασία του περιβάλλοντος. Στο πλαίσιο αυτό, επιστρατεύονται μέθοδοι, τεχνικές και εργαλεία από την Επιστήμη Υπολογιστών για την ανάλυση, υποστήριξη και εδραίωση διαδικασιών επεξεργασίας πληροφορίας που συμβάλλουν στην διερεύνηση, την αποφυγή και τον περιορισμό της υποβάθμισης και της καταστροφής του περιβάλλοντος. Στα πλαίσια της ενότητας παρουσιάζεται η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στα πλαίσια έξι κρίσιμων παγκόσμιων προκλήσεων: κλιματική αλλαγή, βιοποικιλότητα και διατήρηση, υγιείς ωκεανοί, ασφάλεια των υδάτινων πόρων, καθαρός αέρας, προσαρμοστικότητα στα καιρικά φαινόμενα και στις καταστροφές.

Η έβδομη και τελευταία ενότητα έχει σκοπό να εντάξει στους φοιτητές σε λειτουργικές ομάδες εργασίας με σκοπό την εξοικείωση τους στην υλοποίηση έργων πληροφορικής, τον χρονοπρογραμματισμό και το συντονισμό εργασιών, συνδυάζοντας γνώση και πληροφορία των λοιπών ενοτήτων του μαθήματος για την παραγωγή μιας εφαρμόσιμης υλοποίησης.