Keuzethema’s¶
Hieronder zijn de keuze thema’s beschreven. Er zijn nog veel keuze thema’s in ontwikkeling en daarvoor is [nog] geen lesmatriaal. Echter wil je wel graag deze module afsluiten kun je met een eigen plan komen. Kijk hiervoor onder het kopje ‘eigen plan’
Algoritmiek, berekenbaarheid en logica¶
Een algoritme is een eindige reeks instructies die vanuit een gegeven begintoestand naar een beoogd doel leidt. Algoritmen staan in beginsel los van computerprogramma’s, al worden voor de uitvoering van algoritmen vaak computers gebruikt. Het doel van een algoritme kan van alles zijn met een duidelijk resultaat. De instructies kunnen in het algemeen omgaan met eventualiteiten die bij het uitvoeren kunnen optreden.
Algoritmen hebben in het algemeen stappen die zich herhalen (iteratie) of die beslissingen (logica of vergelijkingen) vereisen om de taak te voltooien. Eenzelfde taak kan gewoonlijk met verschillende reeksen instructies worden opgelost. Het verschil ligt dan meestal in de hoeveelheid tijd, ruimte of inspanning die het algoritme vergt; dit is de complexiteit van een algoritme.
Vergelijk een algoritme met een recept in de keuken. Om aardappelsalade te maken kan het ene recept de instructie “schil de aardappel” bevatten en daarna de instructie “kook de aardappel”. Bij een ander recept kunnen die twee stappen omgedraaid zijn. Beide recepten zullen echter vragen deze stappen voor alle aardappelen uit te voeren en het eindresultaat is een lekkere aardappelsalade.
bron: wikipedia
Programma¶
volgt…..
Eindtermen¶
G1: Complexiteit van algoritmen¶
[havo] de kandidaat van gegeven algoritmen de complexiteit vergelijken, en kan klassieke ‘moeilijke’ problemen herkennen en benoemen.
[vwo] de kandidaathet verschil tussen exponentiële en polynomiale complexiteit uitleggen, kan algoritmen op basis hiervan onderscheiden, en kan klassieke ‘moeilijke’ problemen herkennen en benoemen.
G2: Berekenbaarheid¶
De kandidaat kan berekeningen op verschillende abstractieniveaus karakteriseren en relateren, en kan klassieke onberekenbare problemen herkennen en benoemen.
G3: Logica¶
De kandidaat kan eigenschappen van digitale artefacten uitdrukken in logische formules.
Databases¶
Een database, gegevensbank of databank is een digitaal opgeslagen gegevensverzameling, ingericht met het oog op flexibele raadpleging en gebruik. Databases spelen een belangrijke rol voor het archiveren en actueel houden van gegevens bij onder meer de overheid, financiële instellingen en bedrijven, in de wetenschap, en worden op kleinere schaal ook privé gebruikt.
bron: wikipedia
Binnen dit thema zullen wij ons met name bezighouden met name rondom de datawetenschapelijke kant.
Datawetenschap, vaak ook onvertaald in het Engels: data science, is een interdisciplinair onderzoeksveld met betrekking tot wetenschappelijke methoden, processen en systemen om kennis en inzichten te onttrekken uit (zowel gestructureerde als ongestructureerde) data. Datawetenschap is een concept om statistieken, data-analyse en aanverwante methoden te verenigen. Het maakt gebruik van technieken en theorieën ontleend uit vele velden binnen het brede gebied van de wiskunde, statistiek, informatiekunde en computerwetenschappen. In het bijzonder de subdomeinen van machinaal leren, classificatie, cluster-analyse, datamining, databases, en visualisatie zijn belangrijke hulpvakken.
bron: wikipdia
Als eindopdracht ga je een onderzoek met openbare databronnen, waar je conclusies uit trekt. Dit is zeer goed te combineren met een PWS.
Interesse¶
Het gaat je helpen als je onderzoek, statistiek en programeren leuk vindt om te doen.
Eindtermen¶
H1: Informatiemodellering¶
De kandidaat kan een informatiemodel opstellen voor een eenvoudige praktische situatie en aan de hand hiervan een database definiëren.
H2: Database paradigma’s¶
De kandidaat kan naast het relationele paradigma ten minste één ander databaseparadigma beschrijven en kan voor een concrete toepassing de geschiktheid van de betreffende paradigma’s afwegen.
H3: Linked data¶
De kandidaat kan in een toepassing data uit verschillende databases (databronnen) met elkaar in verband brengen.
Cognitive computing¶
Kunstmatige intelligentie (KI) of artificiële intelligentie (AI) is de wetenschap die zich bezighoudt met het creëren van een artefact dat een vorm van intelligentie vertoont.
Het is moeilijk te definiëren wat ‘intelligentie’ precies is. Het is derhalve ook moeilijk te definiëren wat artificiële intelligentie precies is.
Dingen die aanvankelijk als zeer intelligent werden beschouwd, zoals het winnen van een partij schaak van de wereldkampioen schaken, blijken opeens toch niet zo intelligent te zijn als het doel eenmaal is bereikt (Kasparov-Deep Blue, 1997). Soms wordt weleens half-schertsend gezegd ‘Kunstmatige intelligentie is wat we de computer nog niet kunnen laten doen’.
bron: wikipedia
binnen deze cursus ga een eigen toepasssing maken met gebruik van een van de methodes uit het de cognitieve computing tak.
Interesse¶
Het gaat je helpen als je programeren leuk vindt om te doen.
Programma¶
volgt…..
Eindtermen¶
I1: Intelligent gedrag¶
De kandidaat kan de processen die nodig zijn voor intelligent gedrag beschrijven en kan analyseren hoe deze processen in de informatica ingezet kunnen worden bij het ontwikkelen van digitale artefacten.
I2: Kenmerken cognitive computing¶
De kandidaat kan de belangrijkste kenmerken van cognitive computing-systemen uitleggen, het verschil met traditionele digitale artefacten aangeven en kan van een probleem aangeven of de oplossing ervan zich leent voor een cognitive computing-aanpak.
I3: Toepassen van cognitive computing¶
De kandidaat kan een eenvoudige toepassing realiseren met één of meer van de methodes en technologieën uit de cognitive computing.
Programmeerparadigma’s¶
In de informatica zijn programmeerparadigma’s denkpatronen of uitgesproken concepten van programmeren, die voornamelijk verschillen in de wijze van aanpak om het gewenste resultaat te kunnen behalen.
Sommige programmeertalen zijn ontworpen om slechts één bepaalde paradigma te ondersteunen, maar er zijn ook andere programmeertalen die meerdere paradigma’s ondersteunen (zoals C++, Java en Scala). Programma’s die bijvoorbeeld geschreven zijn in C++ kunnen in het geheel procedureel zijn, geheel objectgeoriënteerd zijn of elementen van beide paradigma’s bevatten.
De belangrijkste programmeerparadigma’s zijn:
- Imperatief programmeren
- Functioneel programmeren
- Logisch programmeren
- Objectgeoriënteerd programmeren
In imperatief programmeren is een programma in essentie een reeks instructies die het geheugen manipuleren en die op volgorde door de computer worden uitgevoerd. Deze stijl van programmeren staat dicht bij de werking van een computer en werden derhalve als eerste praktisch gerealiseerd.
Functionele talen zijn gebaseerd op formalismen zoals de theorie van recursieve functies of de lambdacalculus-programma’s. Hieronder worden wiskundige functies gedefinieerd die invoer naar uitvoer transformeren.
Bij logisch programmeren, gebaseerd op (doorgaans) predicatenlogica, zijn het definities van predicaten die een bepaalde relatie tussen objecten in het geheugen uitdrukken.
Objectgeoriënteerd programmeren (object oriented programming) verenigt berekening en de gegevens: deze worden verpakt in objecten, waarbij de details worden verborgen achter een algemene interface, vaak gerangschikt in een hiërarchie van klassen. Objecten sturen elkaar berichten (Smalltalk) of roepen elkaars methoden aan (C++, Java); alleen zo hebben ze toegang tot elkaars gegevens. De methoden/reacties op berichten zijn procedures die de interne gegevens van een object manipuleren.
bron: wikipedia
In het kern programma zijn we alleen bezig geweest met Imperatief programeren. Je kunt van mij zelf een taal gaan kiezen om jezelf aan te leren. Online zijn er veel leer tools te vinden op je te ondersteunen. Het einddoel is een applicatie cq game te maken. Dit thema heeft vele opties om te combineren met andere vakken, thema’s en een PWS.
Programma¶
Eigen programma, zie eigen invulling.
Eindtermen¶
J1: Alternatief programmeerparadigma¶
De kandidaat kan van minimaal één extra programmeerparadigma de kenmerken beschrijven en kan programma’s volgens dat paradigma ontwikkelen en evalueren.
J2: Keuze van een programmeerparadigma¶
De kandidaat kan voor een gegeven probleem een afweging maken tussen paradigma’s voor het oplossen ervan.
Computerarchitectuur¶
Met de computerarchitectuur wordt de opbouw van de fundamentele operationele structuur van een computersysteem bedoeld. Een weergave van een computer- of processorarchitectuur bevat de functionele omschrijving van de vereisten, in het bijzonder snelheden en verbindingen, en ontwerptoepassingen van een computer of processor. Sinds 2015 zijn smartwatches ongeveer de kleinste computers omdat een smartwatch over een CPU beschikt waarmee de gebruiker verschillende programma’s kan uitvoeren. Grotere computersystemen, zoals mainframes, supercomputers en computerclusters, bestaan uit meerdere computers die in een computernetwerk met elkaar verbonden zijn. De grens tussen computerarchitectuur en netwerkarchitectuur begint te vervagen als het bijvoorbeeld om het onderscheid tussen computers en cloud computing of (deels) gedistribueerde databases gaat.
bron: wikipedia
Programma¶
Op dit moment wordt er geen programma aangeboden. Wel is het mogelijk dit keuze thema te kiezen vanuit een eigen invulling.
Eindtermen¶
K1: Booleaanse algebra¶
De kandidaat kan rekenen met formules in Booleaanse algebra.
K2: Digitale schakelingen¶
De kandidaat kan eenvoudige digitale schakelingen op bit-niveau construeren.
K3: Machinetaal¶
De kandidaat kan een eenvoudig programma in machinetaal schrijven aan de hand van de beschrijving van een instructieset-architectuur.
K4: Variatie in computerarchitectuur¶
De kandidaat kan variatie in computerarchitectuur verklaren in termen van technologische ontwikkelingen en toepassingsdomeinen.
Netwerken¶
Een computernetwerk is een systeem voor communicatie tussen twee of meer computers. De communicatie verloopt via netwerkkabels of via een draadloos netwerk. In de netwerktopologie worden fysieke en logische topologieën onderscheiden. Men spreekt van een LAN in het geval van lokale plaatsgebonden bekabeling waarop computers binnen één gebouw of een campus aangesloten worden en een WAN wanneer er sprake is van verbindingen over grotere afstanden.
bron: wikipedia
Voor dit thema gebruiken wij het matriaal gebruiken van Eelco Dijkstra:
Het einddoel van de dit thema is het maken van een eigen netwerk toepassing te maken met lora netwerk wat we binnen school hebben. Dit thema is heel goed te combineren bij bijvoorbeeld Physical computing.
Programma¶
volgt…
Eindtermen¶
L1: Netwerkcommunicatie¶
De kandidaat kan de manier waarop netwerkcomponenten met elkaar communiceren beschrijven en analyseren, en kan schalingseffecten bij communicatie herkennen, er voorbeelden van geven en de gevolgen ervan uitleggen.
L2: Internet¶
De kandidaat kan de basisprincipes van het internet als netwerk uitleggen en aangeven welke gevolgen dit heeft voor toepassingen en voor gebruikers.
L3: Distributie¶
De kandidaat kan vormen van samenwerking en verdeling van functies en gegevens in netwerken beschrijven.
L4: Netwerksecurity¶
De kandidaat kan gevaren van inbreuk op gedistribueerde functies en gegevens analyseren, en maatregelen adviseren die deze inbreuk tegengaan.
Physical Computing¶
Fysiek computergebruik betekent het bouwen van interactieve fysieke systemen door het gebruik van software en hardware die de analoge wereld kan waarnemen en beantwoorden. Hoewel deze definitie breed genoeg is om systemen te omvatten zoals slimme verkeerscontrolesystemen voor voertuigen of fabrieksautomatiseringsprocessen, wordt niet vaak gebruikt om ze te beschrijven. In ruimere zin is fysieke computertechnologie een creatief raamwerk voor het begrijpen van de relatie van mensen met de digitale wereld. In praktisch gebruik beschrijft de term meestal handgemaakte kunst-, ontwerp- of doe-hobbyprojecten die sensoren en microcontrollers gebruiken om analoge invoer naar een softwaresysteem te vertalen en / of elektromechanische apparaten zoals motoren, servo’s, verlichting of andere hardware te besturen.
Physical Computing kruist het scala van activiteiten waarnaar in de academische wereld en de industrie vaak wordt verwezen als elektrotechniek, mechatronica, robotica, informatica en vooral embedded ontwikkeling.
bron: wikipedia
Voor dit thema gebruiken wij het matriaal gebruiken van Martin Bruggink
Programma¶
volgt…
Eindtermen¶
M1: Sensoren en actuatoren¶
De kandidaat kan sensoren en actuatoren waarmee een computersysteem de fysieke omgeving kan waarnemen en aansturen herkennen en functioneel beschrijven.
M2: Ontwikkeling physical computing componenten¶
De kandidaat kan fysieke systemen en processen modelleren met het oog op real time besturingsaspecten en kan met behulp van deze modellen, sensoren en actuatoren een computersysteem ontwikkelen om fysieke systemen en processen te bewaken en besturen.
Security¶
Computerbeveiliging is de activiteit van het inrichten van een computer om die te beschermen tegen bedreigingen als virusaanvallen, DDoS-aanvallen en spam. Het is een belangrijke maatregel binnen het aandachtsgebied informatiebeveiliging.
Doordat veel computers zijn aangesloten op het internet bestaan er verschillende risico’s. Hieronder een niet uitputtend overzicht:
- Computerkrakers vallen systemen aan met onder meer het doel deze in te zetten als spamverzenders.
- Hacktivisme of minder politiek getint vandalisme uiten zich voornamelijk in het defacen van, al dan niet prominente, websites.
- (Bedrijfs)spionage en uitlekken van vertrouwelijke informatie.
- Bespioneren van burgers door de overheid, of door grote internetbedrijven.
- Phishing is een techniek om een digitale identiteit over te nemen.
- Wardriving wordt gebruikt om draadloze netwerken te onderzoeken.
- Virussen, spyware en andere malware zijn een constante bedreiging voor de computergebruiker.
De bestaande bedreigingen kunnen worden tegengegaan door het treffen van maatregelen. Het volgende onderscheid is te maken:
- softwarematige maatregelen
- hardwarematige maatregelen
- fysieke maatregelen
- menselijke en organisatorische maatregelen
bron: wikipedia
Programma¶
volgt…
Eindtermen¶
N1: Risicoanalyse¶
De kandidaat kan risico’s, bedreigingen en kwetsbaarheden in een ict-toepassing analyseren en kan daarbij zowel technische als menselijke factoren betrekken.
N2:Maatregelen¶
De kandidaat kan keuzen voor technische en organisatorische maatregelen ter vergroting van de security verklaren.
Usability¶
Gebruiksvriendelijkheid is een concept dat onder andere door ergonomen wordt bestudeerd.
Iets is gebruik(er)svriendelijk wanneer een beoogde eindgebruiker van een product, het effectief, efficiënt en naar tevredenheid kan gebruiken. Zo’n product kan een website of een computerprogramma zijn, maar ook een koffiezetapparaat, auto of koffer, om maar wat te noemen.
Bron: wikipedia
Programma¶
volgt….
Eindtermen¶
O1: Gebruikersinterfaces¶
De kandidaat kan de werking van gebruikersinterfaces beschrijven en verklaren aan de hand van cognitieve en biologische modellen.
O2: Gebruikersonderzoek¶
De kandidaat kan gebruikersinterfaces van digitale artefacten evalueren via gebruikersonderzoek.
O3: Ontwerp¶
De kandidaat kan elementen van een gebruikersinterface ontwerpen.
User experience¶
Gebruikerservaring (UX) verwijst naar de emoties en attitudes van een persoon over het gebruik van een bepaald product, systeem of service. Het omvat de praktische, ervaringsgerichte, affectieve, zinvolle en waardevolle aspecten van mens-computerinteractie en producteigendom. Bovendien omvat het de percepties van een persoon van systeemaspecten zoals nut, gebruiksgemak en efficiëntie. Gebruikerservaring kan als subjectief van aard worden beschouwd in de mate dat het gaat om individuele perceptie en gedachten met betrekking tot het systeem. Gebruikerservaring is dynamisch, omdat het voortdurend wordt aangepast in de loop van de tijd als gevolg van veranderende gebruiksomstandigheden en wijzigingen aan individuele systemen, evenals de bredere gebruikscontext waarin ze kunnen worden gevonden. Uiteindelijk gaat gebruikerservaring over hoe de gebruiker omgaat met en ervaart het product.
Bron: wikipedia
Programma¶
wordt een game maken!
Eindtermen¶
P1: Analyse¶
De kandidaat kan de relatie tussen ontwerpkeuzes van een interactief digitaal artefact en de verwachte cognitieve, gedragsmatige en affectieve veranderingen of ervaringen verklaren.
P2: Analyse¶
De kandidaat kan de relatie tussen ontwerpkeuzes van een interactief digitaal artefact en de verwachte cognitieve, gedragsmatige en affectieve veranderingen of ervaringen verklaren.
Maatschappelijke en individuele invloed van informatica¶
Inleiding volgt ….
Programma¶
volgt….
Eindtermen¶
Q1: Maatschappelijke invloed¶
De kandidaat kan positieve en negatieve effecten van informatica en de genetwerkte samenleving op individueel en sociaal leven verklaren en voorspellen.
Q2: Juridische aspecten¶
De kandidaat kan juridische aspecten van de toepassing van informatica in de samenleving analyseren.
Q3: Privacy¶
De kandidaat kan effecten van technische, juridische en sociale maatregelen voor privacy- gerelateerde kwesties onderzoeken.
Q4: Cultuur¶
De kandidaat kan redeneren over de invloed van informatica op culturele uitingen.
Computational science¶
Computationele wetenschap houdt zich bezig met de bouw van wiskundige modellen, technieken uit de numerieke analyse en het gebruik van computers om wetenschappelijke problemen te analyseren en op te lossen. In de praktijk gaat het meestal om de toepassing van computersimulatie en algoritmen uit de numerieke wiskunde en theoretische informatica in de verschillende wetenschappelijke disciplines.
Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_science
Programma¶
volgt….
Eigen invulling¶
Mocht je een eigen project willen uitvoeren, dan gaan we dat doen :) Wat wel een een eis is dat je dan een van bovenstaande keuzethema’s gaat verwerken binnen je project. Een projecteam mag zo groot zijn als je zelf wilt, echter er geld een maximum van 2 personen per keuzethema.
Zo zou je bijvoorbeeld een game kunnen maken waarin de volgende keuzethema’s in verwerkt kunnen zijn:
- Programmeerparadigma’s
- User experience
- Cognitive computing
Alles is mogelijk, hoe gekker hoe leuker :) Echter hou er rekening mee dat er per leerling 60 uur werk in moet zitten.
Tip: Je zou het project ook kunnen koppeling met een PO van een ander vak. Ik kan mij zomaar voorstellen dat je het kunt combineren met bijvoorbeeld Wiskunde, Natuurkunde of KunstLab. Overleg eens met de betrefende docenten.
Hoe gaat het in zijn werk?¶
Stap 1: Plan¶
In de eerste 2 weken maken je plan en bespreekt het met je docent. Het plan wordt gemaakt in de presentatie tool Sway! Sway kun je vinden binnen de office omgeving van Sancta Maria. De volgende onderdelen komen dienen terug te komen in het plan:
- Wat ga je maken?
- Hoe ga je het maken?
- Welke kennis heb je nodig en hoe ga je dat je zelf aanleren?
- Hoe past jou project in de keuzethema’s, maak hierbij duidelijk een koppeling met de eindtermen
- Maak een planning met alle activiteiten en koppel daar ook uren aan. Doe dit in excel!
- Plan 3 overleg momenten in met je docent en leg dit vast.
Deel dit plan met de docent en na akkoord ga je naar stap 2.
Het plan telt voor 10% mee met je eindcijfer.
Stap 2: Uitvoering¶
Je gaat aan de slag met je project, wat belangrijk is tijds de uitvoering om je planning en logboek bij te houden in een excel document. Controleer regelmatig of alles volgens plan verloopt. Pas zo nodig de planning aan, echter beschrijf ook waarom je dit doet. Deel dit document met je docent en plan (minimaal 3) overleg momenten in met je docent.
Bovenstaand process telt voor 20% mee met je eindcijfer.
Stap 3: Oplevering & Presentatie¶
Een week voor het afronden van de periode dien je het project in te leveren bij de docent. Maak je iets tastbaars, dan wil de docent graag een video met een demo. In de laatste week van de periode dien je een presentatie te geven aan de klas.
Het eindproduct telt voor 60% mee en de presentatie telt voor 10% mee.