فلش‌کارت‌های آموزشی از سخت‌افزار تا نرم‌افزار: درک عمیق محاسبات با "Computing Unbound" دیوید پترسون

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره از سخت‌افزار تا نرم‌افزار: درک عمیق محاسبات با "Computing Unbound" دیوید پترسون

موضوع کلی: معماری و طراحی سیستم‌های کامپیوتری

موضوع میانی: اصول و نوآوری در علوم کامپیوتر

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری کامپیوتر: معرفی و تاریخچه
• 2. سیستم‌های دودویی و منطق دیجیتال
• 3. دروازه‌های منطقی و عملگرهای بولی
• 4. ساختارهای داده‌های اولیه در سخت‌افزار
• 5. معرفی به CPU و اجزای آن
• 6. چرخه fetch-decode-execute
• 7. حافظه و سلسله مراتب حافظه
• 8. حافظه اصلی: RAM و انواع آن
• 9. حافظه پنهان (Cache) و اهمیت آن
• 10. حافظه مجازی و مدیریت حافظه
• 11. رابط‌های ورودی/خروجی (I/O)
• 12. دستگاه‌های ورودی و خروجی: صفحه کلید، نمایشگر، دیسک
• 13. معرفی به معماری مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA)
• 14. ISA: انواع دستورالعمل‌ها و فرمت‌ها
• 15. مباحثی در مورد معماری‌های RISC و CISC
• 16. زبان اسمبلی و برنامه‌نویسی سطح پایین
• 17. میکروکنترلرها و سیستم‌های تعبیه‌شده
• 18. مفهوم parallelism و پردازش موازی
• 19. معرفی به پردازنده‌های چند هسته‌ای
• 20. دستورالعمل‌های SIMD و تکنیک‌های vectorization
• 21. معرفی به معماری GPU
• 22. پردازش گرافیکی و اصول کار GPU
• 23. شبکه‌های کامپیوتری: مبانی
• 24. پروتکل‌های شبکه: TCP/IP
• 25. معماری کلاینت-سرور
• 26. امنیت شبکه و تهدیدات
• 27. سیستم‌عامل‌ها: معرفی و وظایف
• 28. مدیریت فرآیند در سیستم‌عامل
• 29. مدیریت حافظه در سیستم‌عامل
• 30. مدیریت فایل و سیستم‌های فایل
• 31. سیستم‌های توزیع‌شده: مفاهیم اولیه
• 32. هم‌زمانی و موضوعات (Threads)
• 33. مدیریت منابع در سیستم‌عامل
• 34. مباحثی در مورد virtual machines (ماشین‌های مجازی)
• 35. معرفی به زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا
• 36. کامپایلرها و مترجم‌ها
• 37. ساختارهای داده‌های پیشرفته
• 38. الگوریتم‌ها و پیچیدگی زمانی
• 39. طراحی و تحلیل الگوریتم‌ها
• 40. پایگاه‌های داده: مفاهیم و معماری
• 41. SQL و زبان‌های استعلام پایگاه داده
• 42. سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS)
• 43. معماری وب و پروتکل HTTP
• 44. برنامه‌نویسی وب: Front-end
• 45. برنامه‌نویسی وب: Back-end
• 46. معرفی به هوش مصنوعی (AI)
• 47. یادگیری ماشینی (Machine Learning)
• 48. شبکه‌های عصبی مصنوعی
• 49. رایانش ابری (Cloud Computing)
• 50. معماری سرویس‌گرا (SOA)
• 51. Big Data و تکنولوژی‌های مرتبط
• 52. اینترنت اشیا (IoT) و معماری آن
• 53. امنیت سایبری: مفاهیم و اصول
• 54. رمزنگاری و امنیت داده‌ها
• 55. معماری نرم‌افزار: اصول طراحی
• 56. الگوهای طراحی (Design Patterns)
• 57. مهندسی نرم‌افزار: روش‌ها و متدولوژی‌ها
• 58. چابکی (Agile) و توسعه نرم‌افزار
• 59. سیستم‌های عامل بی‌درنگ (Real-time OS)
• 60. معماری پردازنده‌های تخصصی
• 61. FPGA و معماری قابل برنامه‌ریزی
• 62. مدارهای مجتمع (IC) و طراحی آن‌ها
• 63. طراحی سیستم‌های دیجیتال
• 64. معرفی به مدل‌های محاسباتی
• 65. معماری Von Neumann و چالش‌های آن
• 66. معماری Harvard و مزایای آن
• 67. پردازش موازی: OpenMP و MPI
• 68. پردازش توزیع‌شده: Hadoop و Spark
• 69. سیستم‌های فایل توزیع‌شده
• 70. امنیت سخت‌افزار
• 71. مباحث پیشرفته در معماری حافظه
• 72. حافظه پایدار (Persistent memory)
• 73. رایانش کوانتومی: مفاهیم اولیه
• 74. معماری کامپیوترهای کوانتومی
• 75. رایانش عصبی و معماری نورومورفیک
• 76. طراحی سیستم‌های کم‌مصرف
• 77. ارزیابی عملکرد سیستم‌های کامپیوتری
• 78. شبیه‌سازی و مدل‌سازی سیستم‌های کامپیوتری
• 79. معماری‌های مبتنی بر داده (Data-centric architectures)
• 80. پردازش in-memory
• 81. معماری گراف و پردازش گراف
• 82. معماری امن و قابل اعتماد
• 83. معماری‌های مبتنی بر بلاک‌چین
• 84. سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS)
• 85. معماری وب معنایی
• 86. پردازش زبان طبیعی (NLP) و معماری‌های مرتبط
• 87. رایانش شناختی (Cognitive computing)
• 88. سیستم‌های تعبیه‌شده پیشرفته
• 89. رباتیک و معماری‌های کنترلی
• 90. امنیت و حریم خصوصی در عصر دیجیتال
• 91. اخلاق در علوم کامپیوتر
• 92. آینده معماری کامپیوتر
• 93. نوآوری‌های اخیر در معماری کامپیوتر
• 94. روند‌های جدید در طراحی سیستم‌ها
• 95. تاثیر هوش مصنوعی بر معماری کامپیوتر
• 96. نقش معماری در توسعه نرم‌افزارهای مقیاس‌پذیر
• 97. معماری نرم‌افزار و چالش‌های کلان داده
• 98. مروری بر کتاب "Computing Unbound"
• 99. جمع‌بندی و نتیجه‌گیری